1. Princípios gerais de diagnóstico de falhas do sistema hidráulico
A análise correta das falhas é a premissa da solução de problemas. A maioria das falhas do sistema não acontece repentinamente e sempre há um presságio antes que elas ocorram. Quando o presságio se desenvolve até certo ponto, uma falha ocorrerá. As causas da falha são várias e não há uma regra fixa a ser encontrada. As estatísticas mostram que 90 por cento das falhas do sistema hidráulico são causadas por uso e gerenciamento inadequados. Para diagnosticar falhas de forma rápida, precisa e conveniente, é necessário entender completamente as características e regras das falhas hidráulicas, que é a base do diagnóstico de falhas.
Os seguintes princípios devem ser seguidos na solução de problemas:
(1) Em primeiro lugar, para determinar se as condições de trabalho e o ambiente periférico do sistema hidráulico são normais, é necessário primeiro descobrir se a falha é da parte mecânica do equipamento ou da parte de controle elétrico ou do falha do próprio sistema hidráulico e, ao mesmo tempo, descobrir se várias condições do sistema hidráulico atendem aos requisitos de operação normal.
(2) Julgamento regional Determine a região relacionada à falha de acordo com o fenômeno e as características da falha, reduza gradualmente o escopo da falha, detecte os componentes nesta área, analise as causas e, finalmente, descubra a localização específica da falha.
(3) Dominar os tipos de falhas para análise abrangente De acordo com o fenômeno final da falha, gradualmente em profundidade para encontrar uma variedade de causas possíveis diretas ou indiretas, a fim de evitar a cegueira, deve basear-se nos princípios básicos do sistema, análise abrangente e julgamento lógico, reduza o objeto suspeito se aproximando gradualmente e, finalmente, encontre o local da falha.
(4) O diagnóstico de falha é baseado em registros de execução e alguns parâmetros do sistema. Estabelecer o registro de operação do sistema, que é a base científica para prevenir, descobrir e tratar a falha; O estabelecimento da tabela de análise de falhas de operação do equipamento, que é um resumo altamente da experiência de uso, ajuda a fazer um julgamento rápido do fenômeno da falha; Com certos meios de detecção, ele pode fazer uma análise quantitativa precisa da falha.
(5) Ao verificar possíveis causas de falha, geralmente comece pela causa de falha mais provável ou pelo local mais fácil de verificar, o que pode reduzir a carga de trabalho de instalação e desmontagem e melhorar a velocidade do diagnóstico.
2. Método de diagnóstico de falhas
Atualmente, o método tradicional para encontrar a falha do sistema hidráulico é a análise lógica passo a passo abordando a falha. A ideia básica desse método é a análise abrangente e o julgamento das condições. Isto é, o pessoal de manutenção julga a causa da falha pela experiência através da observação, audição, toque e testes simples, bem como pela compreensão do sistema hidráulico. Quando um sistema hidráulico falha, existem muitas causas possíveis de falha. Usando o método de álgebra lógica, a lista de possíveis causas de falha e, em seguida, de acordo com o princípio do julgamento lógico fácil antes do difícil, um por um, aproximação item por item, finalmente descubra a causa da falha e as condições específicas da falha.
Este método requer que o pessoal de manutenção tenha conhecimento básico do sistema hidráulico e forte capacidade analítica no processo de diagnóstico de falhas para garantir a eficiência e precisão do diagnóstico. Mas o processo de diagnóstico é mais complicado, deve passar por muita inspeção, trabalho de verificação e pode ser apenas uma análise qualitativa, o diagnóstico da causa da falha não é preciso o suficiente. A fim de reduzir a cegueira e a experiência da detecção de falhas do sistema e a carga de trabalho da desmontagem, o método tradicional de diagnóstico de falhas não pode atender aos requisitos do sistema hidráulico moderno.
Nos últimos anos, com o desenvolvimento de sistemas hidráulicos de grande escala, produção contínua e controle automático, surgiram muitos métodos modernos de diagnóstico de falhas. Tal como a tecnologia de ferrografia, pode ser separado do óleo de uma variedade de quantidade abrasiva, forma, tamanho, composição e lei de distribuição, julgar oportuna e precisamente as peças de desgaste dos componentes do sistema, forma, grau, etc. E pode ser poluição quantitativa análise e avaliação de óleo hidráulico, para obter detecção online e prevenção de falhas. Outro exemplo é o sistema de diagnóstico especializado baseado em inteligência artificial, que usa computadores para imitar a maneira como especialistas experientes em um determinado campo resolvem problemas. O fenômeno de falha é inserido no computador por meio da interface homem-máquina, o computador pode calcular a causa da falha de acordo com o fenômeno de entrada e o conhecimento na base de conhecimento e, em seguida, emitir a causa por meio da interface homem-máquina e colocar encaminhar o plano de manutenção ou medidas preventivas. Esses métodos trazem ampla perspectiva para o diagnóstico de falhas do sistema hidráulico e estabelecem as bases para a automação do diagnóstico de falhas do sistema hidráulico. Mas a maioria desses métodos precisa de equipamento de detecção caro e complexo sistema de controle de sensor e sistema de processamento de computador, e alguns deles são difíceis de estudar. Não é adequado para promoção de campo no momento. A seguir apresentamos um método simples e prático de diagnóstico de falha do sistema hidráulico.
2.1 Sistema de diagnóstico de falhas com base na medição de parâmetros
Se um sistema hidráulico funciona normalmente depende de dois parâmetros de trabalho principais, ou seja, se a pressão e o fluxo estão no estado normal de trabalho e se a temperatura do sistema e a velocidade do atuador e outros parâmetros estão normais ou não. O fenômeno de falha do sistema hidráulico é variado, e o motivo da falha é a síntese de muitos fatores. O mesmo fator pode causar diferentes sintomas de falha e a mesma falha pode corresponder a muitas causas diferentes. Por exemplo, a poluição por óleo pode causar a falha de pressão, fluxo, direção e outros aspectos do sistema hidráulico, o que traz grandes dificuldades para o diagnóstico de falhas do sistema hidráulico.
A ideia de diagnóstico de falha do método de medição de parâmetros é tal que, quando qualquer sistema hidráulico funciona normalmente, os parâmetros do sistema estão funcionando perto do projeto e do valor definido. Se esses parâmetros se desviarem do valor predeterminado no trabalho, o sistema falhará ou poderá falhar. Ou seja, a essência da falha do sistema hidráulico é a alteração anormal dos parâmetros de trabalho do sistema. Portanto, quando o sistema hidráulico falha, é inevitável que um componente ou alguns componentes do sistema tenham uma falha, e pode-se concluir ainda que um ponto ou alguns pontos no loop dos parâmetros se desviaram do valor predeterminado. Isso indica que, se os parâmetros de trabalho de um determinado ponto do circuito hidráulico não estiverem normais, o sistema falhou ou pode falhar e o pessoal de manutenção precisa lidar com isso imediatamente. Desta forma, a falha pode ser encontrada de forma rápida e precisa com base na medição de parâmetros e análise lógica. O método de medição de parâmetros pode não apenas diagnosticar falhas do sistema, mas também prever possíveis falhas, e esse tipo de previsão e diagnóstico é quantitativo, melhora muito a velocidade e a precisão do diagnóstico. Este tipo de detecção é medição direta, a velocidade de detecção é rápida, o erro é pequeno, o equipamento de detecção é simples, fácil de popularizar e usar no local de produção. Adequado para qualquer teste de sistema hidráulico. Ao medir, não há necessidade de parar e nenhum dano ao sistema hidráulico, quase qualquer parte do sistema pode ser detectada, não apenas pode diagnosticar a falha existente, mas também pode realizar monitoramento online, prever falha potencial.
2.1.1 Princípio do método de medição de parâmetros
Desde que os parâmetros de trabalho de qualquer ponto necessário no circuito do sistema hidráulico sejam medidos e comparados com o valor normal do trabalho do sistema, pode-se determinar se os parâmetros de trabalho do sistema são normais, se a falha ocorre e onde a falha está localizado.
Os parâmetros de trabalho no sistema hidráulico, como pressão, vazão, temperatura e assim por diante, são grandezas físicas não elétricas. Quando o método de medição indireta é usado para medir com instrumentos gerais, as quantidades não elétricas devem ser convertidas em quantidades elétricas primeiro por efeitos físicos e, depois da amplificação, conversão e exibição, os parâmetros medidos podem ser representados e exibidos pelos elétricos convertidos sinais. A partir disso, podemos julgar se o sistema hidráulico está com defeito. No entanto, este método de medição indireta requer uma variedade de sensores, o dispositivo de detecção é mais complexo, o erro do resultado da medição é grande, não é intuitivo, não é fácil de popularizar o uso em campo.
Através de anos de prática de ensino e produção, projetei um circuito de detecção de falha de sistema hidráulico simples e prático. O loop de detecção geralmente é conectado em paralelo com o sistema a ser detectado. Essa conexão requer uma válvula de esfera dupla em T no ponto medido, que é usada principalmente para detecção de não desmontagem do sistema. É uma detecção direta e rápida de vários parâmetros exigidos pelo sistema hidráulico, sem qualquer sensor, pode detectar simultaneamente o sistema de pressão, fluxo e temperatura três parâmetros, e a velocidade e a velocidade do atuador podem ser calculadas medindo a saída método de fluxo. Por exemplo: contanto que a saída da bomba e a entrada do atuador, instalação de saída da válvula de esfera dupla em T, medindo 1, 2, 3 valores de pressão, vazão e temperatura, você possa diagnosticar imediatamente a falha na posição geral (fonte da bomba, controle parte da transmissão ou parte do atuador). Adicione pontos de detecção de parâmetro para estreitar a área de falha.
Quando o sistema está funcionando normalmente, a válvula 1 está aberta e a 2 está fechada. Teste a tampa contra poeira da máscara para evitar contaminação. Durante a detecção, desde que o loop de detecção esteja conectado à porta de detecção, ou seja, aperte a rosca da junta solta e abra a válvula 2. Ao ajustar a válvula 1 e a válvula de alívio 7, pode facilmente medir a pressão, fluxo, temperatura, velocidade e outros parâmetros. No entanto, quando a tubulação do sistema é necessária, o T duplo da válvula de esfera é configurado como um bocal ou cotovelo na parte que precisa testar os parâmetros do sistema.
1,2. Válvula de esfera globo 3,8. Mangueira 4. Manômetro 5. Fluxômetro 6. Termômetro 7. Válvula de alívio 9. Filtro
2.1.2 Métodos de Medição de Parâmetros
Passo 1: Para medir a pressão, em primeiro lugar, o conector da mangueira do circuito de detecção e a interface roscada de três vias da válvula de esfera dupla estão firmemente conectados. Abra a válvula de esfera 2, feche a válvula de alívio 7, corte o canal de retorno do óleo, então o valor da pressão do ponto medido pode ser lido diretamente no manômetro 4 (a pressão real de trabalho do sistema).
Etapa 2: Meça o fluxo e a temperatura -- solte lentamente a alavanca da válvula de alívio 7 e feche a válvula de esfera 1. Ajuste a válvula de alívio 7 para que a leitura do medidor de pressão 4 seja o valor da pressão medida e a leitura de medidor de vazão 5 é o valor de vazão real no ponto medido. Ao mesmo tempo, o valor da temperatura do óleo pode ser exibido no termômetro 6.
Passo 3: Meça a velocidade (velocidade) - não importa a bomba, motor ou cilindro sua velocidade ou velocidade depende de apenas dois fatores, ou seja, a vazão e seu próprio tamanho geométrico (deslocamento ou área), desde que a saída fluxo do motor ou cilindro (fluxo de entrada para a bomba), dividido por seu deslocamento ou área para obter a velocidade ou valor da velocidade.
2.2 Exemplos de métodos de medição de parâmetros
Na depuração deste sistema aparecem os seguintes fenômenos: a bomba pode funcionar, mas a pressão da bomba de alta pressão que alimenta o cilindro de fechamento do molde e o cilindro de injeção não sobe (a pressão é ajustada para cerca de 8.{{1} } Mpa, e não pode ser ajustado novamente), a bomba apresenta um leve ruído mecânico anormal, o sistema de refrigeração a água funciona, a temperatura e o nível do óleo estão normais e há retorno do óleo.
As possíveis causas da falha são as seguintes:
(1) A válvula de alívio está com defeito. Possíveis causas: Ajuste incorreto, rendimento da mola, orifício de amortecimento bloqueado, válvula de carretel emperrada.
(2) A válvula direcional eletro-hidráulica ou válvula proporcional eletro-hidráulica está com defeito. Possíveis causas: A mola de reposição está quebrada, a pressão de controle não é suficiente, a válvula corrediça está presa, a parte de controle da válvula proporcional está com defeito.
(3) Falha na bomba hidráulica. Possíveis causas: A velocidade da bomba é muito baixa, o estator da bomba de palhetas está desgastado anormalmente, as vedações estão danificadas, uma grande quantidade de ar entra na entrada da bomba e o filtro está seriamente bloqueado.
Método de diagnóstico de falhas:
(1) Aplicar o método de aproximação passo a passo da análise lógica tradicional. É necessário analisar, julgar e verificar todas as possíveis causas acima, uma a uma, e finalmente descobrir a causa da falha e o componente específico que está causando a falha. Este processo de diagnóstico do método é complicado, deve realizar muita instalação, trabalho de verificação, baixa eficiência, longo prazo e só pode ser análise qualitativa, o diagnóstico não é preciso o suficiente.
(2) Aplicação do sistema de diagnóstico de falhas com base na medição de parâmetros. Somente na tubulação do sistema, na saída da bomba a, válvula de reversão b e entrada do cilindro c, três pontos configurados em T duplo da válvula de esfera, então o uso do diagnóstico de falhas e loop de detecção, dentro de alguns segundos, pode limitar a falha do sistema em um determinado área e de acordo com o valor do parâmetro medido do diagnóstico de falha. O processo de detecção é o seguinte:
(a) Conecte o circuito de diagnóstico de falha com a porta de detecção a, abra a válvula de esfera 2, afrouxe a válvula de alívio 7 e, em seguida, feche a válvula de esfera 1. Em seguida, a válvula de alívio 7 pode ser ajustada no manômetro 4 para observar a bomba de mudança de pressão de trabalho, para ver se pode exceder 8.0Mpa e subir para o valor de alta pressão necessário. Caso contrário, indica que a própria bomba está com defeito. Se puder indicar que não é uma falha da bomba, deve continuar a detecção.
(b) Se a bomba não estiver com defeito, o loop de diagnóstico de falha é usado para detectar a mudança de pressão no ponto b. Se a pressão de trabalho no ponto b exceder 8,0Mpa e subir até a alta pressão necessária, isso indica que a válvula de alívio principal está funcionando corretamente e precisa ser testada.
Se a válvula de alívio não estiver com defeito, pode-se determinar se a válvula de reversão ou válvula proporcional está com defeito detectando a mudança de pressão no ponto c. A falha final é causada por vazamento grave na bomba de palhetas. Após a retirada da bomba, sabe-se que o estator da bomba de palhetas está com desgaste anormal devido a má lisura, ocasionando o aumento do vazamento interno, fazendo com que a pressão do sistema não seja elevada, e constata-se ainda que é causado pelo vazamento de água do sistema de resfriamento de água no óleo, resultando em emulsificação de óleo e perda de lubrificação.
3. Conclusão
O método de medição de parâmetros é um método prático e novo de diagnóstico de falhas do sistema hidráulico. É combinado com o método de análise lógica, o que melhora muito a rapidez e a precisão do diagnóstico de falhas. Primeiro, a medição é quantitativa, o que evita a cegueira e a natureza empírica do diagnóstico individual, e os resultados do diagnóstico são realistas. Em segundo lugar, a velocidade do diagnóstico de falhas é rápida, depois de alguns segundos a dezenas de segundos, pode-se medir os parâmetros precisos do sistema e, em seguida, o pessoal de manutenção pode obter o resultado do diagnóstico por meio de análise e julgamento simples. Além disso, esse método reduz a carga de trabalho de instalação e desmontagem do sistema em mais da metade em comparação com o método tradicional de diagnóstico de falhas.
Este loop de diagnóstico e detecção de falhas tem as seguintes funções:
(1) pode medir diretamente e exibir visualmente o fluxo, pressão e temperatura do líquido e pode medir indiretamente a bomba e a velocidade do motor.
(2) A válvula de alívio pode ser usada para simular a carga da parte medida do sistema, e a regulação da pressão é conveniente e precisa; Para garantir a precisão do fluxo medido, a diferença de temperatura pode ser observada diretamente do termômetro (deve ser inferior a ±3 graus).
(3) Adequado para qualquer sistema hidráulico, e alguns parâmetros do sistema podem ser realizados sem parar a detecção.
(4) A estrutura é leve e simples, o trabalho é confiável, o custo é baixo, a operação é fácil.
Este loop de detecção carregará o dispositivo e o instrumento de detecção simples juntos, pode ser feito em um detector portátil, medição rápida, conveniente, precisa, adequada para popularização e uso de campo. Ele estabelece as bases para detecção automática, previsão e diagnóstico de falhas.
