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摘要：本文通过对液压启闭机压力转换时出现失压故障的诊断，找出可能引起系统失压的原因，并进行有效的处理，从而消除了故障，恢复了液压启闭机的正常运行。
关键词：液压系统 失压失速故障诊断
中图分类号：TG315.4 文献标识码：A 文章编号：
作者简介：陈慧敏（1974.9），女，湖北宜昌人，电气工程本科，长江三峡通航管理局葛洲坝船闸管理处液压润滑技术专职。研究方向：液压系统、设备润滑。
1.引言
葛洲坝船闸液压启闭机是启闭船闸充水、泄水反弧门的专用设备，控制了船闸整个输水系统的充泄水过程，使得船舶从一个水平面升或降到另一水平面，以达到船舶通过船闸的目的，是确保船闸安全运行的重要设备。
葛洲坝二号船闸共有左充、左泄、右充和右泄四套液压启闭机，分别控制左上、左下、右上和右下四扇反弧门的启闭。
2012年年底，葛洲坝二号船闸左充液压启闭机在开阀过程中，多次出现“失压故障”、及“开阀速度过慢”的故障报警，干扰程序的正常进行，对船闸运行的可靠性造成了较大影响。并随环境温度的下降，故障报警的出现更为频繁。为了排除故障，恢复液压启闭机的正常运行，我们对这一故障现象进行了分析诊断和故障处理。
2.液压启闭机简介
葛洲坝二号船闸液压启闭机由两台变量柱塞泵作为动力源，正常工作时1号泵用于开阀，2号泵用于关阀。通过电液换向阀控制油路驱动液压油缸作往复运动，从而实现反弧门的启闭。并利用了先导式溢流阀在系统启动和停机前卸荷，避免了液压启闭机启动和停机时，因系统压力突然发生变化，而产生液压冲击。
开阀时，电磁换向阀的1DT得电动作，先导溢流阀溢流卸荷，系统零压启动。10″后1DT失电，溢流阀停止溢流，同时电液换向阀的3DT得电，系统开阀油路接通，液压油经电液换向阀和平衡阀进入油缸有杆腔，油缸无杆腔的液压油经回油滤油器回到油箱，液压油推动油缸活塞杆上行，活塞杆通过吊杆系统带动反弧门开启。
3.故障现象
现场查看左充液压启闭机的运行状况，发现每次在开阀过程中，1DT失电，同时2DT得电，即系统由启动卸荷到建立压力，零压到高压的转换滞后，约有5″~10″不等的短暂失压。通过对比2012年12月2日左充和右充开阀的压力曲线，左充的系统压力和下腔压力均滞后建压于右充的系统压力和下腔压力。开阀运行时集中控管系统通过油压传感器对系统和上腔压力进行检测，正常运行系统压力、下腔压力约7Mpa，当传感器检测压力低于1 Mpa，持续时间达到 10″，即发出了“系统失压故障”和“下腔失压故障”的报警。液压系统失压还会引起执行元件不动作，反弧门始终在关终位，又造成了系统失速故障，当开阀速度低于6mm/s，持续时间达到 5″，集中控管系统又发出“开阀速度过慢”的报警。由此可见，左充液压启闭机失压、失速故障最终是由液压系统压力转换滞后所导致。
4.故障原因分析
根据故障现象进行初步分析，液压系统压力转换滞后故障的出现可能由多个原因造成。
4.1液压系统中空气
空气侵入液压系统，使液压油中混入空气，影响了液压油的不可压缩性，降低了油液的“刚度”。液压泵输出的压力能难以完全、准确、及时的传递给执行机构，液压油中空气被压缩的过程，大量压力能被系统吸收，而出现压力转换滞后的现象。
4.2溢流阀动作不正常
液压启闭机启动卸荷时，电磁换向阀的IDT得电，溢流阀外控口通过换向阀与油箱联通，溢流阀主阀芯在压差的作用下上移，打开阀口溢流。如溢流阀主阀芯卡阻或动作不灵敏，阀芯在开启位置未及时回位，会致使系统继续溢流卸荷，压力不能建立。
4.3液压系统泄漏
液压元件密封失效，或液压油缸密封件损坏，引起内泄漏，会致使油路卸荷，液压系统无法建立起正常压力。
4.4液压泵输出流量不正常
液压泵内部磨损严重，造成内泄露过大，容积效率低，或液压泵吸油管和吸油滤油器堵塞，泵吸油阻力大，产生吸空现象，液压泵输出流量不够，导致系统压力建立不起来。
5.故障診断与处理
5.1液压系统排气
在系统关阀运行时，对油缸下腔进行了排气，当活塞即将达到向下行程末端，即反弧门即将关到位时，打开油缸下端盖排气阀。重复开关阀运行，进行排气过程数次，直到油缸内排出澄清的油液。排气后左充液压启闭机失压故障仍然频发，可见系统内空气并不是造成失压故障主要原因。
5.2溢流阀动作诊断
通过观察左充液压启闭机关阀时，零压到高压转换的压力变化情况，发现1DT失电后，2DT、3DT得电，系统油压由0Mpa迅速上升至5.8Mpa，没有建压滞后现象，可见溢流阀阀芯截止迅速，动作灵敏。
5.3系统渗漏检查
通过现场观察和油箱油位检查，很容易判断液压系统没有发生外泄。为了判断液压系统是否存在内泄漏，左充液压启闭机开终时，观察开终信号保持稳定，说明油缸活塞杆未下滑。且检查下腔压力约5Mpa，一段时间内压力没有明显下降，可见液压油缸保压良好，控制元件和液压油缸均不存在内漏现象。
5.4液压泵输出流量检查
葛洲坝船闸液压启闭机选用的是上海高压油泵厂的SCY14-1B的轴向柱塞泵，输出流量每转160ml。由于葛洲坝船闸液压系统没有安装流量检测装置，也没有预留检测接口，无法对油泵输出油量进行检查。经过现场查看，用于开阀的1#油泵始用于2001年，未达到报废年限。可由于1#泵距离油箱较近，吸油软管偏短仅有58mm，因安装困难和长期使用，已拉伸变形，可能引起液压油泵吸油不畅。此外因油箱设计吸油滤油器安装在油箱内部，不排干油箱无法更换和检查滤油器堵塞情况，不能排除因吸油滤油器堵塞，造成液压泵吸油困难的问题。
对拉伸变形软管进行了更换，用钢编织软管替代了橡胶软管，订购时长度留了一定余量，安装时尽量保持软管松弛，避免软管扭曲。软管更换后，左充液压启闭机失压、失速故障出现频率大幅下降，一段时间后故障完全消失。
结论
通过上述诊断和处理，左充液压启闭机失压、失速故障已排除，主要原因是吸油软管变形，液压泵吸油不畅，使液压泵输出流量不够，引起了系统压力转换时暂时失压。虽然目前该故障已消除，系统已恢复正常，但仍不能排除吸油滤油器堵塞的再次引发故障可能性。在2013年液压系统大修中，将对该油箱进行更新改造，吸油滤油器进行换型。并在系统回油管路增加流量检测装置，更加便于故障的诊断和处理。
参考文献：
1唐开勇.液压系统的压力转换滞后现象及其防治措施［J］.机械设计与制造，2007（2）
2于长和， 陈锦生， 孙萍， 张景彬， 任百利.溢流阀卸荷回路压力回升滞后的原因及消除方法［J］.液压与气动，1985（2）
关键词：液压系统 失压失速故障诊断
中图分类号：TG315.4 文献标识码：A 文章编号：
作者简介：陈慧敏（1974.9），女，湖北宜昌人，电气工程本科，长江三峡通航管理局葛洲坝船闸管理处液压润滑技术专职。研究方向：液压系统、设备润滑。
1.引言
葛洲坝船闸液压启闭机是启闭船闸充水、泄水反弧门的专用设备，控制了船闸整个输水系统的充泄水过程，使得船舶从一个水平面升或降到另一水平面，以达到船舶通过船闸的目的，是确保船闸安全运行的重要设备。
葛洲坝二号船闸共有左充、左泄、右充和右泄四套液压启闭机，分别控制左上、左下、右上和右下四扇反弧门的启闭。
2012年年底，葛洲坝二号船闸左充液压启闭机在开阀过程中，多次出现“失压故障”、及“开阀速度过慢”的故障报警，干扰程序的正常进行，对船闸运行的可靠性造成了较大影响。并随环境温度的下降，故障报警的出现更为频繁。为了排除故障，恢复液压启闭机的正常运行，我们对这一故障现象进行了分析诊断和故障处理。
2.液压启闭机简介
葛洲坝二号船闸液压启闭机由两台变量柱塞泵作为动力源，正常工作时1号泵用于开阀，2号泵用于关阀。通过电液换向阀控制油路驱动液压油缸作往复运动，从而实现反弧门的启闭。并利用了先导式溢流阀在系统启动和停机前卸荷，避免了液压启闭机启动和停机时，因系统压力突然发生变化，而产生液压冲击。
开阀时，电磁换向阀的1DT得电动作，先导溢流阀溢流卸荷，系统零压启动。10″后1DT失电，溢流阀停止溢流，同时电液换向阀的3DT得电，系统开阀油路接通，液压油经电液换向阀和平衡阀进入油缸有杆腔，油缸无杆腔的液压油经回油滤油器回到油箱，液压油推动油缸活塞杆上行，活塞杆通过吊杆系统带动反弧门开启。
3.故障现象
现场查看左充液压启闭机的运行状况，发现每次在开阀过程中，1DT失电，同时2DT得电，即系统由启动卸荷到建立压力，零压到高压的转换滞后，约有5″~10″不等的短暂失压。通过对比2012年12月2日左充和右充开阀的压力曲线，左充的系统压力和下腔压力均滞后建压于右充的系统压力和下腔压力。开阀运行时集中控管系统通过油压传感器对系统和上腔压力进行检测，正常运行系统压力、下腔压力约7Mpa，当传感器检测压力低于1 Mpa，持续时间达到 10″，即发出了“系统失压故障”和“下腔失压故障”的报警。液压系统失压还会引起执行元件不动作，反弧门始终在关终位，又造成了系统失速故障，当开阀速度低于6mm/s，持续时间达到 5″，集中控管系统又发出“开阀速度过慢”的报警。由此可见，左充液压启闭机失压、失速故障最终是由液压系统压力转换滞后所导致。
4.故障原因分析
根据故障现象进行初步分析，液压系统压力转换滞后故障的出现可能由多个原因造成。
4.1液压系统中空气
空气侵入液压系统，使液压油中混入空气，影响了液压油的不可压缩性，降低了油液的“刚度”。液压泵输出的压力能难以完全、准确、及时的传递给执行机构，液压油中空气被压缩的过程，大量压力能被系统吸收，而出现压力转换滞后的现象。
4.2溢流阀动作不正常
液压启闭机启动卸荷时，电磁换向阀的IDT得电，溢流阀外控口通过换向阀与油箱联通，溢流阀主阀芯在压差的作用下上移，打开阀口溢流。如溢流阀主阀芯卡阻或动作不灵敏，阀芯在开启位置未及时回位，会致使系统继续溢流卸荷，压力不能建立。
4.3液压系统泄漏
液压元件密封失效，或液压油缸密封件损坏，引起内泄漏，会致使油路卸荷，液压系统无法建立起正常压力。
4.4液压泵输出流量不正常
液压泵内部磨损严重，造成内泄露过大，容积效率低，或液压泵吸油管和吸油滤油器堵塞，泵吸油阻力大，产生吸空现象，液压泵输出流量不够，导致系统压力建立不起来。
5.故障診断与处理
5.1液压系统排气
在系统关阀运行时，对油缸下腔进行了排气，当活塞即将达到向下行程末端，即反弧门即将关到位时，打开油缸下端盖排气阀。重复开关阀运行，进行排气过程数次，直到油缸内排出澄清的油液。排气后左充液压启闭机失压故障仍然频发，可见系统内空气并不是造成失压故障主要原因。
5.2溢流阀动作诊断
通过观察左充液压启闭机关阀时，零压到高压转换的压力变化情况，发现1DT失电后，2DT、3DT得电，系统油压由0Mpa迅速上升至5.8Mpa，没有建压滞后现象，可见溢流阀阀芯截止迅速，动作灵敏。
5.3系统渗漏检查
通过现场观察和油箱油位检查，很容易判断液压系统没有发生外泄。为了判断液压系统是否存在内泄漏，左充液压启闭机开终时，观察开终信号保持稳定，说明油缸活塞杆未下滑。且检查下腔压力约5Mpa，一段时间内压力没有明显下降，可见液压油缸保压良好，控制元件和液压油缸均不存在内漏现象。
5.4液压泵输出流量检查
葛洲坝船闸液压启闭机选用的是上海高压油泵厂的SCY14-1B的轴向柱塞泵，输出流量每转160ml。由于葛洲坝船闸液压系统没有安装流量检测装置，也没有预留检测接口，无法对油泵输出油量进行检查。经过现场查看，用于开阀的1#油泵始用于2001年，未达到报废年限。可由于1#泵距离油箱较近，吸油软管偏短仅有58mm，因安装困难和长期使用，已拉伸变形，可能引起液压油泵吸油不畅。此外因油箱设计吸油滤油器安装在油箱内部，不排干油箱无法更换和检查滤油器堵塞情况，不能排除因吸油滤油器堵塞，造成液压泵吸油困难的问题。
对拉伸变形软管进行了更换，用钢编织软管替代了橡胶软管，订购时长度留了一定余量，安装时尽量保持软管松弛，避免软管扭曲。软管更换后，左充液压启闭机失压、失速故障出现频率大幅下降，一段时间后故障完全消失。
结论
通过上述诊断和处理，左充液压启闭机失压、失速故障已排除，主要原因是吸油软管变形，液压泵吸油不畅，使液压泵输出流量不够，引起了系统压力转换时暂时失压。虽然目前该故障已消除，系统已恢复正常，但仍不能排除吸油滤油器堵塞的再次引发故障可能性。在2013年液压系统大修中，将对该油箱进行更新改造，吸油滤油器进行换型。并在系统回油管路增加流量检测装置，更加便于故障的诊断和处理。
参考文献：
1唐开勇.液压系统的压力转换滞后现象及其防治措施［J］.机械设计与制造，2007（2）
2于长和， 陈锦生， 孙萍， 张景彬， 任百利.溢流阀卸荷回路压力回升滞后的原因及消除方法［J］.液压与气动，1985（2）