工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的使用、維護(hù)及保養(yǎng)

方文超

摘要：現(xiàn)代工程建設(shè)機(jī)械越來(lái)越多的采用液壓、液力技術(shù)，特別是一些大型設(shè)備如攤鋪機(jī)的機(jī)電液組合，成了現(xiàn)代工程建設(shè)機(jī)械自動(dòng)化程度、工程質(zhì)量精度的重要標(biāo)志。作為機(jī)械化施工企業(yè)，工程機(jī)械技術(shù)狀況的良好與否，對(duì)企業(yè)正常施工生產(chǎn)有著不可忽略的重要作用。所以如何保養(yǎng)維護(hù)液壓、液力系統(tǒng)其重要意義在于提高設(shè)備完好率、利用率及保證工程質(zhì)量。在本文中，將從施工機(jī)械液壓傳動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)保養(yǎng)角度出發(fā)，淺談如何通過(guò)科學(xué)的措施保障設(shè)備完好，確保企業(yè)的生產(chǎn)安全。

關(guān)鍵詞：工程；機(jī)械；液壓；系統(tǒng)；使用；維護(hù)；保養(yǎng)

液壓傳動(dòng)技術(shù)兒乎滲透到所有的現(xiàn)代工程領(lǐng)域，和機(jī)械傳動(dòng)、電力傳動(dòng)相比，液壓傳動(dòng)具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：(1)在相等的體積下，液壓傳動(dòng)裝置比電氣裝置產(chǎn)生的動(dòng)力更大：(2)在同等功率的情況下，液壓傳動(dòng)裝置體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊；(3)液壓傳動(dòng)質(zhì)量穩(wěn)定、機(jī)械效率高，具有良好的低速負(fù)荷特性。由于存在摩擦損失和泄漏損失，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)能量損失較大；對(duì)油液的清潔度要求較高，并要求定期更換；油溫變化會(huì)影響運(yùn)行速度的控制及噪聲等缺點(diǎn)。加之工程機(jī)械多在室外工作經(jīng)常處于泥土砂塵之中，風(fēng)霜雪雨之下。作業(yè)載荷往往是多變并伴有振動(dòng)，工作速度經(jīng)常處于瞬態(tài)轉(zhuǎn)換兼有慣性沖擊。因而對(duì)工程機(jī)械液壓系統(tǒng)應(yīng)有特殊要求：應(yīng)具有良好的環(huán)境適應(yīng)性和可靠的封閉性；應(yīng)具有更高的工作可靠性和靈敏的實(shí)時(shí)應(yīng)變的能力；應(yīng)具有更好的機(jī)動(dòng)性，使系統(tǒng)封閉而又能做各種變動(dòng)。

因些，我們?cè)谑褂靡簤合到y(tǒng)時(shí)，應(yīng)按照有關(guān)的規(guī)程進(jìn)行操作。

1 液壓系統(tǒng)的正確使用方法

1.1 正確選擇液壓油

由于液壓系統(tǒng)運(yùn)行的故障多數(shù)是由于液壓油的污染和選用不當(dāng)引起的，其中對(duì)液壓油選擇不當(dāng)、使用不慎，是一個(gè)重要方面。因此，正確、合理地選用液壓油，對(duì)提高液壓設(shè)備運(yùn)行可靠性及經(jīng)濟(jì)性，延長(zhǎng)系統(tǒng)和元件的使用壽命，保證設(shè)備安全運(yùn)行有重要意義。

然而，工程機(jī)械使用的液壓油，主要是抗磨液壓油，液力油為液力傳動(dòng)油。每臺(tái)設(shè)備有其指定標(biāo)號(hào)的用油，這主要考慮系統(tǒng)的工作條件，如液壓泵的類(lèi)型(齒輪泵、柱塞泵、葉片泵)、工作壓力、溫度、液壓元件使用的金屬、密封件的性質(zhì)。液壓系統(tǒng)工作的可靠性及元件的壽命與系統(tǒng)用油的清潔有極密切的關(guān)系，切不可混用不同牌號(hào)的油；另外，為保證油的質(zhì)量，加注或更換油時(shí)須過(guò)濾，保持清潔，防止水或異物進(jìn)入，液壓系統(tǒng)維護(hù)或更換新的液壓元件，也要非常注意清潔。檢測(cè)液壓油油質(zhì)的簡(jiǎn)單方法是將油液滴一滴到吸墨紙上，如油跡有一黑色中心，即說(shuō)明油臟，需要換。因此務(wù)必保證液壓油有：(1)適當(dāng)?shù)恼扯?(2)良好的粘溫特性 (3)良好的抗氧化性和水解安定性 (4)抗燃性和剪切安定性 (5)與密封材料、環(huán)境的相容性 (6)良好的抗磨性及潤(rùn)滑性 (7)抗燃性好。

1.2 正確使用液壓油

液壓油的污染控制：液壓油的污染分為兩種：顆粒含量超標(biāo)；油液化學(xué)成分發(fā)生變化。所以控制的核心是：顆粒含量控制和油液成分控制?，F(xiàn)場(chǎng)使用主要是針對(duì)顆粒含量地控制。液壓系統(tǒng)中有許多精密偶件，有的有阻尼小孔、有的有縫隙等。若固體雜質(zhì)入侵將造成精密偶件拉傷、發(fā)卡、油道堵塞等，危及液壓系統(tǒng)的安全運(yùn)行?？梢詮囊韵聨讉€(gè)方面防止固體雜質(zhì)入侵系統(tǒng)：①加油時(shí)，液壓油必須過(guò)濾加注，加油工具應(yīng)可靠清潔。②保養(yǎng)時(shí)，拆卸液壓油箱加油蓋、濾清器蓋、檢測(cè)孔、液壓油管等部位，造成系統(tǒng)油道暴露時(shí)要避開(kāi)揚(yáng)塵，拆卸部位要先徹底清潔后才能打開(kāi)；③定期檢查液壓油質(zhì)量，保持液壓油的清潔。

液壓油質(zhì)量檢查：在檢查液壓油質(zhì)量時(shí)主要檢查以下三個(gè)方面的內(nèi)容：液壓油的氧化程度。液壓油在使用中，由于溫度的變化，空氣中氧及太陽(yáng)光的作用，將會(huì)逐漸被氧化，使其粘度等性能改變。氧化的程度，通常從液壓油的顏色、氣味上判斷；液壓油中含水分的程度。液壓油中如果混人水分，將會(huì)降低其潤(rùn)滑性能，腐蝕金屬，判斷液壓油中混入水分的程度，通常有兩種方法，一是根據(jù)其顏色和氣味的變化情況，如液壓油的顏色呈乳白色，氣味沒(méi)變，則說(shuō)明混人水分過(guò)多。二是取少量液壓油滴在灼熱的鐵板上，如果發(fā)出“叭叭”的聲音，則說(shuō)明含有水份；液壓油中是否含有雜質(zhì)。液壓油中含有雜質(zhì)的情況在機(jī)械工作一段時(shí)間后，取數(shù)滴液壓油放在手上，用手指捻一下，察看是否有金屬顆粒或在太陽(yáng)光下觀察是否有微小的閃光點(diǎn)，如果有金屬顆粒或閃光點(diǎn)，則證明液壓油含有較多的機(jī)械雜質(zhì)。這時(shí)，應(yīng)更換液壓油，或?qū)⒁簤河头懦?，進(jìn)行不少于42h以上時(shí)間的沉淀，然后再將其過(guò)濾后使用。

液壓系統(tǒng)的清洗：清洗油必須使用與系統(tǒng)所用牌號(hào)相同的液壓油，切忌使用煤油或柴油作清洗液，油溫要求在45～80℃之間。清洗時(shí)應(yīng)采用盡可能大的流量，使管路中的液流呈紊流狀態(tài)，并完成各個(gè)執(zhí)行元件的動(dòng)作，以便將污染物從各個(gè)泵、閥與液壓缸等元件中沖洗出來(lái)。

1.3 液壓系統(tǒng)的定期保養(yǎng)

目前有的工程機(jī)械液壓系統(tǒng)設(shè)置了智能裝置，該裝置對(duì)液壓系統(tǒng)某些隱患有警示功能，但其監(jiān)測(cè)范圍和準(zhǔn)確程度有一定的局限性，所以液壓系統(tǒng)的檢查保養(yǎng)應(yīng)將智能裝置監(jiān)測(cè)結(jié)果與定期檢查保養(yǎng)相結(jié)合,確保液壓系統(tǒng)安全運(yùn)行。

1.4 防止液壓系統(tǒng)的氣穴、氣蝕

由于油液中總會(huì)混合一定空氣，液體溶解的空氣量與油壓成正比，當(dāng)油流經(jīng)泵的入口或狹窄的閥時(shí)，壓力低，油液中析出氣泡形成氣穴，氣穴在高壓區(qū)體積縮小，凝結(jié)造成真空，周?chē)后w質(zhì)點(diǎn)以極高的速度補(bǔ)充，相互碰擊形成局部高壓，產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲，稱(chēng)為氣蝕。防止氣穴、氣蝕要盡可能減少空氣的滲入，如油箱保持規(guī)定液位，加油時(shí)有放氣螺塞的應(yīng)擰松放氣，液壓缸有氣時(shí)也要及時(shí)放氣，對(duì)封閉試油箱，保持0.07Mpa的壓力，也是為了防止氣穴、氣蝕。另外要及時(shí)清潔更換濾芯，避免油泵油腔產(chǎn)生過(guò)大的阻力。防止空氣入侵液壓系統(tǒng)在常壓常溫下液壓油中含有容積比為6%~8%的空氣，壓力降低時(shí)空氣會(huì)從油中游離出來(lái)，氣泡破裂使液壓元件“氣蝕”，產(chǎn)生噪聲。大量的空氣進(jìn)入油液中將使“氣蝕”現(xiàn)象加劇，液壓油壓縮性增大，工作不穩(wěn)定，降低工作效率，執(zhí)行元件出現(xiàn)“爬行”等不良后果。另外，空氣還會(huì)使液壓油氧化，加速其變質(zhì)。防止空氣入侵應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：經(jīng)常檢查油箱中油面高度，保持有足夠的油量；在工作過(guò)程中，油液會(huì)損耗，必須及時(shí)補(bǔ)充新的同規(guī)格油液；即使在最低油面時(shí)，吸油管和回油管口也應(yīng)保持在油面以下；使用性能良好的密封件，失效的密封裝置應(yīng)及時(shí)更換，管接頭及各接合面處的螺釘都要擰緊；在使用中盡量防止系統(tǒng)中各處的壓力低于大氣壓力或形成局部真空；液壓系統(tǒng)中進(jìn)入空氣是不可避免的，維修和換油后要按隨機(jī)《使用說(shuō)明書(shū)》規(guī)定排除系統(tǒng)中的空氣；在更換油箱中的油液后，應(yīng)開(kāi)動(dòng)機(jī)器循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)幾次，以排除系統(tǒng)中的空氣；對(duì)液壓系統(tǒng)的外部泄漏(尤其是油缸和工作裝置過(guò)載閥)要及時(shí)處理。

1.5 防止水入侵液壓系統(tǒng)

液壓油中含有過(guò)量水分會(huì)使液壓元件銹蝕，油液乳化變質(zhì)、潤(rùn)滑油膜強(qiáng)度降低，加速機(jī)械磨損。除了維修保養(yǎng)時(shí)要防止水分入侵外，還要注意儲(chǔ)油桶不用時(shí)要擰緊蓋子，最好倒置放置；要經(jīng)常從油箱的放油塞處將水排除(水的密度比油大，水往往沉在油箱底部)。

1.6 保持適宜的液壓油溫度

液壓系統(tǒng)的工作溫度一般控制在30~80℃之間為宜，警防油溫過(guò)高。液壓系統(tǒng)的溫度，根據(jù)實(shí)驗(yàn)，一般在35～60℃范圍內(nèi)最為合適,最高應(yīng)不超過(guò)80℃。在正常的油溫下，液壓油各種性能良好。液壓系統(tǒng)的油溫過(guò)高會(huì)導(dǎo)致：液壓油的粘度降低，潤(rùn)滑油膜變薄并易被損壞，潤(rùn)滑性能變差，容積效率低，機(jī)械磨損加劇，橡膠密封圈加速老化，密封性能隨之降低等；油液氧化加速，油質(zhì)惡化；油封、高壓膠管過(guò)早老化等。液壓油溫過(guò)低時(shí)，其粘度大，流動(dòng)性差，阻力大，工作效率低；當(dāng)油溫低于20℃時(shí)，急轉(zhuǎn)彎易損壞液壓馬達(dá)、閥、管道等。為此，應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：保持油箱中的正常油量，使系統(tǒng)有足夠的油液進(jìn)行循環(huán)；在執(zhí)行機(jī)構(gòu)不工作時(shí)，應(yīng)及時(shí)使系統(tǒng)卸荷；經(jīng)常清洗冷卻裝置，使其保持良好的工作狀態(tài)；根據(jù)工作環(huán)境溫度，選用合適粘度的液壓油：周?chē)h(huán)境溫度高，應(yīng)選用高粘度油，周?chē)h(huán)境溫度低，應(yīng)選用低粘度油。在一般環(huán)境溫度下，齒輪泵宜選用50℃時(shí)18～38pf／s的油；氣溫較高時(shí)，機(jī)械不可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，通常在氣溫高于30℃的條件下，機(jī)械連續(xù)作業(yè)時(shí)間不得超過(guò)4h；當(dāng)氣溫低于10℃以下時(shí)，需要進(jìn)行暖機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后，空載怠速運(yùn)轉(zhuǎn)3~5min，然后以中速油門(mén)提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，操縱手柄使工作裝置的任何一個(gè)動(dòng)作(如挖掘機(jī)張斗)至極限位置，保持3~5min使液壓油通過(guò)溢流升溫應(yīng)使系統(tǒng)在無(wú)負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)約20min，使油溫升到規(guī)定值。

1.7 液壓設(shè)備操作注意事項(xiàng)

工程機(jī)械作業(yè)應(yīng)避免粗暴否則必然產(chǎn)生沖擊負(fù)荷，使工程機(jī)械故障頻發(fā)，大大縮短其使用壽命。作業(yè)時(shí)產(chǎn)生的沖擊負(fù)荷，一方面會(huì)使工程機(jī)械結(jié)構(gòu)早期磨損、斷裂、破碎，另一方面又使液壓系統(tǒng)中產(chǎn)生沖擊壓力，沖擊壓力又會(huì)使液壓元件損壞、油封和高壓油管接頭與膠管的壓合處過(guò)早失效漏油或爆管、溢流閥頻繁動(dòng)作使油溫上升。

要注意氣蝕和溢流噪聲在工程機(jī)械作業(yè)中要時(shí)刻注意液壓泵和溢流閥的聲音，如果液壓泵出現(xiàn)“氣蝕”噪聲，應(yīng)查明原因排除故障后再使用。如果某執(zhí)行元件在沒(méi)有負(fù)荷時(shí)動(dòng)作緩慢，并伴有溢流閥溢流聲響，應(yīng)立即停機(jī)檢修。

液壓油箱氣壓和油量的控制壓力式液壓油箱在工作中要隨時(shí)注意液壓油箱氣壓，其壓力必須保持在隨機(jī)《使用說(shuō)明書(shū)》規(guī)定的范圍內(nèi)。壓力過(guò)低時(shí)油泵吸油不足易損壞；壓力過(guò)高時(shí)會(huì)使液壓系統(tǒng)漏油，容易造成低壓油路爆管。

其他注意事項(xiàng)工程機(jī)械作業(yè)中要防止飛落石塊打擊液壓油缸、活塞桿、液壓油管等部件。活塞桿上如果有小點(diǎn)擊傷，要及時(shí)用油石將小點(diǎn)周?chē)膺吥トィ苑榔茐幕钊麠U的密封裝置，在不漏油的情況下可繼續(xù)使用。

嚴(yán)格執(zhí)行交接班制度交班司機(jī)停放工程機(jī)械時(shí)，要保證接班司機(jī)檢查時(shí)的安全和檢查方便。檢查內(nèi)容有液壓系統(tǒng)是否滲漏、連接是否松動(dòng)、活塞桿和液壓膠管是否撞傷、液壓泵的低壓進(jìn)油管連接是否可靠、液壓油箱油位是否正確等。

2 液壓系統(tǒng)的主動(dòng)維護(hù)策略及實(shí)施

2.1 主動(dòng)維護(hù)技術(shù)及其優(yōu)勢(shì)

液壓設(shè)備的維護(hù)修理是其正常工作的前提和保證，以前它主要是通過(guò)大家所熟悉的“擦拭、清掃、潤(rùn)滑、調(diào)整、修理”等環(huán)節(jié)來(lái)進(jìn)行護(hù)理，以維持設(shè)備的性能和技術(shù)狀況。這樣的維護(hù)只能消除設(shè)備表面上的異?，F(xiàn)象，而對(duì)設(shè)備內(nèi)部的隱患性故障及根源就無(wú)能為力了。要想達(dá)到治標(biāo)又治本，則需采用主動(dòng)維護(hù)技術(shù)，即對(duì)引起設(shè)備故障的根源性參數(shù)進(jìn)行識(shí)別，將其控制在一個(gè)合理的范圍內(nèi)，使其不致成為引起設(shè)備重大故障的因素，切斷設(shè)備故障的源頭，從而減少或避免設(shè)備故障的發(fā)生。

2.2 主動(dòng)預(yù)防性維護(hù)的實(shí)施

對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行定期維護(hù)與保養(yǎng)檢查要比出現(xiàn)故障后進(jìn)行維修更經(jīng)濟(jì)。建議在經(jīng)過(guò)一定工作時(shí)間以后，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行定期預(yù)防性保養(yǎng)并對(duì)重要密封材料進(jìn)行定期更換。為防止遺漏，建議按照油液流動(dòng)方向進(jìn)行保養(yǎng)程序：

油箱：油面必須正確，油必須是規(guī)定類(lèi)型并且具有相應(yīng)的粘度。對(duì)于大型系統(tǒng)，可進(jìn)行定期油樣分析，確認(rèn)油液是否能繼續(xù)使用。

吸油管路：必須檢查損壞及嚴(yán)重彎曲情況，它會(huì)減少油管的通徑，成為噪聲源。

油泵：檢查軸的密封和其他漏油情況。

壓力油管：壓力端的不同油路應(yīng)沿油液流動(dòng)方向逐個(gè)檢查，不應(yīng)存在泄漏。

控制部分：主要檢查閥接口處的泄漏情況。

回油管路及油濾油器：應(yīng)檢查它們的泄漏情況，過(guò)濾器必須檢查，如沒(méi)有污染指示，需將過(guò)濾器取出，檢查是否需要清洗或更換。

執(zhí)行元件：需檢查泄漏情況。

輔件和附件：檢查工作情況。

電氣部分：定期檢查電機(jī)接線部分的連接。

總體說(shuō)來(lái),液壓系統(tǒng)的工作是可靠的。只要我們正確地保養(yǎng)、維護(hù)、使用好液壓系統(tǒng)，液壓設(shè)備將發(fā)揮出意想不到的效益，能真正為施工生產(chǎn)提供可靠保障，并大幅降底施工成本。

參考文獻(xiàn)

[1]《現(xiàn)代工程機(jī)械液壓與液力系統(tǒng)基本原理、故障分析與排除》，人民交通出版社，顏榮慶、李自光、賀尚紅.