淺談坦克搶救車液壓系統(tǒng)故障分析與維修對策研究
坦克搶救車液壓系統(tǒng)發(fā)生故障,不但會影響作業(yè)裝置的正常進行,在某些情況下還會引起事故。液壓系統(tǒng)在坦克搶救車控制系統(tǒng)中具有重要地位,在動力傳輸和控制等方面發(fā)揮了不可替代的作用。本文針對坦克搶救車液壓系統(tǒng)的特點,分析其故障機理,并總結(jié)出相應(yīng)的維修對策。
某型坦克搶救車是典型的裝甲保障車輛,它分別通過一個三路閥和一個四路閥來操控并實現(xiàn)拖救、駐鏟和起重三大功能。其中,拖救裝置包括主絞盤和副絞盤兩支路,主要完成對淤陷車輛的拖救任務(wù);駐鏟裝置可以完成相應(yīng)的土方作業(yè),也可以為搶救作業(yè)提供支撐點;起重裝置包括吊鉤升降、吊臂伸縮、變幅、回轉(zhuǎn)四條支路,可以完成野外吊裝任務(wù)等。該型搶救車作業(yè)時,液壓系統(tǒng)出現(xiàn)的故障頻繁,故障具有多樣性、復(fù)雜性和隱蔽性等特點,使得部隊在液壓系統(tǒng)故障診斷等方面遇到許多新問題。如何能正確而快捷地對故障進行定位及分析研究,并總結(jié)出相應(yīng)的維修對策成為使用維護坦克搶救車液壓系統(tǒng)的關(guān)鍵。
1.液壓系統(tǒng)故障特點
液壓系統(tǒng)故障是指液壓元件或系統(tǒng)喪失了應(yīng)達到的功能,主要包括以下三種情況:一是完全喪失功能,指發(fā)生破壞性故障,如泵軸扭斷,電磁鐵燒壞;二是功能降低,指發(fā)生功能性故障,如泵容積效率下降,液壓缸速度減慢;三是誤操作,指錯誤操作或裝配引起的故障,液壓系統(tǒng)故障與一般的機構(gòu)或電氣故障相比,具有以下特點:
1.1.隱蔽性
液壓系統(tǒng)的損壞與失效往往發(fā)生于系統(tǒng)內(nèi)部,由于不便拆卸,檢測條件有限,難以直接觀測,如各類泵、閥、液壓馬達、液壓缸等。由于表面的癥狀個數(shù)有限,加上隨機性因素的影響,故障分析很困難。
1.2. 交錯性
液壓系統(tǒng)的故障現(xiàn)象是各種各樣的,故障原因也是多種因素的組合。同一因素可能造成不同的故障現(xiàn)象,如油液污染級別提高可能造成液壓系統(tǒng)壓力、流量或方向等各方面的故障,而同一故障現(xiàn)象也可能是不同因素導(dǎo)致的,如執(zhí)行元件速度變慢,可能是負(fù)載過大、執(zhí)行元件本身磨損、內(nèi)泄或調(diào)壓系統(tǒng)故障、調(diào)速系統(tǒng)故障原因造成的。
1.3. 隨機性
液壓系統(tǒng)在運行過程中,受到各種隨機因素的影響,如電磁線圈突然損壞或失電、環(huán)境溫度變化、設(shè)備工作任務(wù)變化、操作人員違規(guī)操作等,外界污染物的侵入也是隨機性的。諸如此類隨機因素的影響,故障具體未知和發(fā)展程度的不確定,造成判斷和定量分析上的困難。
1.4. 分散性
由于涉及、加工材料及應(yīng)用環(huán)境的差異,液壓元件的磨損劣化速度相差很大。液壓元件的實際使用壽命嚴(yán)重分散,對具體的液壓設(shè)備與液壓元件確定其具體的磨損評價標(biāo)準(zhǔn),又需要積累長期的使用數(shù)據(jù)。
2.液壓系統(tǒng)故障診斷方法及維修對策
排除液壓系統(tǒng)的故障是一件十分復(fù)雜而細(xì)致的工作,在充分掌握故障特點的基礎(chǔ)上,需要進行仔細(xì)的調(diào)查研究和分析判斷,以正確、精確、簡單、快捷為目標(biāo),在診斷坦克搶救車液壓系統(tǒng)的故障時可用以下原則:
2.1. 直觀檢測方法
在實際使用中對機械元件的外在特性(如溫度和聲音等)進行判斷,簡單地排查出故障的原因,找到合適的解決方法來解決液壓系統(tǒng)的故障,直觀檢測方法適合一些簡單的液壓系統(tǒng)故障檢修。
2.2.替換診斷方法
在液壓系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)中有許多結(jié)構(gòu)精密的整合元件,這些元件出現(xiàn)故障時難以拆開進行檢修,并且大多情況下難以確定故障原因是否是這些整合元件中的哪個元件,面對這種情況,使用替換診斷方法對其進行故障檢修,將原有整合元件替換為備用整合元件,查看故障是否排除,如果故障已排除就說明液壓系統(tǒng)故障出現(xiàn)原因是整合元件內(nèi)部的問題;如果故障沒有排除,則需要進行其他方式的故障檢修。
2.3. 基于故障樹的分析方法
故障樹分析法是一種圖形演繹方法,是對故障事件在一定條件下的邏輯分析方法,具有邏輯嚴(yán)密、簡單直觀等特點。故障樹分析法將液壓系統(tǒng)故障形成的原因由總體至部分按樹狀進行逐級細(xì)化,其中把所研究系統(tǒng)最不希望發(fā)生的故障狀態(tài)作為故障分析的目標(biāo),即頂事件;然后找出導(dǎo)致故障發(fā)生的直接原因,作為第二級,即中間事件;依次再逐級展開,直到分析出那些不能展開或毋需再深究的最基本的故障原因,即底事件。用適當(dāng)?shù)倪壿嬮T把頂事件、中間事件和底事件自上而下逐級連接起來所構(gòu)成的邏輯結(jié)構(gòu)圖就是故障樹。
建立故障樹的過程是對液壓系統(tǒng)更深入認(rèn)識的過程。只有把握系統(tǒng)的內(nèi)在聯(lián)系,弄清各種潛在因素對故障發(fā)生影響的途徑和程度,才能建立對系統(tǒng)故障診斷與維修具有實際意義的故障樹。
下面以“某型坦克搶救車主絞盤拖救試驗中液壓系統(tǒng)油溫偏高”故障為例,說明建立故障樹的方法和步驟。在某型坦克搶救車主絞盤拖救試驗中,環(huán)境溫度為35℃,連續(xù)拖救過程中液壓系統(tǒng)油溫偏高,該故障可能的直接原因有四點:一是系統(tǒng)發(fā)熱量過大;二是液壓油溫傳感器位置安裝不合理,不能反映液壓系統(tǒng)真實溫度;三是發(fā)動機排氣百葉窗對液壓系統(tǒng)油箱熱輻射的影響;四是散熱器效率下降。然后再逐步深入地查找原因,直到找出所有可能的故障源。
運用故障樹分析法對液壓系統(tǒng)油溫偏高問題進行分析,得出溫度偏高的可能原因,并總結(jié)相應(yīng)的維修對策。
2.3.1.散熱器散熱功率不滿足使用要求
參照同類產(chǎn)品的經(jīng)驗值,散熱器功率按系統(tǒng)最大功率的15%~20%來選型,若試驗中不滿足散熱要求,則需更增加散熱器功率。
2.3.2.液壓系統(tǒng)油溫不是油箱內(nèi)油液的實際溫度
液壓系統(tǒng)油溫傳感器布置在散熱器與回油濾之間的管路上,主要用來控制散熱器的啟閉,如果安裝位置不能真實反映系統(tǒng)油溫和主泵進油溫度,則可能導(dǎo)致顯示液壓系統(tǒng)油溫偏高。
2.3.3.發(fā)動機排氣百葉窗對液壓系統(tǒng)油箱熱輻射的影響
液壓油箱緊靠發(fā)動機排氣口,對液壓油箱來說是一個固定加熱源,導(dǎo)致液壓系統(tǒng)油溫偏高,可改進發(fā)動機排氣口排氣方向,減少對液壓油箱的影響。
2.3.4.散熱器的效率下降
散熱器的冷卻能力與其排風(fēng)量、風(fēng)速成正比。當(dāng)散熱器翅片塵土堆積太多,嚴(yán)重堵塞其通道時,其散熱性能也大大降低。通過清洗散熱器散熱翅片,改進排氣窗的密封,并加裝進、出風(fēng)百葉窗蓋,防止塵土進入,同時在使用說明書中增加定期清洗散熱器散熱翅片的要求。
2.4.邏輯信息診斷方法
坦克搶救車液壓系統(tǒng)的大多數(shù)工作元件是有相互關(guān)聯(lián)的,很少有元件是單獨工作,這樣就提高了故障的排查難度,只能逐步深入地查出故障點??梢杂眠壿嬓畔⒃\斷方法來推理故障原因,邏輯推理法以液壓系統(tǒng)的工作原理為基礎(chǔ),考察某一功能實現(xiàn)過程中從最初發(fā)出信號到最后動作完成所涉及的每一環(huán)節(jié)。
以“駐鏟能放下但不能提升”故障為例,邏輯信息診斷流程如下:
2.4.1.駐鏟放下后,拉動三路閥中駐鏟控制換向閥手柄,觀察系統(tǒng)壓力表讀數(shù),若壓力正常,因為駐鏟控制閥手柄能夠正常推拉,亦即閥芯能正常移動,則三路閥口基本不會被堵塞,所以可能是液控單向閥反向不通導(dǎo)致故障發(fā)生。
2.4.2.若壓力不正常,則進一步檢查三路閥是否出現(xiàn)故障,這時首先檢查副絞盤支路是否正常工作,若副絞盤若能正常收放繩,說明三路閥正常,有可能是駐鏟缸出現(xiàn)故障,造成駐鏟不能提升;若副絞盤不能正常收放繩,則需要進行下一步診斷。
2.4.3.檢查主絞盤支路是否正常工作。若主絞盤能正常收放繩,說明三路閥中駐鏟控制換向閥出現(xiàn)故障,導(dǎo)致油液不能進入駐鏟缸,從而造成駐鏟不能提升,否則是三路閥中主絞盤控制換向閥損壞導(dǎo)致故障的發(fā)生。
液壓系統(tǒng)是坦克搶救車作業(yè)設(shè)備發(fā)生故障的主要原因,液壓系統(tǒng)的故障具有多發(fā)性、不確定性和隱蔽性的特點,往往多種故障交叉出現(xiàn),給液壓系統(tǒng)的故障診斷帶來很大難度。故障樹分析法及邏輯信息診斷法能形象地表達系統(tǒng)故障與導(dǎo)致該故障的各因素之間的內(nèi)在聯(lián)系,有利于找出系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié),實現(xiàn)對故障準(zhǔn)確及時地判斷和排除,其簡單、實用、高效,可大大提高查找故障的準(zhǔn)確及效率,有利于預(yù)防和控制液壓系統(tǒng)的故障。
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