試論工程機(jī)械液壓系統(tǒng)故障分析及維護(hù)措施

朝魯

摘 要：隨著液壓技術(shù)的不斷提高，目前我國(guó)多數(shù)工程機(jī)械都程度不同地采用了液壓系統(tǒng)進(jìn)行工作，與同樣復(fù)雜程度的機(jī)械式、電氣式機(jī)構(gòu)相比，液壓式機(jī)構(gòu)故障發(fā)生較少。但由于我單位常年野外作業(yè)，流動(dòng)性大，工況條件較差，致使工程機(jī)械常有事故發(fā)生，特別是液壓系統(tǒng)，因系統(tǒng)內(nèi)部不易觀察，出現(xiàn)故障往往不能及時(shí)排除，從而影響施工生產(chǎn)的正常進(jìn)行。文章就液壓系統(tǒng)的故障診斷及排除作一粗淺探討。

關(guān)鍵詞：工程機(jī)械；液壓系統(tǒng)；故障；診斷

液壓系統(tǒng)是由機(jī)械、液壓、電氣等裝置組合而成的，故產(chǎn)生故障及引起故障的原因也是多種多樣的。因此分析液壓故障必須要看懂液壓系統(tǒng)原理圖，能分析出原理圖中每個(gè)元件的作用，然后根據(jù)故障現(xiàn)象進(jìn)行分析、判斷，對(duì)可能引起故障的原因一一進(jìn)行分析。

1 常見(jiàn)問(wèn)題及診斷方法

（一）現(xiàn)場(chǎng)的初步檢查與診斷。根據(jù)故障現(xiàn)象查清有關(guān)情況， 對(duì)照液壓系統(tǒng)圖分析產(chǎn)生故障的部位和初步原因， 不可忽視看起來(lái)十分簡(jiǎn)單的原因， 更不可盲目亂拆， 以免造成不必要的損失。在具體的檢查過(guò)程中應(yīng)按以下步驟進(jìn)行。

1、向駕駛員了解情況， 對(duì)故障產(chǎn)生時(shí)機(jī)器的狀態(tài)、聲音等都要做詳盡了解， 避免小題大做、化易為難。

2、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)操作將獲益匪淺。

3、油質(zhì)、油量的檢查。此內(nèi)容看似簡(jiǎn)單， 實(shí)施起來(lái)卻常被忽視。對(duì)油質(zhì)、油量的檢查必須引起足夠的重視，否則將燒壞液壓泵， 損壞傳動(dòng)系統(tǒng)， 后果不堪設(shè)想。

4、檢查各種濾芯。濾油器是液壓系統(tǒng)的清潔工具， 在故障診斷時(shí)， 檢查濾油器（如濾油器的臟污程度、濾芯上各種雜質(zhì)的性狀等）可為進(jìn)一步分析故障提供依據(jù)。

（二）液壓系統(tǒng)的儀器診斷。在一般的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)中， 由于流量的檢測(cè)比較困難， 加之液壓系統(tǒng)的故障往往又都表現(xiàn)為壓力不足， 因此在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)中， 更多地是采用檢測(cè)系統(tǒng)壓力的方法。

（三）電腦診斷。隨著機(jī)電液一體化技術(shù)在工程機(jī)械上的廣泛應(yīng)用，單一的壓力測(cè)試已不能滿足現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的需要， 現(xiàn)在越來(lái)越多的進(jìn)口工程機(jī)械， 其故障診斷要借助專門(mén)的檢測(cè)電腦來(lái)完成。檢測(cè)電腦所測(cè)數(shù)據(jù)豐富、體積小且攜帶方便。

2 故障分析及維修方法

（一）起重機(jī)主吊鉤溜鉤故障。在吊起重物懸于空中時(shí)，主吊鉤有溜鉤現(xiàn)象，影響了正常工作。從該機(jī)液壓系統(tǒng)的工作原理出發(fā)，該機(jī)的主吊鉤是由兩個(gè)不同的工作系統(tǒng)構(gòu)成，能協(xié)調(diào)并同時(shí)保證主吊鉤的上升或下降動(dòng)作。其中一個(gè)是卷?yè)P(yáng)筒離合器和外抱制動(dòng)器的控制油路系統(tǒng)，即當(dāng)起重機(jī)主吊鉤上升或下降時(shí)，內(nèi)漲離合器接合，外抱制動(dòng)器松開(kāi)，液壓馬達(dá)可帶動(dòng)卷筒實(shí)現(xiàn)主吊鉤的起落動(dòng)作；當(dāng)停止主吊鉤的起落動(dòng)作時(shí)，則外抱制動(dòng)器實(shí)現(xiàn)制動(dòng)，內(nèi)漲離合器松開(kāi)，從而使主吊鉤實(shí)現(xiàn)停止起落。另一個(gè)是馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)的主回路系統(tǒng)，主吊鉤起升系統(tǒng)中的液壓閥是使重物懸吊于空中并保持的主要部件。初步判斷，平衡閥內(nèi)密封不嚴(yán)，造成壓力損失，當(dāng)其壓力損失累積達(dá)到一定值時(shí)，被吊重物就相應(yīng)地下降一段距離，如此反復(fù)，最終導(dǎo)致時(shí)斷時(shí)續(xù)的溜鉤。

（二）液壓挖掘機(jī)的常見(jiàn)故障。故障點(diǎn)就在該動(dòng)作的操縱控制部分與執(zhí)行元件之間，而不會(huì)出現(xiàn)在多個(gè)動(dòng)作的公共部分。具體包括此動(dòng)作的操作手柄及先導(dǎo)閥、先導(dǎo)油路、操縱閥心及閥體、分路過(guò)載閥，執(zhí)行元件和其他相關(guān)部分。動(dòng)作緩慢無(wú)力或完全沒(méi)有動(dòng)作。根據(jù)故障檢查先易后難的原則，先檢查先導(dǎo)油路、分路過(guò)載閥；如果正常，檢查操縱閥，看相應(yīng)的閥心是否卡死；如果正常，則應(yīng)檢查執(zhí)行元件和與之相關(guān)的其他部分。假如工作中回轉(zhuǎn)減速系統(tǒng)因元件損壞等造成傳動(dòng)突然中斷，那么回轉(zhuǎn)馬達(dá)與轉(zhuǎn)盤(pán)的聯(lián)系會(huì)中斷。即轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)后，當(dāng)馬達(dá)停止時(shí)，制動(dòng)不了轉(zhuǎn)盤(pán)，轉(zhuǎn)盤(pán)會(huì)在慣性的作用下繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)停止后，再操作回轉(zhuǎn)動(dòng)作時(shí)，即使馬達(dá)工作正常，而動(dòng)力不能傳遞至轉(zhuǎn)盤(pán)，機(jī)器仍不能回轉(zhuǎn)。根據(jù)此假設(shè)的推斷結(jié)論，將馬達(dá)總成拆下，發(fā)現(xiàn)回轉(zhuǎn)馬達(dá)輸出軸與花鍵套相配合的內(nèi)齒損壞，不能?chē)Ш?，致使回轉(zhuǎn)馬達(dá)與回轉(zhuǎn)減速箱的動(dòng)力聯(lián)系中斷，因而出現(xiàn)前述的故障現(xiàn)象。

（三）某組操縱閥控制的幾個(gè)動(dòng)作同時(shí)不正常。故障點(diǎn)應(yīng)在這幾個(gè)動(dòng)作的公共部分，再結(jié)合液壓挖掘機(jī)的液壓油路具體結(jié)構(gòu)可知故障原因有以下幾條：

1、故障子系統(tǒng)主溢流閥故障。怎樣判斷是否為主溢流閥故障呢？現(xiàn)場(chǎng)診斷中非常實(shí)用的方法是換位對(duì)比法。將故障子系統(tǒng)中主溢流閥與正常子系統(tǒng)中主溢流閥對(duì)調(diào)后試機(jī)，如果故障移到另一個(gè)子系統(tǒng)，則可斷定原故障系統(tǒng)主溢流閥故障，如對(duì)調(diào)后故障仍在原子系統(tǒng)中，則主溢流閥工作正常，應(yīng)另找故障原因。

2、故障所在子系統(tǒng)液壓泵故障。只要確定了大致故障點(diǎn)后進(jìn)一步檢查、拆卸，終能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題所在。對(duì)有懷疑的液壓泵也可用換位對(duì)比法，調(diào)換泵出口管路，從而改變子系統(tǒng)的工作泵，視其子系統(tǒng)的故障是否改變。

3、故障子系統(tǒng)液壓泵調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)故障。液壓泵調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)發(fā)生故障的表現(xiàn)為：機(jī)器工作時(shí)液壓泵工況不能隨工作裝置工況的改變而改變。假如一臺(tái)加藤HD770- Ⅱ型挖掘機(jī)，冷機(jī)時(shí)一切正常，工作一段時(shí)間溫度升高后卻發(fā)現(xiàn)回轉(zhuǎn)、斗桿和一邊履帶（與回轉(zhuǎn)同一液壓泵）動(dòng)作同時(shí)變慢，停機(jī)冷卻后又一切正常。后來(lái)檢查泵流量調(diào)節(jié)柱塞，發(fā)現(xiàn)柱塞卡孔不能自由移動(dòng)，這樣在工作裝置需要液壓泵增大流量時(shí)，因調(diào)節(jié)柱塞卡死，流量不能增大，而表現(xiàn)出動(dòng)作緩慢。將泵調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)解體，發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)柱塞有些磨花，磨光清洗后裝回，故障消失。

3 液壓系統(tǒng)常見(jiàn)故障排除辦法

在確定了液壓系統(tǒng)故障部位和產(chǎn)生故障的原因后，應(yīng)本著“先外后內(nèi)”、“先調(diào)后拆”、“先洗后修”的原則，制定具體的維修措施。噪聲和振動(dòng)、爬行、泄漏、沖擊、油溫過(guò)高、壓力不足和運(yùn)動(dòng)速度低于規(guī)定值或不運(yùn)動(dòng)等，產(chǎn)生故障的主要原因是系統(tǒng)中某一元件失靈或系統(tǒng)中各元件綜合性因素造成的。機(jī)械、電氣及外界因素會(huì)使液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障，有些故障通過(guò)調(diào)整可以解決，有些因磨損造成精度超差而引起故障，則需要通過(guò)修理才能恢復(fù)其性能。具體方法如下：

1.對(duì)元件和系統(tǒng)進(jìn)行清洗。清除加工和組裝過(guò)程中殘留的污染物，液壓元件在每道加工工序后都應(yīng)凈化，裝配后應(yīng)經(jīng)嚴(yán)格清洗。最后用系統(tǒng)工作時(shí)使用的工作介質(zhì)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行徹底沖洗，達(dá)到系統(tǒng)要求的污染度后，將沖洗液放掉，注入新的工作介質(zhì)，才能正式運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.裝在油箱上的泵應(yīng)使用橡膠墊減振，為吸收液壓泵流量及壓力脈動(dòng)，可在液壓泵的出口裝置消聲器，壓油管的一段用高壓軟管，對(duì)泵和管路的連接進(jìn)行隔振。

3.對(duì)泵產(chǎn)生空穴現(xiàn)象，可采用直徑較大的吸油管，減小管道局部阻力；采用大容量的吸油過(guò)濾器，防止油液中混入空氣；合理設(shè)計(jì)液壓泵，提高零件剛度。管接頭及液壓元件的密封處密封性要好，吸油管處應(yīng)防止吸入氣泡。

4.對(duì)于液壓沖擊，應(yīng)延長(zhǎng)閥門(mén)關(guān)閉時(shí)間和運(yùn)動(dòng)部件的制動(dòng)時(shí)間，限制管道中液體的流速和運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)速度。在機(jī)床液壓系統(tǒng)中，管道中液體的流速一般應(yīng)限制在4.5m/s以下，運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)速度一般不宜超過(guò)10m/min，適當(dāng)加大管道直徑，盡量縮短管路長(zhǎng)度。

在液壓元件中設(shè)置緩沖裝置（如液壓缸中的緩沖裝置），或采用軟管以增加管道的彈性，在液壓系統(tǒng)中設(shè)置蓄能器或安全閥。

總之，通過(guò)對(duì)液壓系統(tǒng)更深入的了解和掌握，不斷提高技術(shù)和工作能力，才能更好地解決液壓設(shè)備使用者面臨的主要問(wèn)題，管理好液壓系統(tǒng)。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)才能找出引起系統(tǒng)故障的真正原因，更多的從日常點(diǎn)檢開(kāi)始，注重設(shè)備檢查和維修工作細(xì)節(jié)，在故障早期就將引起故障的各種因素消除，通過(guò)對(duì)工作循環(huán)的不斷改進(jìn)，使預(yù)知維修工作在不斷變化的工作環(huán)境中更進(jìn)一步，確保設(shè)備發(fā)揮更大效益，實(shí)現(xiàn)設(shè)備事故為零的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1]許囡.淺淡工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的正確使用語(yǔ)維護(hù)[J].甘肅科技，2009.

[2]董守聰.工程機(jī)械液壓系統(tǒng)故障分析與排除[J].建筑機(jī)械化，2010.

[3] 李曉靜， 馬建軍. 挖掘機(jī)液壓油路故障分析與維修[J]. 裝備制造技術(shù)， 2010， （04） ：119-120

[4] 韋海良. 裝載機(jī)液壓系統(tǒng)的調(diào)試[J]. 內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì)， 2010， （04） ：103-104