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污染導(dǎo)致流體系統(tǒng)故障的基本模式主要有兩種:突發(fā)性故障和漸進(jìn)性故障

1.突發(fā)性故障

突發(fā)性是隨機(jī)性和隱蔽性的綜合體現(xiàn),表現(xiàn)為故障部位和時(shí)機(jī)是隨機(jī)的,沒有征候,元件突然工作不穩(wěn)定,工作失靈甚至損壞,故障難以模擬復(fù)現(xiàn)。這種故障出現(xiàn)后,有時(shí)極可能造成嚴(yán)重后果;有時(shí)故障能自動(dòng)消失,系統(tǒng)工作又恢復(fù)正常,地面停機(jī)后往往無(wú)法檢查。顆粒的淤積、堵塞和卡滯往往導(dǎo)致這種故障形式。

2.漸進(jìn)性故障

這種故障模式主要是磨損引起的,一般是逐漸發(fā)生并可預(yù)料的。例如,液壓元件由于受污染物的磨損和侵蝕后,運(yùn)動(dòng)副間隙增大或密封面破壞,內(nèi)泄漏隨著增大,從而導(dǎo)致性能逐漸衰降,當(dāng)元件的工作性能降低到容許的最低限度以下時(shí),則元件喪失正常的工作性能而報(bào)廢。某些液壓泵經(jīng)常因過度磨損而提前報(bào)廢,就屬這類故障模式。

此外,附件性能衰降在一些情況下表現(xiàn)為累積性能下降,即在相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)附件性能沒有明顯變化,到一定時(shí)間后則發(fā)生急劇下降,如圖2-14,污染引起的疲勞磨損往往導(dǎo)致這種形式的性能衰降。

一些典型附件的常見故障模式如下:

(1)泵類附件:污染顆粒使泵的相對(duì)運(yùn)動(dòng)部件磨損,如柱塞泵的柱塞和缸孔、滑履和

斜盤,葉片泵的葉片和葉片槽、轉(zhuǎn)子端面和配流盤,齒輪泵的齒輪端面和側(cè)板、齒輪和殼體等,造成元件表面損壞,配合間隙增大,內(nèi)漏加大,導(dǎo)致性能衰降,縮短使用壽命。

(2)閥類附件:多是一些重要的控制附件,具有滑閥式配合機(jī)構(gòu),運(yùn)動(dòng)副之間通常采

用高精度的間隙密封,如伺服閥、助力器和控制活門等附件的滑閥機(jī)構(gòu)的閥芯與閥套之間的配合精度很高,配合間隙小到幾微米,此外,滑閥機(jī)構(gòu)要求具有高度的靈活性和相對(duì)的穩(wěn)定性,驅(qū)動(dòng)閥芯的力很小,通常只有不到幾牛頓,要求滑閥機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)副保持完全的液體潤(rùn)滑狀態(tài)。因此,這類機(jī)構(gòu)對(duì)污染極其敏感。當(dāng)固體顆粒隨高速液流流經(jīng)這里時(shí),會(huì)對(duì)元件的精密棱邊造成沖蝕磨損,同時(shí),在縫隙流動(dòng)的附加作用下,顆粒較易滯留下來(lái),破壞潤(rùn)滑油膜,增大摩擦阻力,進(jìn)一步造成切削磨損、疲勞磨損和粘著磨損,產(chǎn)生顆粒淤積和卡滯,輕則導(dǎo)致滑閥運(yùn)動(dòng)的靈活性、穩(wěn)定性和其它性能降低,縮短附件壽命,重則導(dǎo)致突發(fā)性卡死故障,因此這里是污染故障的重災(zāi)區(qū)。此外,污染顆粒還會(huì)堵塞閥內(nèi)的節(jié)流孔或阻尼孔,導(dǎo)致意想

不到的突發(fā)性故障。

(3)液壓缸:污染顆粒會(huì)加速密封件的磨損,造成泄漏量加大。

(4)軸承元件:污染顆粒會(huì)造成軸承和軸頸的嚴(yán)重磨損,使摩擦阻力增加并導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)部件的不平衡,最終使軸承和軸失效。無(wú)論機(jī)械磨損、鹵化物的化學(xué)腐蝕、氣污染造成的局部高溫、高壓對(duì)附件的損傷,水污染后的生成物,最終絕大多數(shù)是以顆粒的形式存在于系統(tǒng)的流體介質(zhì)中。而在流體系統(tǒng)中除過濾器是顆粒污染的凈化元件外,其余的元件都在工作過程中生成污染物,所以都屬于污染元件。流體系統(tǒng)的污染程度則表現(xiàn)在系統(tǒng)工作介質(zhì)—油液的污染度。系統(tǒng)中油液污染度的檢測(cè)應(yīng)受到高度的重視,開展流體系統(tǒng)油液顆粒污染物的監(jiān)控分析是杜絕系統(tǒng)故障發(fā)生的重要手段。