工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的維護(hù)與故障判斷

張秋英

摘要:本文研究了常見建筑工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的維護(hù),并對其進(jìn)行故障分析、判斷及提出合理的解決方案,為房屋建筑機(jī)械設(shè)備液壓系統(tǒng)正常安全的運(yùn)作提供了詳細(xì)理論指導(dǎo),提高了工作效率及工人安全指數(shù)。

關(guān)鍵詞:液壓系統(tǒng) 維護(hù) 故障 診斷

中圖分類號:TH137文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1006-8937(2009)03-0087-02

對于液壓傳動的工程機(jī)械而言,液壓系統(tǒng)的正常運(yùn)行是其良好技術(shù)狀況的一個主要標(biāo)志。合格的液壓油是液壓系統(tǒng)可靠運(yùn)行的保障,正確的維護(hù)是液壓系統(tǒng)可靠運(yùn)行的根本。為此,本文就一般作業(yè)環(huán)境中,工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的維護(hù)做粗略的探討。

1 液壓系統(tǒng)的工作原理

為了更好的對工程機(jī)械液壓系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和故障判斷,本文以建筑施工常用的Q2-8型汽車起重機(jī)為例,介紹液壓系統(tǒng)的工作原理。Q2-8型汽車起重機(jī)是一種中小型起重機(jī),該起重機(jī)液壓系統(tǒng)如下圖所示。

這種起重機(jī)的作業(yè)操作,主要通過手動操縱來實(shí)現(xiàn)多缸各自動作。起重作業(yè)時一般為單個動作,少數(shù)情況下有兩個缸的復(fù)合動作,為簡化結(jié)構(gòu),系統(tǒng)采用一個液壓泵給各執(zhí)行元件串聯(lián)供油方式。在輕載情況下,各串聯(lián)的執(zhí)行元件可任意組合,使幾個執(zhí)行元件同時動作,如伸縮和回轉(zhuǎn),或伸縮和變幅同時進(jìn)行等。

汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)中液壓泵的動力,都是由汽車發(fā)動機(jī)通過裝在底盤變速箱上的取力箱提供。液壓泵為高壓定量齒輪泵,由于發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速可以通過油門人為調(diào)節(jié)控制,因此盡管是定排量泵,但其輸出的流量可以在一定的范圍內(nèi)通過控制汽車油門開度的大小來人為控制,從而實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速;該泵的額定壓力為21MPa,排量為40min/r,額定轉(zhuǎn)速為1500r/min;液壓泵通過中心回轉(zhuǎn)接頭9、開關(guān)10和過濾器11從油箱吸油;輸出的壓力油經(jīng)回轉(zhuǎn)接頭9、多路換向閥手動閥組l和2的操作,將壓力油串聯(lián)地輸送到各執(zhí)行元件,當(dāng)起重機(jī)不工作時,液壓系統(tǒng)處于卸荷狀態(tài)。

2 液壓系統(tǒng)的日常維護(hù)

2.1 合理選用液壓油

液壓油在液壓系統(tǒng)中起著傳遞壓力、潤滑、冷卻、密封的作用,液壓油選擇不恰當(dāng)是液壓系統(tǒng)早期故障和耐久性下降的主要原因。應(yīng)按隨機(jī)《使用說明書》中規(guī)定的牌號選擇液壓油,特殊情況需要使用代用油時,應(yīng)力求其性能與原牌號性能相同。不同牌號的液壓油不能混合使用,以防液壓油產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)、性能發(fā)生變化。 深褐色、乳白色、有異味的液壓油是變質(zhì)油,不能使用。

2.2定期保養(yǎng)注意事項(xiàng)

目前有的工程機(jī)械液壓系統(tǒng)設(shè)置了智能裝置,該裝置對液壓系統(tǒng)某些隱患有警示功能,但其監(jiān)測范圍和準(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)測結(jié)果與定期檢查保養(yǎng)相結(jié)合。

(1)250h檢查保養(yǎng):檢查濾清器濾網(wǎng)上的附著物,如金屬粉末過多,往往標(biāo)志著油泵磨損或油缸拉缸。對此,必須確診并采取相應(yīng)措施后才能開機(jī)。如發(fā)現(xiàn)濾網(wǎng)損壞、污垢積聚,要及時更換,必要時同時更換液壓油。

(2)500h檢查保養(yǎng):工程機(jī)械運(yùn)行500h 后,不管濾芯狀況如何均應(yīng)更換,因?yàn)閼{肉眼難以察覺濾芯的細(xì)小損壞情況,如果長時間高溫作業(yè)還應(yīng)適當(dāng)提前更換濾芯。

(3)1000h檢查保養(yǎng):此時應(yīng)清洗濾清器、清洗液壓油箱、更換濾芯和液壓油,長期高溫作業(yè)換油時間要適當(dāng)提前。如能通過油質(zhì)檢測分析來指導(dǎo)換油則是最經(jīng)濟(jì)的,但要注意延長使用的液壓油,每隔100h應(yīng)檢測一次,以便及時發(fā)現(xiàn)并更換變質(zhì)的液壓油。

(4)7000h和10000h檢查維護(hù):此時的工程機(jī)械液壓系統(tǒng)需由專業(yè)人員檢測,進(jìn)行必要的調(diào)整和維修。根據(jù)實(shí)踐,進(jìn)口液壓泵、液壓馬達(dá)工作10000h后必須大修,否則液壓泵、液壓馬達(dá)因失修可能損壞,對液壓系統(tǒng)是致命性的破壞。

2.3防止固體雜質(zhì)混入液壓系統(tǒng)

清潔的液壓油是液壓系統(tǒng)的生命。液壓系統(tǒng)中有許多精密偶件,有的設(shè)阻尼小孔或縫隙等。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。一般固體物質(zhì)入侵途徑有:液壓油不潔;加油工具不潔;加油和維修、保養(yǎng)不慎;液壓元件脫屑等。

2.4防止空氣和水入侵液壓系統(tǒng)

2.4.1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,壓力降低時空氣會從油中游離出來,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,空氣還會使液壓油氧化,加速其變質(zhì)。

2.4.2防止水入侵液壓系統(tǒng)

液壓油中含有過量水分會使液壓元件銹蝕,油液乳化變質(zhì)、潤滑油膜強(qiáng)度降低,加速機(jī)械磨損。除了維修保養(yǎng)時要防止水分入侵外,還要注意儲油桶不用時要擰緊蓋子,最好倒置放置;含水量大的液壓油要經(jīng)多次過濾,每過濾一次要更換一次烘干的濾紙。在沒有專用儀器檢測時,可將液壓油滴到燒熱的鐵板上,沒有蒸氣冒出并立即燃燒方能加注。

2.5作業(yè)過程中的注意事項(xiàng)

2.5.1工程機(jī)械作業(yè)要柔和平順

作業(yè)時產(chǎn)生的沖擊負(fù)荷,一方面會使工程機(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,沖擊壓力又會使液壓元件損壞、油封和高壓油管接頭與膠管的壓合處過早失效漏油或爆管、溢流閥頻繁動作使油溫上升。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。

2.5.2要注意氣蝕和溢流噪聲

在工程機(jī)械作業(yè)中要時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)行元件在沒有負(fù)荷時動作緩慢,并伴有溢流閥溢流聲響,應(yīng)立即停機(jī)檢修。

2.5.3嚴(yán)格執(zhí)行交接班制度

交班司機(jī)停放工程機(jī)械時,要保證接班司機(jī)檢查時的安全和檢查方便。檢查內(nèi)容有液壓系統(tǒng)是否滲漏、連接是否松動、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。此外,常壓式液壓油箱還要檢查并清潔通氣孔,保持其暢通,以防氣孔堵塞造成液壓油箱內(nèi)出現(xiàn)一定的真空度,致使液壓油泵吸油困難或損壞。

2.5.4保持適宜的液壓油溫度

液壓系統(tǒng)的油溫過高會導(dǎo)致液壓油的粘度降低,容易引起泄漏,效率下降;潤滑油膜強(qiáng)度降低,加速機(jī)械的磨損;生成碳化物和淤碴;油液氧化加速,油質(zhì)惡化;油封、高壓膠管過早老化等。為了避免溫度過高;不要長期過載;注意散熱器,散熱片不要被油污染,以防塵土附著影響散熱效果;保持足夠的油量以利于液壓油的循環(huán)散熱;炎熱的夏季不要全天作業(yè),要避開中午高溫時間。液壓油溫過低時,其粘度大,流動性差,阻力大,工作效率低;當(dāng)油溫低于20℃時,急轉(zhuǎn)彎易損壞液壓馬達(dá)、閥、管道等。此時需要進(jìn)行暖機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),啟動發(fā)動機(jī)后,空載怠速運(yùn)轉(zhuǎn)3～5min ,然后以中速油門提高發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速,操縱手柄使工作裝置的任何一個動作(如挖掘機(jī)張斗)至極限位置,保持3～5min使液壓油通過溢流升溫。如果油溫更低則需要適當(dāng)增加暖機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時間。

2.5.5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注意液壓油箱氣壓,其壓力必須保持在隨機(jī)《使用說明書》規(guī)定的范圍內(nèi)。壓力過低時油泵吸油不足易損壞;壓力過高時會使液壓系統(tǒng)漏油,容易造成低壓油路爆管。對維修和換油后的工程機(jī)械,排盡系統(tǒng)中的空氣后要按隨機(jī)《使用說明書》規(guī)定的檢查油位狀態(tài),將工程機(jī)械停在平整的地方,發(fā)動機(jī)熄火15min后重新檢查油位,必要時予以補(bǔ)充。

3 液壓系統(tǒng)故障診斷與分析方法

3.1 感觀診斷法

(1)觀察液壓系統(tǒng)的工作狀態(tài),一般有六看:一看速度,既看執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行速度有無變化;二看壓力,既看液壓系統(tǒng)各測壓點(diǎn)壓力有無變化;三看油液,即觀察油液是否清潔、是否變質(zhì),流量是否滿足要求,油的黏度是否滿足要求及表面有無泡沫等。四看泄漏,既看液壓系統(tǒng)各接頭處是否滲漏、滴漏和出現(xiàn)油垢現(xiàn)象;五看震動,即看活塞桿或工作臺等運(yùn)動機(jī)構(gòu)運(yùn)動時,有無跳動、沖擊等異常現(xiàn)象;六看產(chǎn)品,即從加工出來的產(chǎn)品判斷運(yùn)動機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài),觀察系統(tǒng)工作壓力和流量的穩(wěn)定性。

(2)用聽覺來判斷液壓系統(tǒng)的工作是否正常,一般有四聽:一聽聲音,即聽液壓泵和系統(tǒng)的噪聲是否過大,液壓閥等元件是否有尖叫;二聽沖擊聲,即聽執(zhí)行部件換向時沖擊聲音是否過大;三聽泄漏聲,即聽油路板內(nèi)部有無細(xì)微而連續(xù)的不斷的聲音;四聽敲打聲,即聽液壓泵和管路中是否有敲打撞擊聲。

(3)用手摸運(yùn)動部件的溫升和工作狀況,一般有四摸:一摸溫升,即用手摸泵、油箱和閥體等溫度是否過高;二摸振動,即用手摸運(yùn)動部件和管子有無振動;三摸爬行,即當(dāng)工作臺慢速運(yùn)行時,用手摸其有無爬行現(xiàn)象;四摸松勁度,即用手?jǐn)Q一擰擋鐵、微動開關(guān)等的松緊程度。聞一聞油液是否有變質(zhì)異聞。

(4)查閱技術(shù)資料及有關(guān)故障分析與修理記錄和維護(hù)保養(yǎng)記錄等。

(5)詢問設(shè)備操作者,了解設(shè)備平時的工作狀況。一般有六問:一問液壓系統(tǒng)工作是否正常;二問液壓油最近的更換日期,濾油網(wǎng)的清洗或更換情況等;三問事故出現(xiàn)前調(diào)壓閥或調(diào)速閥是否調(diào)節(jié)過,有無不正?，F(xiàn)象;四問事故出現(xiàn)前液壓件和密封件是否更換過;五問事故前液壓系統(tǒng)的工作差別;六問過去常出現(xiàn)哪類事故及排除經(jīng)過。

3.2 邏輯分析法

對于復(fù)雜的液壓系統(tǒng)故障,常采用邏輯分析法,即根據(jù)故障產(chǎn)生的現(xiàn)象,采取邏輯分析與推理的方法。采用邏輯分析法診斷液壓系統(tǒng)故障通常有兩個出發(fā)點(diǎn):一是從主機(jī)出發(fā),主機(jī)故障也就是指液壓系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作不正常;二是從系統(tǒng)本身故障出發(fā),有時系統(tǒng)故障在短時間內(nèi)不影響主機(jī),如油溫變化、噪聲增大等。邏輯分析法只是定型的分析,若將邏輯分析法與專用監(jiān)測儀器的測試相結(jié)合,就可顯著地提高故障診斷的效率及準(zhǔn)確性。

3.3 專用儀器檢測法

儀器檢測法及采用專門的液壓系統(tǒng)故障檢測儀器來診斷故障,該儀器能夠?qū)σ簤汗收献鞫康谋O(jiān)測。國內(nèi)外有許多專用的便攜式液壓系統(tǒng)故障檢測儀、測量流量、壓力和溫度,并能測量泵和馬達(dá)的轉(zhuǎn)速。

3.4 狀態(tài)檢測法

狀態(tài)檢測用的儀器種類很多,通常有壓力傳感器、流量傳感器、速度傳感器、位移傳感器和油溫檢測儀等。把測試到的數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)系統(tǒng),計(jì)算機(jī)根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)提供各種信息及技術(shù)參數(shù),由此判別出某個液壓元件和液壓系統(tǒng)某個部位的工作狀況,并可發(fā)出報警或自動停機(jī)等信號。所以狀態(tài)檢測技術(shù)可以解決僅靠人的感覺器官無法解決的疑難故障的診斷,并為預(yù)知維修提供了信息。

4 結(jié)論

由于液壓系統(tǒng)固有的優(yōu)越性,以及在建筑施工中的廣泛應(yīng)用,其維護(hù)及故障分析也就越來越顯得重要了。文章在此基礎(chǔ)上,較詳細(xì)地討論了建筑設(shè)備液壓故障診斷方法與分析策略,以便工程維修人員將來能在短時間內(nèi)及時排除液壓故障,使工程機(jī)械物盡其用,發(fā)揮最大的作用和經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)然,也正因?yàn)橐簤合到y(tǒng)的固有特點(diǎn),它與機(jī)械,電氣傳動設(shè)備故障診斷理論和方法有較大區(qū)別,因而還有大量的理論與實(shí)際應(yīng)用問題有待進(jìn)一步的研究和探索。

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