大家好,欢迎来到液压贼船!
今天我们逛了上海宝马展的N3和N4馆,发现咱们目前国产品牌的柱塞泵几乎清一色的力士乐系列,大家可以看看下面这些泵或马达的型号:HA4VG、SA4VG、SA2FM……,能做的厂家仅这两个馆,估计十个手指头都数不过来!
大家都以力士乐为蓝本进行仿制,又同属国产品牌阵营,市场份额究竟是如何划分的呢?说实话很多时候您是不是也不知道买谁家的呢?
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正文开始……
又到了我们 “液压故障大作战” 的时间了,这是我们第7期的故障,本次故障小编要给大家介绍的是一个关于噪音的问题。
背景信息
某客户新研发了一台工程机械,车上的整套液压系统元件采用了我们公司提供的产品,从开式液压泵和液压马达,到多路阀,以及回路中的多个插装阀等元件一并投入使用。因为客户的研发效率比较高,整个设备开发和装配的过程进展非常顺利,客户很满意,邀请我们在整机调试阶段到现场一起参与,公司也派了一名经验丰富的应用工程师到现场进行调试支持。
在试验场地对新机器样机进行调试时,客户派了一名液压工程师和一个操作驾驶员。驾驶员是个年轻小伙子,已经在这个工厂工作超过 5 年了。他上车启动机器后,先按照调试大纲试做动作,各个执行机构的动作和功能都能完好地表现出来,整个过程看起来一切都很顺利,我们的工程师和客户工程师便一起轻松地聊起来了,比如机器开发过程中的一些沟通细节和过程等等,气氛也变得轻松了起来。
发现故障
但是没过多久,驾驶员突然停止了车辆的动作让车辆待机,跳下车后走过来说声音不太对,有一种奇怪的异响,并问他们俩听到了吗?两位工程师觉得没有听到,就靠近去仔细听,但是待机状态他们什么都没有发现。于是驾驶员上车继续原地做动作,两位工程师围着车转了一圈,一边转一边仔细听,可是仍然不确定是否有明确的异响。于是他俩就进入驾驶舱里去,和驾驶员一起听。果然,当机器启动并运行相关液压系统操作时,一种持续不断的噪音随之而来,而且执行动作的压力越高,声音越大。但是奇怪的是,这种噪音在驾驶舱内可以听得非常清楚,仿佛就在耳边嗡嗡作响,然而,当走出驾驶舱,来到外面环境中时,却发现那恼人的噪音变得有些模糊不清,这个奇怪的现象一下子就让人有点懵了。
排查过程
1、初步检查与常规怀疑对象
面对这一情况,客户工程师也不太确定,就试探性地说是不是液压元件的声音呢?因为基于以往的经验,液压系统的确是容易出现噪音,而且液压系统距离驾驶舱非常近,所以怀疑它也算正常。我们的工程师虽觉得可能性较小,但因暂无思路,也认为检查一遍为宜。最容易产生噪音的几个关键部件成为了首要怀疑对象,那就是液压泵、马达和各类液压阀。当然小编也觉得遇到故障的时候如果你没有思路,那就先把所有容易出问题的设备挨个检查一遍,反正你在机器旁边,一边检查一边思考,有时候反而能促进你产生一些启发和思路。
由于现在的问题只是噪音问题,不涉及到功能,所以没有必要拆装任何的元件,动系统的布局等,先从外部可以观察到的做起。对于液压泵,通过客户车上的仪表仔细检查了它的运行参数,包括转速、系统压力、平稳性等,看是否存在异常波动,比如压力是否能在规定范围内稳定输出,流量是否满足系统需求且保持平稳,转速是否与设定值相符且无异常的跳动等情况。同时,还凑到泵跟前,对液压泵的内部进行了听诊,使用一个听诊器贴附在泵体表面的不同位置,试图捕捉任何可能来自泵内部零件磨损、松动或气蚀等原因产生的异常声响。但经过一系列的细致检查,液压泵的各项指标和声音特征均表现正常,基本可以排除它是噪音来源的可能性。
接着,对液压马达也进行了类似的检查。检查马达的输出扭矩是否稳定,运转过程中是否有卡顿或异常振动的情况。同样利用听诊器监听马达在工作时发出的声音,判断是否存在因轴承损坏、内部配合不良等问题导致的噪音。然而,和液压泵的情况一样,马达的各项检查也未发现明显异常。
各类液压阀也是重点排查对象。他们逐个检查了系统中的各个阀,主要是检查阀的密封性能,确保在工作过程中液压油不会因密封不良而出现泄漏和异常的流动声音。一般阀有问题会发出尖锐的啸叫声,但是检查结果发现所有阀的工作状态都在正常范围内,没有因阀问题而产生噪音的迹象。
2、扩大排查范围至发动机
在对液压系统的主要液压元件进行了全面的排查后,均未找到噪音产生的原因,他们便将目光投向其他可能影响的因素。发动机作为整个机器的动力源,它的运行状态也可能会间接导致液压系统出现异常噪音。于是,对发动机展开了检查。但是在发动机旁边听了半天,没有听到那种噪音,觉得也没有什么怀疑的因素。
至此,常规的嫌疑对象和可能影响的因素都已经做了检查,可是啥都没发现,再去驾驶舱听一遍,那烦人的噪音依然可以清晰地传出来。
3、最终原因
这个噪音故障让他们陷入了困境,几个人中午吃饭的时候也都一个个地眉头紧锁,想着这个噪音可能的原因。不过讨论、猜测了半天,依然毫无头绪。午饭后,让驾驶员师傅休息一会,他俩又来到调试场里,围着机器继续转。转了半天又想到了一处怀疑点:因为车辆的布局比较紧凑,所以液压管路比较集中,布局上会不会有不合理的地方呢?
等驾驶员师傅回来后,发动机器,他们又开始一根管子接一根管子地摸着检查。就在这个过程中,终于发现了问题所在:有一根高压管路在机器运行时出现了明显的振动现象。这根高压管路的布置位置恰好离驾驶舱非常近,而且藏在隐蔽的地方,当车辆熄火或者低压时,它振动较小,与驾驶舱不接触,但是当它在高压下振动时,就会与驾驶舱的外壁发生轻微的摩擦。由于驾驶舱的外壁相对较为封闭,这种摩擦和振动产生的声音在驾驶舱内就会被放大并清晰地传播开来,而在驾驶舱外部,由于环境较为开阔,声音很快就会消散,所以很难察觉到。虽然在之前的排查中,对液压管路也进行了简单的外观检查,看是否有明显的破损、标记等情况,但并没有对其进行更深入的振动和摩擦方面的分析。
经过进一步的分析,发现导致这根高压管路振动的原因主要是在管路的固定方面存在一些不足。可能是在样机安装过程中,该管路的固定卡箍没有安装牢固,或者是卡箍的选型不太合适,使得管路在面对高压液压油的冲击时,无法保持稳定,从而产生了振动。而且,由于机器在运行过程中会有一定的晃动和振动,这也加剧了该高压管路与驾驶舱外壁的摩擦情况。
解决并验证
1、解决措施
一旦确定了问题的根源,解决措施也就随之明确了。针对那根振动且摩擦驾驶舱的高压管路,首先对其固定方式进行了改进。重新选择了更为合适的固定卡箍,确保其能够牢固地固定住管路,承受住液压油流动时产生的冲击力。在安装卡箍时,严格按照规定的扭矩进行拧紧,保证卡箍与管路之间紧密贴合,不会出现松动的情况。同时,为了避免管路与驾驶舱外壁继续发生摩擦,在管路与驾驶舱接触的部位增加了一层柔软的防护垫。这层防护垫采用了具有良好减震和耐磨性能的材料,既能有效缓冲管路振动时传递给驾驶舱的冲击力,又能防止管路与驾驶舱外壁直接摩擦产生噪音。
2、效果验证
在对高压管路采取了上述改进措施后,再次启动机器进行调试。当液压系统开始运行,大家都紧张地关注着驾驶舱内的情况。令人欣喜的是,之前那清晰可闻的噪音已经消失得无影无踪了。无论是在驾驶舱内进行各种操作,还是让机器处于不同的工况下运行,都再也听不到那种恼人的噪音了。
总结经验
1、关注细节的重要性
这次液压故障的排查与解决过程充分说明了关注细节的重要性。在最初的排查中,虽然对液压系统的各个主要元件以及发动机等都进行了较为全面的检查,但却忽略了看似不起眼的液压管路这一细节。仅仅是对管路进行了简单的外观检查,而没有深入考虑到管路的振动、摩擦等可能产生噪音的情况。事实上,在一个复杂的机器系统中,每一个小的部件、每一个细微的连接都可能对整个系统的运行产生重大影响。就像这次的高压管路,如果不是后来重新审视并深入检查,可能就会一直被遗漏在排查范围之外,导致噪音问题无法得到解决。因此,在今后的机器调试、故障排查以及日常维护工作中,一定要养成关注细节的好习惯,不能放过任何一个可能存在问题的小环节,只有这样才能更全面、准确地发现问题并解决问题。
2、调试验证,反复改进
另一个重要的经验教训就是通过调试验证,反复改进设备的必要性。在这次故障解决过程中,并不是一开始就能够准确找到问题的根源并采取有效的解决措施。而是经过了多次的尝试、排查,从最初怀疑液压泵、马达、阀等元件,到后来扩大范围检查发动机,再到最终发现是高压管路的问题,这是一个不断探索、不断否定之前判断的过程。
每一次的排查和判断都需要通过实际的调试来进行验证,看采取的措施是否能够真正解决问题。同样,在发现高压管路问题并采取改进措施后,也需要通过重新启动机器进行调试来确认问题是否得到了解决。而且,设备的改进往往不是一蹴而就的,可能需要根据调试验证的结果进行多次的反复调整。比如这次对高压管路的固定和防护措施,可能在后续的使用过程中还需要根据实际情况进一步优化,以确保设备能够长期稳定地运行。所以,在设备的研发、调试和维护过程中,要充分利用调试验证这一手段,不断地对设备进行改进和优化,以提高设备的性能和可靠性。
文章开头我们说了国产力士乐系列泵的情况,我们这里再次安利一下我们下周的《进口柱塞泵变量控制》集训营的课程!
本次集训营将采用多元化的呈现形式,集彩图、动画、三维模型以及仿真软件教学于一体,每种形式都相辅相成,旨在为您打造一个直观、生动且深度的学习体验,让复杂的液压泵知识变得触手可及、易于理解。其中涵盖的品牌及泵型主要有:
1)力士乐旗下的 A10VO、A11VO、A4VG 等系列柱塞泵
2)丹佛斯的 S45、S90 两款泵型;
3)林德的 HPR - 02、HPV - 02 系列;
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