Строительно-дорожные, коммунальные и другие машины, как правило, работают в тяжелых эксплуатационных условиях. При этом большинство отказов происходит из-за неисправности компонентов гидравлических систем. Выход из строя гидропривода машины требует быстрой "постановки диагноза" и немедленного принятия решений

Строительно-дорожные, коммунальные и другие машины, как правило, работают в тяжелых эксплуатационных условиях. При этом большинство отказов происходит из-за неисправности компонентов гидравлических систем. Выход из строя гидропривода машины требует быстрой "постановки диагноза" и немедленного принятия решений. Строительно-дорожные, коммунальные и другие машины, как правило, работают в тяжелых эксплуатационных условиях. При этом большинство отказов происходит из-за неисправности компонентов гидравлических систем. Выход из строя гидропривода машины требует быстрой "постановки диагноза" и немедленного принятия решений.

Предлагаемые в статье методы диагностики достаточно подробно и наглядно описывают процедуры поиска, определения и устранения неисправностей в гидросистеме и могут послужить практическим пособием для предприятий, эксплуатирующих технику с гидроприводом. 
 

Техническое обслуживание гидросистем машин должно осуществляться высококвалифицированными специалистами с помощью высокоточных диагностических приборов, выводящих сведения о неполадках на компьютер. Последний должен указывать методы устранения неисправностей. Такой подход находит все более широкое применение.
Однако, даже если рядом нет грамотного специалиста, а из средств диагностирования имеются только простые приборы измерения, определить причины неисправности гидросистемы можно достаточно точно и быстро, используя логический метод их нахождения. При этом необходимо хорошо понимать основные принципы гидравлики и знать основы работы и устройства каждого элемента гидропривода.

 

Как остановить машину?

Если возникшая неисправность привела к потере функций машины, или (и) негативно сказывается на безопасности ее эксплуатации, или наносит вред окружающей среде (например, обрыв рукава высокого давления), то машину cледует немедленно остановить.
Для обеспечения безопасности при остановке машины необходимо провести следующие мероприятия:
• опустить все подвешенные рабочие органы машины или зафиксировать их механическим способом;
• сбросить давление во всей гидросистеме;
• разрядить все гидроаккумуляторы;
• снять давление с преобразователей давления;
• выключить электрическую управляющую систему;
• отключить электрическое питание.

При этом следует учесть, что рабочие жидкости, используемые в гидроприводах, являются малосжимаемыми по сравнению с газом и при снижении давления расширяются незначительно. Однако в тех местах гидросистемы, где может находиться сжатый газ (из-за недостаточной деаэрации или при подключенном гидроаккумуляторе), уменьшать давление следует очень осторожно.

 

Как подойти к поиску неисправности?

Неисправности гидравлической системы можно разделить на два вида:
• неисправности, не влияющие (безусловно, до определенного времени) на функционирование машины, - функциональная неполадка в гидросистеме (например, повышение утечки, температуры и т.п.);
• неисправности, влияющие на функционирование машины, - функциональная неполадка в машине (например, снижение производительности).

Поиск разных видов неисправностей выполняется по разным алгоритмам.

Возможны случаи, когда одна и та же неисправность (например, насоса) может привести к функциональной неполадке и в машине (снизив производительность), и в гидросистеме (повысив уровень шума).
Опыт показал, что поиск неисправностей предпочтительно начинать с основных проблем и прорабатывать тестовые процедуры, учитывая такие признаки, как повышение температуры, шума, утечки и т.п., в качестве "путеводных нитей".
При этом решающее значение имеет здравый смысл, так как определенные симптомы могут непосредственно указать на проблемную область. Струя масла, вытекающая из-под уплотнения гидроцилиндра, указывает, где находится проблемная область.

Однако некоторые симптомы являются не столь очевидными. Если в каком-либо узле имеет место утечка потока при переходе от высокого давления к низкому, то в нем происходит локальное выделение тепла, что не всегда удается сразу же обнаружить.

С чего бы вы ни начинали поиск, на определенные вопросы необходимо получить ответ до того, как начнете действовать. Если имеется сообщение о какой-либо проблеме, то необходимо собрать как можно больше фактической информации. Возможно, эта проблема уже имела место и зафиксирована в эксплуатационных документах. В этом случае можно сэкономить много времени. Следует проверить, не проводились ли в системе незадолго до возникновения неисправности какие-либо работы по техническому обслуживанию или настройке. Следует определить точную природу неисправности: возникла она внезапно или развивалась постепенно, в течение продолжительного времени, на работу каких частей машины она влияет.

 

Как определить простейшие неисправности?

Определить неисправности можно двумя способами:
• с помощью органов чувств;
• с помощью приборов и инструментов.

Простейшие неисправности гидравлической системы можно определить с помощью органов чувств - увидев, ощутив, услышав, - причем очень быстро. На практике многие проблемы решаются именно таким способом, без применения каких-либо инструментов.

 

Научитесь видеть!
Что вы видите?	Где вы видите?	Причина неисправности
Подтекание рабочей жидкости	В местах соединений элементов	- Слабая затяжка резьбовых соединений - Разрушение уплотнительных элементов (манжет, колец)
Вспенивание рабочей жидкости	В масляном баке	- Подсос воздуха во всасывающей гидролинии - Низкий уровень рабочей жидкости в баке
Недостаточная скорость выполнения операций	Рабочие органы машины	- Большие утечки рабочей жидкости - Недостаточная подача насоса
Недостаточное усилие при выполнении операций	Рабочие органы машины	- Большие утечки рабочей жидкости в системе - Неправильная настройка предохранительного клапана

 

Научитесь слышать!
Что вы слышите?	Где вы слышите?	Причина неисправности
Шум при работе насоса	Насос	- Кавитация во всасывающем трубопроводе - Несоосность валов насоса и приводной установки - Износ приводных редукторов и муфт
Шум и стук при работе клапанных аппаратов	Клапан	- Засорен клапан - Сломана пружина - Разрегулирован клапанный узел

 

Научитесь ощущать!
Что вы ощущаете?	Где?	Причина неисправности
Нагрев рабочей жидкости до температуры более 60 °С	На трубопроводах	- Низкий уровень рабочей жидкости в баке - Засорены фильтры - Засорен сапун
Нагрев насоса	На корпусе насоса и прилегающих к нему узлах	- Низкая подача и, как следствие, недостаточная скорость выполнения рабочих операций
Нагрев гидроцилиндров и гидромоторов	На корпусе гидроцилиндра, гидромотора и прилегающих к ним трубопроводах на расстоянии 10-20 см	- Неисправен гидроцилиндр (износ уплотнений, повреждение поршня)  - Неисправен гидромотор (износ поршней и распределителя, выход из строя подшипников)
Нагрев гидрораспределителей	На корпусе гидрораспределителя и прилегающих к нему трубопроводах слива рабочей жидкости	- Неисправен гидрораспределитель (износ золотников, неисправность клапанов)

Если с помощью органов чувств не удалось выявить неисправность, то необходимо использовать приборы: манометры, расходомеры и т.п.

 

Как подойти к поиску более сложных неисправностей?

Перед тем как начинать поиск неисправностей, нужно четко знать, какие параметры гидравлической системы необходимо измерить, чтобы получить информацию о месте нахождения неисправности, и с помощью каких специальных инструментов, приборов и оборудования это сделать.

Измеряемые параметры. 

Для нормального функционирования машины на ее рабочий орган должна быть передана определенная сила (крутящий момент) с определенной скоростью и в определенном направлении. Соответствие этих параметров заданным и должен обеспечить гидропривод, преобразующий гидравлическую энергию потока жидкости в механическую энергию выходного звена. Правильная работа рабочего органа зависит от параметров потока - расхода, давления и направления.

Следовательно, для проверки работы гидравлической системы необходимо проверить один или несколько из этих параметров. Для принятия решения о том, какие параметры надо проверить, необходимо получить полную информацию о неисправности.

Часто сообщение о неисправности в машине состоит из довольно неточной информации, например: "недостаточная мощность". Мощность зависит как от усилия на выходном звене, так и от его скорости, т.е. от двух параметров. В этом случае для принятия решения о том, какой параметр нужно проверить, следует задать более целенаправленные вопросы: привод работает слишком медленно или он не развивает требуемого усилия или крутящего момента?
После определения сути неисправности (недостаточная скорость или сила, неправильное направление движения рабочего органа) можно определить, отклонение какого параметра потока (расхода, давления, направления) от требуемого значения привело к этой неисправности.
Хотя процедура поиска неисправности основана на контроле расхода, давления и направления потока, имеются и другие параметры системы, которые можно измерить как с целью локализации неисправного узла, так и для определения причин его неисправности:
• давление на входе в насос (вакуумметрическое) - для выяснения неисправностей во всасывающих линиях;
• температура - обычно более высокая температура одного 
из узлов системы (по сравнению с температурой остальных) является верным признаком того, что имеет место утечка;
• шум - при систематических и рутинных проверках шум является хорошим индикатором состояния насоса;
• уровень загрязнения - при неоднократном появлении отказов гидросистемы следует проверить загрязненность рабочей жидкости для определения причин неисправности.

Специальные приборы, инструменты и оборудование. 

В гидравлической системе давление обычно измеряется манометром или вакуумметром, а расход - расходомером. Кроме этого, для специалиста по диагностике могут быть полезны и другие приборы и инструменты:
• преобразователь давления и самописец - если точность измерения давления должна быть выше точности, которую обеспечивает манометр, а также если необходимо измерить давление при переходном процессе или при действии реактивных возмущений со стороны внешней нагрузки (преобразователь давления выдает переменное напряжение, зависящее от приложенного давления);
• градуированный сосуд и секундомер - при измерении очень малых расходов, например утечек, с их помощью можно получить большую точность, чем при измерении расходомером;
• температурный датчик или термометр - для измерения температуры в гидравлическом баке можно установить температурный датчик (часто его совмещают с индикатором уровня рабочей жидкости), 
причем рекомендуется пользоваться датчиком, выдающим сигнал тревоги, как только температура рабочей жидкости становится слишком низкой или слишком высокой;
• термопара - для измерения локальной температуры в системе;
• измеритель шума - повышенный шум также является явным признаком неисправности системы, в особенности для насоса. При помощи измерителя шума всегда можно сравнить уровень шума "подозреваемого" насоса с уровнем шума нового насоса;
• счетчик частиц - позволяет с высокой степенью достоверности определить уровень загрязненности рабочей жидкости.

 

Поиск неисправности при функциональной неполадке в системе

Следствием неисправности в гидросистеме могут быть повышенные температура, шум, вибрация или утечки, которые не оказывают критического влияния на функционирование машины (алгоритм 2).

Их можно ощутить, услышать или увидеть. Чтобы найти неисправность при предварительной проверке, следует воспользоваться алгоритмами 4-7.

 

Поиск неисправности при функциональной неполадке в машине

 

	Шаг 1. Неправильная работа привода может иметь следующие причины: • скорость исполнительного механизма не соответствует заданной; • подача рабочей жидкости исполнительного механизма не соответствует заданной; • отсутствие движения исполнительного механизма; • движение в неправильном направлении или неконтролируемое движение исполнительного механизма; • неправильная последовательность включения исполнительных механизмов; • "ползучий" режим, (очень) медленная работа исполнительного механизма.
	Шаг 2. По гидравлической схеме определяют марку каждого компонента системы и его функцию.
	Шаг 3. Составляют списки узлов, которые возможно, являются причиной нарушения функционирования машины. Например, недостаточная скорость исполнительного механизма привода может быть следствием недостаточного расхода жидкости, поступающей в гидроцилиндр, или ее давления. Следовательно, надо составить список всех узлов, которые влияют на эти параметры.

Шаг 4. На основании определенного опыта диагностирования определяют приоритетный порядок проверки узлов.

Шаг 5. Каждый узел, содержащийся в списке, подвергают предварительной проверке в соответствии с очередностью. Проверка проводится по таким параметрам, как правильная установка, настройка, восприятие сигнала и т.д., с целью выявления ненормальных признаков (как, например, повышенные температура, шум, вибрация и т.п.)

Шаг 6. Если в результате предварительной проверки узел, имеющий неисправность, не найден, то проводят более интенсивную проверку каждого узла с применением дополнительных инструментов, без снятия узла с машины.

Шаг 7. Проверка с использованием дополнительных приборов должна помочь найти неисправный узел, после чего можно решить, следует его ремонтировать или заменить.

Шаг 8. Перед повторным запуском машины необходимо проанализировать причины и последствия неисправности. Если неполадка вызвана загрязнением или повышением температуры гидравлической жидкости, то она может повториться. Соответственно, надо провести дальнейшие мероприятия по устранению неисправности. Если сломался насос, то его обломки могли попасть в систему. До подключения нового насоса гидросистему следует тщательно промыть.