登高车柱塞设备典型故障机理是什么???    佛山顺德登高车出租,  佛山登高车出租,  顺德登高车出租       设备故障通常表现为硬故障和软故障两种形式，设备功能失效为硬故障，如果出现性能降级但仍具备设计功能，则称之为软故障。本文研究结果表明，极端工况下即便正常柱塞设备也会呈现故障早期表现出的性能退化现象：机械振动与压力脉动加大，能量损耗加剧以及效率下降。基于故障既是过程（故障萌生和扩展）又是状态（设备性能和状况）这一本质属性，柱塞设备性能退化将最终导致柱塞设备功能失效。现有机械设备运行可靠性评估方法大多没有深入研究设备性能退化及故障机理，也没有充分利用设备动态信息，难以结合功能下降的本质原因提出设备性能退化特征指标。西安交通大学何正嘉教授提出动力学建模与故障机理分析、信号处理与故障特征提取为理论基础的机械设备运行可靠性评估方法，通过识别设备关键零部件薄弱环节，找到导致设备性能降低的短板，确保设备在服役期间，其零部件的运行状态能够完成规定功能。以全耦合动力学模型、流量与转矩损失机理模型和半经验参数化模型为理论基础，有效利用压力脉动与壳体振动、能量损耗等运行状态信息，可为基于力学正反问题相结合的柱塞设备可靠性分析与寿命预测提供理论支持。

     典型故障致因推测现场统计结果显示，配流副和滑靴副磨损失效约占柱塞设备总故障的70%以上，其中，配流盘磨损失效约占40%。另外，柱塞泵常见故障模式还包括入口压力不足。大多从物理化学性能退化角度，定性分析柱塞设备故障产生机理，例如配流盘磨损的主要原因是油膜高低压区不均载荷作用下局部出现边界润滑，高温高压下局部化学反应产生高硬度颗粒，颗粒进入配流副工作界面刮削形成划痕。除此之外，配流盘还会发生汽蚀和表面疲劳等磨损形式。基于全耦合动力学的性能退化以及故障机理分析，对于柱塞设备可靠性分析以及故障诊断研究有重要指导意义。目前，从全耦合动力学角度分析典型故障产生原因的报道还不多见，为此将结合前文研究结论进行典型故障致因推测。有关柱塞设备库伦摩擦转矩的试验结果表明，总库伦摩擦转矩随着工作压力的升高而加大，高压下库伦摩擦因数变大，能量损耗加剧。分析复合库仑摩擦因数fpsv可知，工况一定的情况下，配流副和滑靴副库伦摩擦转矩所占比例随着斜盘倾角的减小而增加，主要原因是缸体对柱塞的支反力随着斜盘倾角减小而减小，该分析结果与柱塞泵库伦摩擦损耗分布特性实验分析结果相吻合。斜盘倾覆力矩Myy随着工作压力的升高而明显加大，作用于配流盘上的倾覆力矩也会随之加大，导致配流副高低压区受力不均，加之弹簧预紧力的作用，配流副高压区剩余压紧力随着工作压力的升高而加大，所以极端工况下配流盘高压区极易出现边界摩擦甚至是干摩擦，且由于受力点单一，则更容易造成磨损。由于轮流进入高压区，各滑靴副磨损程度均匀，润滑状况优于配流副。因此，配流副和滑靴副磨损失效占有较大的故障比例，其中配流副磨损失效更为常见。另外，由于作用于耦合界面法向上的剩余压紧力和切向上的库伦摩擦力均随缸体转角的变化而发生周期性的波动，配流盘表面疲劳也是较为常见的磨损故障形式。柱塞泵吸油过程中柱塞腔压力随转速的升高而下降，高转速下气穴现象的产生大大降低了油液有效体积弹性模量，同时也会导致配流盘汽蚀和容积效率降低。机械设备运行可靠性可由损伤程度最严重的零部件的状态来衡量，柱塞设备配流盘磨损故障最为常见，分析配流盘磨损故障特征对于柱塞设备可靠性分析以及故障诊断有重要的工程实用价值。

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     配流盘磨损故障特征分析,  柱塞泵故障诊断方法主要是利用其压力脉动和壳体振动信息分析柱塞泵运行状态，根据特征信息识别故障类型。已有试验结果表明，配流盘磨损程度严重影响配流副库伦摩擦因数，高压下配流副泄漏流量损失明显加大。配流盘磨损实际上是改变了结构参数和油膜厚度、库伦摩擦因数等系统参数，柱塞设备运行状态偏离了设计预期，且难以准确预判，配流盘磨损故障机理复杂的关键就在于此。基于全耦合动力学分析的配流盘磨损故障特征分析，可以揭示配流盘磨损故障机理，更好的把握故障特征。被测故障泵配流盘磨损情况，磨损主要集中在配流盘内外油封带，上下死点封闭区有较为明显的沟状划痕。根据本文研究结果，结合配流盘磨损微观形态，不难得出以下结论：配流盘磨损情况下，配流副难以形成良好的油膜润滑状态，库伦摩擦因数必然增加，库伦摩擦转矩波动幅度也随之加大，柱塞泵壳体振动加剧；封闭区沟状划痕平添了柱塞泵高低压腔油液沟通渠道，高压腔部分油液通过这些沟槽内泄至低压腔，特别是当柱塞腔位于上下死点时，内泄进一步加大，根据柱塞马达流量与压力脉动机理基本可以推测，柱塞泵压力脉动幅值也会因此而加大，在其激励下斜盘倾覆力矩波动以及壳体振动幅度会随压力脉动幅值的增大而加大；综上所述，柱塞泵压力脉动和壳体振动将会随配流盘磨损量的增大而加大。

   实验验证被测泵为力士乐A10VG45型轴向柱塞泵，压力传感器和振动传感器布置位置，其中，振动传感器型号为M603C01，灵敏度为100mv/g，量程为±50g，频率范围为0.5-10kHz。被测故障泵以及传感器布置工作压力为6MPa，转速为900r/min工况下，柱塞泵出口压力和壳体振动实测信号频谱。出口压力信号信噪比大于壳体振动信号，实测信号中包含了压力脉动135Hz基频及其二次谐波信号，故障泵基频信号幅值明显大于正常泵。（pL=6MPa，nL=900r/min）对比分析正常泵和故障泵压力脉动基频信号幅值，可以看出基频信号幅值随着压力和转速的升高而增大，故障泵与正常泵基频信号之间的幅值差随着压力的升高而加大，随着转速的升高而减小。(a)nL=900r/min(b)pL=8MPa。相同工况下，故障泵流量与转矩损失明显大于正常泵。基于流量与转矩损失机理模型，识别柱塞泵配流副油膜厚度和库伦摩擦因数，配流副磨损故障加大了配流副油膜厚度和库伦摩擦因数，配流副油膜厚度和库伦摩擦因数体现了配流盘磨损程度。上述研究结果表明：配流副库伦摩擦转矩较大，受力集中，更容易产生磨损故障；油膜厚度和库伦摩擦因数表征了配流盘磨损程度，配流盘磨损加剧了压力脉动与壳体振动和能量损耗。

      分析了油液压缩导致的流量损失，建立了柱塞泵流量、转矩损失机理模型。机理模型中的复合参数主导了柱塞泵效率特性，综合体现了油液有效体积弹性模量、各摩擦副油膜厚度和库伦摩擦因数等系统参数对柱塞泵效率特性的影响机理。复合参数经验公式表达了复合参数随运行参数的变化规律，通过分析复合参数，揭示了柱塞泵效率下降以及性能退化机理，主要结论如下：（1）基于力学正反问题的研究，解决了柱塞设备流量、转矩损失机理模型中复合参数与运行状态之间数学表达的难点问题。结果表明，各摩擦副油膜状态对系统参数影响严重，复合参数经验公式有效体现了油液有效体积弹性模量、库伦摩擦因数等系统参数非线性变化规律，提高了机理模型全工况预测精度，柱塞泵流量、转矩损失半经验参数化模型平均相对误差分别为3%和1%。（2）柱塞设备效率特性半经验参数化模型物理意义明确，复合参数以及对应损耗能量比重直观反映了柱塞设备效率特性。研究结果表明，急剧变化的油液有效体积弹性模量、库伦摩擦因数等系统参数是极限工况下柱塞设备总效率下降以及容积效率和机械效率无法再次提升的根本原因。（3）柱塞设备运行参数可取范围与系统参数和结构参数有关，范围的确定应综合考虑全工况效率以及系统参数变化规律，避免系统参数发生急剧变化。（4）柱塞设备典型故障机理分析结果表明：各摩擦副磨损故障发生率与其库伦摩擦转矩相对大小有关，其中，配流盘磨损故障占有较大比例；油膜厚度和库伦摩擦因数表征了摩擦副磨损程度，摩擦副磨损加大了能量损耗，加剧了压力脉动与壳体振动；磨损故障实质上是改变了结构参数或系统参数，致使柱塞设备运行状态偏离了设计预期。（5）系统参数的急剧变化导致正常柱塞设备极端工况下也会表现出早期故障特征，性能退化限定了柱塞设备运行参数可取范围。故障扩展过程中，运行参数可取范围不断缩小，直至故障形成，功能完全丧失。

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