工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的維護(hù)及故障診斷技術(shù)研究

金 瑩， 董亞蘭

JIN Ying,DONG Ya-lan

（咸陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)電工程系，咸陽(yáng) 712000）

0 引言

對(duì)于帶有液壓傳動(dòng)的工程機(jī)械來(lái)說(shuō)，它們良好運(yùn)行的主要標(biāo)志就是液壓系統(tǒng)正常，而可靠運(yùn)行的保障是使用合格的液壓油，在日常的管理和使用過(guò)程中正確的維護(hù)它們，出現(xiàn)故障后及時(shí)、正確的維修，杜絕帶病作業(yè)，這樣才能保證工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠工作。

1 液壓油的選擇與液壓系統(tǒng)的清洗

液壓系統(tǒng)中傳遞壓力、潤(rùn)滑、冷卻、密封的就是液壓油，液壓系統(tǒng)早期故障和耐久性下降的主要原因就是液壓油選擇不恰當(dāng)。使用者應(yīng)該按照工程機(jī)械《使用說(shuō)明書(shū)》中要求的牌號(hào)使用液壓油，萬(wàn)不得已需要使用代用油的，最大限度的保證其性能與原牌號(hào)性能相同。不能混合使用不同牌號(hào)的液壓油，以防產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)、性能發(fā)生變化等，變質(zhì)的液壓油不能使用。

液壓系統(tǒng)中有許多具有阻尼小孔或者有縫隙的精密偶件，如果在加油時(shí)有固體雜質(zhì)進(jìn)入將造成精密偶件拉傷、發(fā)卡、油道堵塞等，將影響液壓系統(tǒng)的運(yùn)行性能。防止液壓油通過(guò)以下途徑進(jìn)入液壓系統(tǒng)：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。注意以下幾點(diǎn)：

1）必須加注經(jīng)過(guò)過(guò)濾的液壓油，使用清潔的加油工具。加油時(shí)不應(yīng)該拿掉加油口上的過(guò)濾器。為了防止固體雜質(zhì)和纖維進(jìn)入油中，加油時(shí)工作人員應(yīng)該穿著干凈的工作服和佩戴潔凈的手套。

2）避免系統(tǒng)油路管道接觸揚(yáng)塵，注意保護(hù)油箱加油蓋、濾清器蓋、檢測(cè)孔、液壓油管等部位，打開(kāi)之前要徹底清潔。為了防止水進(jìn)入油箱，避免用水沖洗油箱蓋。應(yīng)使用不掉纖維雜質(zhì)的擦拭材料和擊打面附著橡膠的專(zhuān)用鐵錘來(lái)擦拭和敲打油箱蓋。

3）清洗時(shí)需要反復(fù)清洗幾次，一定選用與系統(tǒng)所用牌號(hào)相同的清洗油，其溫度控制在45到80℃范圍內(nèi)，持續(xù)大流量的進(jìn)行沖洗，便于將系統(tǒng)中的各種雜質(zhì)沖走，沖洗完畢要及時(shí)將清洗油放出系統(tǒng)。

2 避免空氣和水侵入液壓系統(tǒng)

液壓油中含有的容積比為6%～8%的空氣，隨著壓力的降低從液壓油中游離出來(lái)，容易“氣蝕”液壓元件，隨著“氣蝕”現(xiàn)象的持續(xù)，液壓系統(tǒng)的工作將不穩(wěn)定，效率降低，出現(xiàn)爬行現(xiàn)象。

空氣能夠加速液壓油的氧化，使其變質(zhì)，避免控制的影響要做到以下幾點(diǎn)：1）對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行換油后應(yīng)按規(guī)定的要求，排除空氣，再作業(yè)；2）不能將油泵的吸油管口露出油面，務(wù)必密封好；3）油泵驅(qū)動(dòng)軸的油封需要使用“雙唇”正品油封，不可以使用其他替代品。4）過(guò)量的水分入侵，容易銹蝕液壓元件、降低潤(rùn)滑油膜強(qiáng)度，機(jī)械磨損加速。

3 工程機(jī)械作業(yè)時(shí)需要注意的問(wèn)題

1）為了避免產(chǎn)生沖擊負(fù)荷、降低故障頻率，延長(zhǎng)機(jī)器的使用壽命，機(jī)械作業(yè)應(yīng)柔和、避免粗暴。防止機(jī)械結(jié)構(gòu)件早期磨損、斷裂、破碎，預(yù)防液壓系統(tǒng)中產(chǎn)生沖擊壓力，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)作油溫上升等。嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程是有效避免產(chǎn)生沖擊負(fù)荷的有效途徑；為了不使工作裝置構(gòu)件運(yùn)動(dòng)到極限位置產(chǎn)生強(qiáng)烈的撞擊不能過(guò)猛的開(kāi)關(guān)液壓閥；由于每臺(tái)工程機(jī)械操作系統(tǒng)的自由間隙都不一樣，各個(gè)連接部位的間隙也不一樣，這是每臺(tái)設(shè)備所特有的，這就要求操作設(shè)備的人員，要認(rèn)真探索，了解設(shè)備的狀況，在操作過(guò)程中修正相應(yīng)的動(dòng)作以讓設(shè)備達(dá)到完美的工作狀態(tài)，在長(zhǎng)期的操作作業(yè)中積累經(jīng)驗(yàn)，養(yǎng)成良好的操作習(xí)慣。

2）要注意氣蝕和溢流噪聲，嚴(yán)格執(zhí)行交接班制度。液壓泵出現(xiàn)氣蝕噪聲，經(jīng)排氣后不能消除的，應(yīng)查明原因排除故障后再使用。如果執(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。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。

3）保持適宜的油溫。為了避免液壓系統(tǒng)溫度過(guò)高，避免工程機(jī)械長(zhǎng)期過(guò)載工作，避免散熱器散熱片被油污染，防止影響散熱效果，為了促使液壓系統(tǒng)循環(huán)散熱應(yīng)有足夠的液壓油；夏季白天氣溫過(guò)，盡量避開(kāi)中午高溫時(shí)段作業(yè)，也不要全天持續(xù)作業(yè)。30～80℃為液壓系統(tǒng)的工作溫度，液壓系統(tǒng)的油溫過(guò)高會(huì)導(dǎo)致油的粘度降低，容易引起泄漏，效率下降；然而油溫過(guò)低時(shí)，油的粘度增大，流動(dòng)性變差，阻力增大，機(jī)械的工作效率也會(huì)隨之降低。

4）液壓油箱氣壓和油量的控制。壓力式油箱在工作中要隨時(shí)注意油箱氣壓，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，油泵吸油不足易損壞，壓力過(guò)高，會(huì)使液壓系統(tǒng)漏油，容易造成低壓油路爆管。

4 工程機(jī)械液壓系統(tǒng)故障的特點(diǎn)

工程機(jī)械的主要工作機(jī)構(gòu)多為全液壓驅(qū)動(dòng)裝置，且多為中、高壓系統(tǒng)。在實(shí)際使用中，往往出現(xiàn)液壓系統(tǒng)各執(zhí)行元部件動(dòng)作遲緩，驅(qū)動(dòng)無(wú)力，甚至整個(gè)機(jī)構(gòu)不能動(dòng)作等故障。從外觀上很難立即判斷出哪個(gè)部位的液壓元件損壞，在施工現(xiàn)場(chǎng)由于受檢測(cè)手段和拆裝條件限制，其故障點(diǎn)更是難以斷定。

5 故障的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)與診斷

5.1 檢查前的準(zhǔn)備和工作要領(lǐng)

1）仔細(xì)聽(tīng)取機(jī)械操作人員對(duì)故障情況的介紹。

2）對(duì)照實(shí)物仔細(xì)分析液壓系統(tǒng)原理圖。

3）在未確定故障點(diǎn)位置時(shí)，不要隨意拆卸該部位的液壓元件，更不能輕易地將其液壓元件解體檢查。

4）在沒(méi)有檢查出故障原因前，不要輕易調(diào)整或更換各種控制閥。

5.2 對(duì)整機(jī)液壓系統(tǒng)檢查方法和步驟

1）根據(jù)故障征兆，初步確定故障點(diǎn)的范圍。一臺(tái)工程機(jī)械的液壓系統(tǒng)，一般是由兩個(gè)或兩個(gè)以上液壓泵組成各自的子系統(tǒng)，通過(guò)動(dòng)作觀察，壓力讀數(shù)，參照液壓系統(tǒng)圖分析，基本可以判斷是那一套子系統(tǒng)發(fā)生的故障。

2）檢查液壓循環(huán)油路的情況。

（1）檢查油面位置，檢查箱底沉淀物和水。

（2）檢查主面油濾清器。若有塊狀金屬或有機(jī)物，或大量一種金屬粉末，可能是本系統(tǒng)某元件損壞的脫落物，可根據(jù)其材質(zhì)、形狀斷定是屬那個(gè)部位的損壞所致。

（3）檢查油質(zhì)。有條件時(shí)應(yīng)作粘度、含水量和酸值化驗(yàn)。并了解前次換油的時(shí)間和油質(zhì)。

5.3 現(xiàn)場(chǎng)的初步檢查與診斷

1）維修人員憑感官和經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)看、聽(tīng)、摸、聞、問(wèn)等方法判斷故障原因?？矗嚎磮?zhí)行元件是否爬行、無(wú)力、速度異常，液位高度、油液變質(zhì)及外泄漏，測(cè)壓點(diǎn)工作壓力是否穩(wěn)定，各連接處有無(wú)泄漏及泄漏量；聽(tīng)：聽(tīng)泵和馬達(dá)有無(wú)異常聲響、溢流閥尖叫聲、軟管及彎管振動(dòng)聲等；摸：摸系統(tǒng)元件的油溫和沖擊、振動(dòng)的大??；聞：聞?dòng)鸵菏欠褡冑|(zhì)、軸承燒壞、油泵燒結(jié)等；問(wèn)：詢(xún)問(wèn)設(shè)備操作者，了解液壓系統(tǒng)平時(shí)工況、元件有無(wú)異常、設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)及出現(xiàn)過(guò)的故障和排除方法。

2）參數(shù)測(cè)量法指根據(jù)需要測(cè)得系統(tǒng)回路中某些工作點(diǎn)處的參數(shù)，將其與系統(tǒng)工作正常值比較，判斷出系統(tǒng)是否正常，是否有故障，及故障所在部位。

3）邏輯分析法指根據(jù)元件、系統(tǒng)、設(shè)備三者邏輯關(guān)系和故障現(xiàn)象，通過(guò)研究液壓原理圖和元件結(jié)構(gòu)，進(jìn)行邏輯分析，找出故障發(fā)生部位。

4）堵截法指根據(jù)液壓系統(tǒng)的組成及故障現(xiàn)象選擇堵截點(diǎn)。堵截法是通過(guò)觀察系統(tǒng)壓力和流量的變化，從而找出故障的方法。

5）進(jìn)行必要的具體操作。有時(shí)駕駛員對(duì)機(jī)器故障的因果關(guān)系陳述不清，致使故障診斷困難，這時(shí)進(jìn)行必要的現(xiàn)場(chǎng)操作將起到事半功倍的效果。

6）液壓泵的內(nèi)泄漏診斷方法。若為柱塞泵可打開(kāi)液壓泵殼體，觀察其對(duì)油箱的泄漏油口，啟動(dòng)主機(jī)，讓執(zhí)行元件作不動(dòng)作，無(wú)負(fù)荷動(dòng)作和重負(fù)荷動(dòng)作三個(gè)階段來(lái)考察。若漏油口排油量不大，說(shuō)明液壓泵內(nèi)泄漏量不大；反之，說(shuō)明液壓泵已損壞。

7）溢流閥的診斷方法。打開(kāi)溢流閥對(duì)油箱的回油口，啟動(dòng)液壓泵，執(zhí)行元件不動(dòng)作和無(wú)負(fù)荷動(dòng)作時(shí)，溢流閥回油口應(yīng)無(wú)油排出，在重負(fù)荷時(shí)會(huì)有大量的油噴出。若不操作，補(bǔ)油子系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到調(diào)定壓力才排油，如果在無(wú)負(fù)荷或者在固定壓力的80%以下就大量排油，該溢油閥芯可能卡住或已損壞需要拆檢。若達(dá)到規(guī)定壓力的80%左右才大量排油，應(yīng)將它調(diào)到規(guī)定值，若調(diào)不上去，則說(shuō)明其密封線損壞的可能性最大。

6 結(jié)論

對(duì)機(jī)械化施工企業(yè)來(lái)說(shuō)，工程機(jī)械技術(shù)狀況的良好與否是企業(yè)能否正常生產(chǎn)的直接因素。就液壓傳動(dòng)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(gè)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。

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