現(xiàn)代工程機(jī)械液壓控制技術(shù)的應(yīng)用與維護(hù)

摘 要：隨著流體傳動(dòng)與控制技術(shù)的不斷發(fā)展，極大的推動(dòng)了工程機(jī)械液壓控制技術(shù)的提升，液壓控制技術(shù)被廣泛的應(yīng)用在工程機(jī)械生產(chǎn)中，成為我國自動(dòng)化程度提高的重要標(biāo)志。液壓系統(tǒng)具有操作簡(jiǎn)單、反映速度快、標(biāo)準(zhǔn)化程度高等特點(diǎn)，在設(shè)備運(yùn)行過程中，相關(guān)人員要做好維護(hù)與保養(yǎng)工作，能夠有效避免機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障，并延長(zhǎng)設(shè)備的使用年限。

關(guān)鍵詞：工程機(jī)械；液壓系統(tǒng)；日常維護(hù)；保養(yǎng)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.22.097

液壓系統(tǒng)在設(shè)備運(yùn)行中顯示出了諸多的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在機(jī)械施工企業(yè)中。但由于液壓系統(tǒng)自身結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，運(yùn)行可靠性較低，液壓元件價(jià)格高，設(shè)備出現(xiàn)故障后難以準(zhǔn)確判斷原因等缺陷，讓大部分的維護(hù)人員頭疼。如果處理不當(dāng)，很容易出現(xiàn)安全隱患，造成不可預(yù)計(jì)的后果。

1 現(xiàn)代工程機(jī)械液壓控制技術(shù)的應(yīng)用

（1）定量泵設(shè)計(jì)。在以往的工程機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，或是小型工程機(jī)械的設(shè)計(jì)中，一般選擇定量泵設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)方法的基本原則如下：系統(tǒng)的最大工作流量和最小工作壓力之積換算為系統(tǒng)的最大輸出功率后不得大于發(fā)動(dòng)機(jī)凈功率。由于這種設(shè)計(jì)方法功率利用系數(shù)較低，性能較差，通常應(yīng)用在小型汽車或起重機(jī)等設(shè)備中。

（2）單泵恒功率控制。單泵控制技術(shù)是借助變量控制系統(tǒng)來達(dá)到控制變量泵排量的目的，而更早的恒功率控制是借助對(duì)變量系統(tǒng)中兩根彈簧彈力的區(qū)別設(shè)定來達(dá)到控制變量泵輸出流量的目的，其運(yùn)行曲線為一條折線。當(dāng)系統(tǒng)壓力增至第一根彈簧的預(yù)設(shè)壓力時(shí)，變量泵排量趨于降低，當(dāng)壓力達(dá)到第二根彈簧的預(yù)設(shè)壓力后，變量泵變量曲線的斜度產(chǎn)生變化。經(jīng)過這一控制過程，一方面大幅增加了發(fā)動(dòng)機(jī)功率的利用系數(shù)，另一方面可防止因超載而導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。

（3）雙泵恒功率控制。雙泵恒功率控制包括兩種方式：①分功率控制技術(shù)，這種技術(shù)主要按照各泵所需要的真實(shí)功率按照比例進(jìn)行科學(xué)合理的分配。在采用此技術(shù)時(shí)，要確保各個(gè)部分都能夠在相應(yīng)的工作軌道上發(fā)揮其有效作用。分功率控制技術(shù)其弊端是，有效功率無法發(fā)揮最大值，各個(gè)泵之間所使用的功率無法相互補(bǔ)給，使得剩余功率較多，常常出現(xiàn)大馬拉小車的現(xiàn)象，因而，不適用于大型工程機(jī)械設(shè)備中。②總功率控制技術(shù)，此種技術(shù)各個(gè)泵之間使用同一變量機(jī)構(gòu)，所使用的流量保持一致，其作用于彈簧上的載荷為各泵工作載荷的加成。當(dāng)總載荷的1/2值滿足彈簧預(yù)設(shè)值以后，主泵逐漸出現(xiàn)變量，其變量機(jī)理與單泵恒功率控制相同。

（4）計(jì)算機(jī)控制功率優(yōu)化技術(shù)。由于傳統(tǒng)的恒功率控制技術(shù)存在一定的缺陷，設(shè)備運(yùn)行中很難實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)與柴油機(jī)之間的密切協(xié)作，油泵輸出的扭矩與發(fā)送機(jī)最大輸出扭矩相差較大。另外，在設(shè)備運(yùn)行過程中，容易出現(xiàn)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速引起的熄火現(xiàn)象，影響設(shè)備運(yùn)行效率。計(jì)算機(jī)控制功率優(yōu)化技術(shù)將計(jì)算機(jī)技術(shù)與液壓控制系統(tǒng)有效結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的采集與實(shí)施監(jiān)控，并能夠根據(jù)柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速及液壓泵排量等數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，從而避免傳統(tǒng)技術(shù)中的缺陷和漏洞，提高了系統(tǒng)的智能化。

2 液壓油污染的原因與危害

液壓系統(tǒng)污染主要是指液壓油發(fā)生的污染問題，液壓油如果受到污染，容易降低液壓油的性能，引起液壓系統(tǒng)故障。

（1）液壓油的污染原因及危害。據(jù)分析，大部分的液壓系統(tǒng)故障來源于顆粒污染，造成這種污染的原因較多，首先，由于液壓油自身的化學(xué)及物理變化，使得其粘度、酸值產(chǎn)生了異常。其次，缺乏有效的日常管理，容易導(dǎo)致液壓油受到外界污染，例如油箱內(nèi)或閥門組件生成的鐵銹等。第三，在機(jī)械裝配過程中進(jìn)入的灰塵等。第四，零件在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行中有一定程度的磨損而產(chǎn)生廢棄物等。液壓油受到污染后，其中的臟物容易導(dǎo)致節(jié)流閥和壓力阻尼孔堵塞，加速液壓泵及馬達(dá)等組件的磨損消耗，降低元件的使用年限。同時(shí)，也影響液壓系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，降低液壓系統(tǒng)的工作效率。

（2）液壓系統(tǒng)內(nèi)泄漏故障的危害及原因。液壓系統(tǒng)中存在著很多的縫隙，這是由于生產(chǎn)過程中的失誤和系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行所造成元器件磨損而產(chǎn)生的。當(dāng)液壓油流經(jīng)這些縫隙時(shí)，會(huì)加大泄漏量，此過程稱之為內(nèi)泄漏。內(nèi)泄漏能夠造成機(jī)械設(shè)備操作失控、工作效率低、縮短元件使用壽命等，嚴(yán)重的會(huì)發(fā)生安全事故，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。在液壓傳動(dòng)中，較為常見的縫隙有兩種，一種是由兩個(gè)平面形成的平面縫隙；另一種是由內(nèi)外圓柱表面形成的環(huán)狀縫隙。而液壓系統(tǒng)中，由于各個(gè)零部件需要配合，并降低之間的摩擦損耗，在設(shè)計(jì)和安裝時(shí)必須預(yù)留相應(yīng)的縫隙，這種縫隙為系統(tǒng)內(nèi)泄埋下隱患。造成液壓系統(tǒng)內(nèi)泄漏故障的因素較多，潤(rùn)滑不良、油液污染、油液變質(zhì)等都能夠加快系統(tǒng)零件磨損，出現(xiàn)內(nèi)泄故障。

3 現(xiàn)代工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的維護(hù)辦法

（1）避免液壓油受污染。液壓油的性能和密封性是影響液壓系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵。工作人員應(yīng)做好液壓油的清洗工作及周圍元件的擦拭工作，避免鐵銹、灰塵等雜物污染液壓油，而影響系統(tǒng)運(yùn)行。

（2）預(yù)防空氣進(jìn)入。液壓系統(tǒng)中如果出現(xiàn)空氣，會(huì)導(dǎo)致油液產(chǎn)生氣泡，影響油液性能，降低設(shè)備運(yùn)行效率。因此，必須加強(qiáng)液壓系統(tǒng)內(nèi)部空氣的流入，尤其是在回油時(shí)切忌不能帶入空氣。如果液壓系統(tǒng)內(nèi)部已經(jīng)有空氣流入，必須盡快找到泄漏位置，并及時(shí)予以修復(fù)，排除安全隱患。

（3）延長(zhǎng)液壓油濾芯使用壽命。有效延長(zhǎng)液壓油濾芯使用壽命，能夠降低元件更換費(fèi)用，提高經(jīng)濟(jì)效益。首先，加強(qiáng)油液質(zhì)量的控制。明確規(guī)定不同設(shè)備液壓系統(tǒng)液壓油的清潔度等級(jí)，工作人員要嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)定，保證液壓油的清潔度達(dá)標(biāo)，避免由液壓油而引起的機(jī)械故障。其次，有效防止液壓油污染。液壓油濾芯受到污染后，會(huì)大大降低使用壽命，并產(chǎn)生堵塞、失效等現(xiàn)象。防止液壓油受到污染的根本措施是防止外界污染的侵入，工作人員應(yīng)在經(jīng)過潔凈處理下的環(huán)境進(jìn)行設(shè)備檢修與組裝。另外，確保設(shè)備油口等敞口處保持蓋好狀態(tài)，避免空氣中的灰塵及粉塵等雜物流入液壓系統(tǒng)中。

（4）做好日常維護(hù)工作。液壓元件在長(zhǎng)期的運(yùn)行條件下，會(huì)產(chǎn)生一些雜質(zhì)，這些污染物很容易阻礙液壓系統(tǒng)的正常循環(huán)。相關(guān)人員要加強(qiáng)對(duì)元件的定期更換和清洗工作，同時(shí)要加強(qiáng)對(duì)環(huán)境濕度、溫度及壓力等參數(shù)的記錄分析，對(duì)發(fā)現(xiàn)的問題及時(shí)處理，保證機(jī)械設(shè)備安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：何繼賢（1975-），男，湖南長(zhǎng)沙人，副高，研究方向：機(jī)電一體化。