升降车液压泵故障诊断研究    中山神湾升降车出租, 中山神湾升降车, 升降车出租  升降车液压系统中，液压泵由于工作压力较高，其故障发生的频率在整个液压系统中最高，因此液压泵运行状况的好坏，决定着液压系统是否能够持续工作，升降车是否能够持续的掘进。以多功能液压测试台作为测试平台，试验台主要有三部分组成：动力站、测试台架以及操作控制、测试系统。可实现对液压泵、液压缸、马达等元件的测试任务。测试过程中选择的液压泵测点。在液压系统中多以类比标准来比较系统的运行情况。根据大数据液压泵振动烈度均值，制定升降车液压泵振动烈度标准。在升降车液压系统中都是以轴向柱塞泵为主工作油泵。正常工作时，柱塞泵主要能量集中体现在基频、2倍频、3倍频以及高倍频上，并且能量幅值相差-不多。盾构液压泵的故障，多发生在配流盘、斜盘、滑靴和柱塞上。斜盘故障能量集中在基频和2倍频上，但两者能量相差较多，其他频段能量较少；配流盘故障能量主要集中在基频和四倍频上，其它频率点上能量相对较少；当二者同时发生故障时，能量主要集中在4倍频和5倍频上，低频段能量很少。液压泵振动测试数据的时域统计量。时域统计表中可以发现其各项时域指标参数均在允许范围内。

     柱塞泵变量头振动信号的频谱反映的是由柱塞运动引起的液流脉动、油液高低压油路冲击脉冲、各部件之间周期性撞击等所产生的周期性冲击。柱塞泵变量头前端、侧端振动信号频谱图。频谱图中也未见任何异常，说明此液压泵运行状况良好，与实验结果相符。

     压力脉动频谱分析, 升降车液压系统在各个重要的压力点都设计有一个压力表，压力油管的一段与系统压力油相连，另一端则是与压力表对接的测压接头，能够方便的实现与压力表的连接。在原位检测中，选用转换接头将压力传感器安装在压力油管出压力。通过借助系统自带的压力测点测试系统压力，不影响升降车的正常工作，保证测试数据的正确性和准确性。-75-图5-6柱塞泵压力测点的布置调整柱塞泵的配流盘错配角至偏大角度，此泵出口压力作为压力数据采集的对象。此时采集到的液压泵出口压力波动曲线。从图中系统压力波动曲线可以看出，泵口输出压力出现负压超调，并呈现一定的周期性，在柱塞泵内部主要表现为配流过程中的流量倒灌，因此也会引起较大的流量脉动，这可能导致液压系统中气穴、气蚀现象的发生。验证了实验前改动配流盘角度造成的油液倒灌故障。 油液压力波动频谱范围约在0～400Hz，主频在100～135Hz之间，与柱塞往复运动不平衡的频率123.33Hz接近。斜盘故障时，泵能量集中在基频和2倍频上，但基频的能量比2倍频大得多，高频段能量很少。在升降车液压系统负载稳定的情况下，柱塞泵内部结构的周期性冲击激励是系统中压力油产生压脉冲的主要因素。

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    液压系统泄漏分析, 在盾构刀盘驱动液压系统在正常工作、无泄漏状态下对其检测压力小波分析。 为压力小尺度的小波变换模的极大值，由于液压系统中其他振动噪声的影响，其模的极大值分布基本相同，都在-5~-14的范围之内，夹带了较多的高频信号。增大小波变换的尺度，模的极大值的个数大大的减少，表示在大尺度小波变化后高频的噪声信号已经被滤除，代表低频压力切换信号模的极大值逐步显现出来，极大值分布范围从0~-5，代表压力变化的两个极大值点分别位于34.56s和66.63s，极大值分别为-5.1和-4.9，可以计算出压力信号的变化率为：-6.4-5.2=0.36266.63-34.56.   在系统中人为的将溢流阀口开启较小的开口量，调整期泄漏量为2L/min，此时在测量的分析得到大尺度小波变换图。代表压力变化的两-77-个极大值点分别为1.54s和98.72s，极大值分别为-25.3和-8.5，可以计算出压力信号的变化率为1：1-24.3-8.5=0.33898.72-1.54.   系统有泄漏时压力曲线的变化率1相对于系统无泄漏时的变化为：0.338-0.362100%=-6.6%0.362因为在驱动系统工作的过程中，除了向马达供油的油路以外，还有其他的出油的通道，系统的压力也因此变得相对缓慢。其中，泄油量越大，压力上升的速率越慢。值正好表达了工作中压力变化率，这也刚好印证了小波变换提取瞬时频率的特性。

    液压泵效率原位诊断研究柱塞泵在额定工况下，定量泵的容积效率和总效率符合规定。变量泵的指标可比相同的定量泵指标低一个百分点。液压泵测试的条件为：(1)测试精度：测量准确度采用B、C级，并且符合测量系统的允许误差范围规定；(2)油液粘度：油液的粘度在40℃时应为49~74mm2/s；(3)系统温度：测试温度应尽量维持在（50±4℃）下进行；某型升降车的推进系统中,朱液压泵选用力士乐A4VSO40L柱塞式液压泵，其的最大工作压力为35MPa，最大流量为59L/min。力士乐A4VSO40L柱塞式液压泵的流量和压力与输入功率关系图。

    液压泵效率原位测试主要是在液压泵在原工作位上检测其容积效率是否在允许范围之内，判定液压泵是不是有内泄漏，具体步骤如下：1、将T接头串联接入系统内，将液压测试仪与T街头串联，按照图3-6所示。关闭通往主系统的截止阀，使得液压泵的全部流量通过便携式液压测试仪流回油箱。开启升降车推进系统液压泵站的电机，测试仪的加载阀完全打开，测试仪中流量计采集流量值，此时稳定值即为空载排量，泵的转速为公称转速。测试升降车液压泵的转速为1475r/min，最大的流量为59L/min。空载排量的计算公式为：131159/min40cm/rmp1475min/rmpQLDn：1D——空载排量；1Q——空载流量；1n——公称转速；2、保持电动机开启，逐渐的开启加载阀，使得被测泵的出口压力逐步达到额定的压力（即压力表的稳定值）约32MPa，此时流量计测得满载流量46L/min，满载排量、容积效率的公式为：231146/min31.18cm/rmp1475min/rmpQLVn：1V——满载排量；2Q——满载流量；1n——公称转速；1131.18%77.95%40VVD：1V——满载排量；1D——空载排量；V——容积效率；对比发现其容积效率低于该柱塞泵的最低容积效率标准92V。故此柱塞泵不能正常使用。

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