1 電液伺服系統是用于重型載荷和精確控制的常用控制系統之一 ,使用中要求具有很高的可靠性 ,從而使得電液伺服系統故障研究越來越受到人們的關注,已有的一些文獻介紹了某些電液伺服系統故障產生原因及其排除方法 ,但真正形成深人的理論分析和研究還有大量的工作要做。目前 ,由于電液伺服系統的造價昂貴 ,多數研究工作者都會遇到一個實際困難,即開展電液伺服系統故障研究時需要人為地模擬一些故障現象,這在經濟上是難以承受的,這樣 ,如何模擬故障而不損壞元件 ,就成為研究者必須解決的一個棘手問題,本文正是基于這一前提進行了有益的探討和嘗試。     一般來說 ,解決上述矛盾可以從兩個方面考慮：一是建立電液伺服系統的故障模型 ,然后如同系統仿真那樣 , 對電液伺服系統的故障進行仿真,然而,即使獲取了系統故障仿真的結果 ,最終也還需要將仿真結果與實際情況做對 比,本文旨在尋求一種途徑,即采用一些巧妙的方法來實現硬件模擬。這里,針對一種典型的電液伺服系統 ,用外接元件法,對電液伺服系統中執行元件泄漏與爬行以及電液伺服閥中的電路故障進行了無損模擬。

     2 電液伺服系統故障     典型的電液伺服系統滾壓缸,指令信號與位外負載電液伺服閱反飯信號,油源指令信號比較放大奮電液伺服系統置傳感器的反饋信號進行 比較 ,其差值經過放大器放大后傳遞給電液伺服閥,電液伺服閥的輸出流量與其輸入電流成正比,該輸出流量推動液壓缸完成指令工作,當工作位置與指令位置一致時,電液伺服閥的輸入電流為零,閥口關閉,不再提供流量,液壓缸停止運動。     （1） 液壓缸的常見故障：

     液壓缸的泄漏液壓缸的泄漏分為內泄漏和外泄漏,內泄漏的原因通常由于間隙變大或密封失效產生的,外泄漏則多數因密封損壞而引起的。

     運動部件爬行當液壓缸處于低速運動時,往往會出現爬行現象,其原因多為運動部件導軌出現干摩擦或者供油流量低于最小穩定流量而出現故障,另外,外負載的異常變化也可能導致運動部件產生爬行。

    （2）液服故障     電液伺服閥的故障形式很多 ,比較常見的有：     閥不動作,導致運動部件不動作；經常出現零點漂移；伺服閥的輸出流量過??；伺服閥的性能指標變差。這些故障產生的原因一般是；系統內油液不清潔而導致各種阻塞和卡死；電磁力矩馬達接線存在錯誤；供油壓力不穩定或壓力過低；環境影響,如系統溫升過高等。

     3  故障模擬      采用人為制造故障的方法是進行機械系統故障研究的必要手段,但是對電液伺服閥進行人為制造故障必將帶來大量經濟損失,而且每出現一次故障,都要到生產廠家或其指定地點去維修,這就決定了這種元件故障模擬的難度,本文設計的故障間接模擬法既可達到故障模擬的目的,又不損傷元件。

    （1） 液壓缸故障模擬機理

    在液壓缸兩腔并聯一支路 ,其中節流閥規格的選取滿足泄漏量要求即可 ,調節節流閥流量就可以模擬液壓缸泄漏故障,流量計用來測量泄漏流量的大小。當三位四通電磁換向閥處于中位時,沒有流量通過節流閥,此時為模擬液壓缸無泄漏情況當電磁鐵帶電時,換向閥上位工作 ,此時,高壓腔的油液可以通過節流閥經換向閥流往低壓腔,構成內泄漏模擬,泄漏流量由節流閥調節,當價帶電時,換向閥下位工作 ,有桿腔的油可以通過節流閥經換向閥下位流向量杯。此時為外泄漏模擬 ,泄漏流量由節流閥調節 ,通過流量計或量杯測量。眾所周知,節流閥均有其最小穩定流量指標 ,當流量調節到最小穩定流量以下時,就會出現流量阻塞現象 ,從而使執行元件產生爬行。

     為了模擬液壓缸爬行故障效果 ,還可以借助于節流閥產生流量阻塞現象,這樣就可以完成液壓缸爬行故障的模擬。

     （2）電液伺服閥故障模擬機理目前,電液伺服閥的無損傷故障模擬問題仍是一個重要的研究課題。本文提出的電液伺服閥故障只是一種探索。     零偏模擬,零偏模擬可以采用油溫調節法,使系統的溫度產生大范圍的變化 ,從而使電液伺服閥產生零偏。這種方法需要溫度調節控制裝置,控制電液伺服系統的油溫。另一種較為簡單的方法是采用壓力調節方法。取消主油路中的蓄能器,通過調節溢流閥竹的壓力,實現零偏模擬。還有一種設想,在電磁力矩馬達外部施加強磁場干擾,通過磁場感應的變化使電磁力矩馬達的幾個氣隙失去平衡,這樣產生零偏。并且 當磁場干擾消除后,氣隙還可恢復平衡。

      由于干擾磁場的設計比較困難 ,本文沒有進行嘗試。線路故障模擬。電液伺服閥的線路故障有短路、斷路和虛接等幾種 ,通?？梢詰猛饨臃M,在接線端外設計一電路與接線端對應為三個刀型開關 ,模擬情況如表所示,其表示接通 ,表示斷開。      結束語      本文對于電液伺服系統的故障模擬方法進行了探索和嘗試,其目的試圖為電液伺服系統的故障診斷研究開辟出一條經濟可行的途徑。當然 ,電液伺服閥的故障模擬遠非如此簡單,本文也只是拋磚引玉提供一種故障無損模擬的概念,供有興趣的讀者參考。