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污染導致流體系統故障的基本模式主要有兩種:突發性故障和漸進性故障

1.突發性故障

突發性是隨機性和隱蔽性的綜合體現,表現為故障部位和時機是隨機的,沒有征候,元件突然工作不穩定,工作失靈甚至損壞,故障難以模擬復現。這種故障出現后,有時極可能造成嚴重后果;有時故障能自動消失,系統工作又恢復正常,地面停機后往往無法檢查。顆粒的淤積、堵塞和卡滯往往導致這種故障形式。

2.漸進性故障

這種故障模式主要是磨損引起的,一般是逐漸發生并可預料的。例如,液壓元件由于受污染物的磨損和侵蝕后,運動副間隙增大或密封面破壞,內泄漏隨著增大,從而導致性能逐漸衰降,當元件的工作性能降低到容許的最低限度以下時,則元件喪失正常的工作性能而報廢。某些液壓泵經常因過度磨損而提前報廢,就屬這類故障模式。

此外,附件性能衰降在一些情況下表現為累積性能下降,即在相當一段時間內附件性能沒有明顯變化,到一定時間后則發生急劇下降,如圖2-14,污染引起的疲勞磨損往往導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運動部件磨損,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、轉子端面和配流盤,齒輪泵的齒輪端面和側板、齒輪和殼體等,造成元件表面損壞,配合間隙增大,內漏加大,導致性能衰降,縮短使用壽命。

(2)閥類附件:多是一些重要的控制附件,具有滑閥式配合機構,運動副之間通常采

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構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,滑閥機構要求具有高度的靈活性和相對的穩定性,驅動閥芯的力很小,通常只有不到幾牛頓,要求滑閥機構的運動副保持完全的液體潤滑狀態。因此,這類機構對污染極其敏感。當固體顆粒隨高速液流流經這里時,會對元件的精密棱邊造成沖蝕磨損,同時,在縫隙流動的附加作用下,顆粒較易滯留下來,破壞潤滑油膜,增大摩擦阻力,進一步造成切削磨損、疲勞磨損和粘著磨損,產生顆粒淤積和卡滯,輕則導致滑閥運動的靈活性、穩定性和其它性能降低,縮短附件壽命,重則導致突發性卡死故障,因此這里是污染故障的重災區。此外,污染顆粒還會堵塞閥內的節流孔或阻尼孔,導致意想

不到的突發性故障。

(3)液壓缸:污染顆粒會加速密封件的磨損,造成泄漏量加大。

(4)軸承元件:污染顆粒會造成軸承和軸頸的嚴重磨損,使摩擦阻力增加并導致旋轉部件的不平衡,最終使軸承和軸失效。無論機械磨損、鹵化物的化學腐蝕、氣污染造成的局部高溫、高壓對附件的損傷,水污染后的生成物,最終絕大多數是以顆粒的形式存在于系統的流體介質中。而在流體系統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。流體系統的污染程度則表現在系統工作介質—油液的污染度。系統中油液污染度的檢測應受到高度的重視,開展流體系統油液顆粒污染物的監控分析是杜絕系統故障發生的重要手段。