工程機械液壓系統(tǒng)的現場故障診斷與維修技術研究 Research on On-site Fault Diagnosis and Maintenance Technology of Construction Machinery Hydraulic System

周多虎 ZHOU Duo-hu

摘要：隨著經濟的發(fā)展，城市化進程不斷加快，也推進了建筑工程行業(yè)的進步，工程機械在實際的施工中發(fā)揮著至關重要的作用，為工程的施工帶來了極大的便利，為建筑行業(yè)降低了成本，提升了工程質量和效率，但是工程機械在實際的使用中往往會出現一些故障，阻礙工程施工的進度，這就要求建筑單位加強對液壓系統(tǒng)的故障診斷和維修的研究。文章介紹了工程機械液壓系統(tǒng)的工作特征和故障種類，列舉了液壓系統(tǒng)故障的診斷方法，并針對性提出了液壓系統(tǒng)故障維修技術的具體應用。

Abstract： With the development of economy， the process of urbanization is accelerating， and the progress of the construction engineering industry is also promoted. Construction machinery plays a vital role in the actual construction and brings great convenience to the construction of the project. It has reduced costs for the construction industry and improved the quality and efficiency of the project. However， in actual use of construction machinery， some failures often occur， hindering the progress of the construction of the project， which requires the construction unit to strengthen the research on the fault diagnosis and maintenance of the hydraulic system. The article introduces the working characteristics and failure types of the hydraulic system of construction machinery， enumerates the diagnosis methods of the hydraulic system failure， and puts forward the specific application of the hydraulic system failure maintenance technology.

關鍵詞：工程機械;液壓系統(tǒng);故障診斷;維修技術

Key words： construction machinery;hydraulic system;fault diagnosis;maintenance technology

中圖分類號：U463.341? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）22-0108-03

1? 工程機械液壓系統(tǒng)的工作特征和故障類型

1.1 工程機械液壓系統(tǒng)的工作特征

工程機械在施工中往往受環(huán)境影響較為明顯，因為工程機械的操作常常暴露在室外，受暴曬、雨淋的幾率較大，工程機械被嚴重侵蝕。而在施工中因為工作內容的多變性，使得工程機械的載荷復雜多變，對工程機械的磨損較為嚴重，對液壓系統(tǒng)的損壞也尤為顯著。當前，工程機械的工作有三個特征：一是，工程機械液壓系統(tǒng)有較強的密閉性，能夠在各種環(huán)境下進行施工操作，具備極強的操作性。二是，工程機械的液壓系統(tǒng)工作穩(wěn)定，能夠承受各種壓力，能夠適應多變的機械操作。三是，工程機械液壓系統(tǒng)可實現靈活機動，在施工中可以進行各種操作，能夠適應各種惡劣環(huán)境[1]。如圖1。

1.2 工程機械液壓系統(tǒng)的故障類型

工程機械在實際的使用中會存在零件磨損或系統(tǒng)故障，這些問題導致直接影響液壓系統(tǒng)的正常運行，使得工程機械的操作變得無力，動作不能回復等現象，這些故障類型主要包括5個方面：

第一，液壓系統(tǒng)具有密閉性的特點，一旦遭到破壞會導致液壓油的泄露，嚴重污染施工區(qū)域的環(huán)境，這種泄露故障會導致機械部件的磨損加大，對工程機械造成嚴重破壞，影響了工程機械的工作效率和質量，這也相應的增加了施工單位的施工成本[2]。

第二，液壓系統(tǒng)的油溫過高，會導致液壓油的功能失效，零件在受熱的情況下工作會產生變形，失去工程機械原有的精度和效率，嚴重威脅工程機械的安全。

第三，工程機械的液壓系統(tǒng)工作不穩(wěn)定，使得液壓系統(tǒng)不能正常工作，喪失動力，耽誤建筑工程的工期。

第四，液壓系統(tǒng)在使用中存在異響，這種隱患會引起振動加劇，破壞工程機械的施工環(huán)境，影響工程機械的穩(wěn)定運行，不利于工程的推進。

第五，工程機械的內燃機故障，這會導致工程機械失去動力來源，直接影響液壓系統(tǒng)的正常運行，使得工程機械處于癱瘓的狀態(tài)，不利于建筑工程的施工。

2? 工程機械液壓系統(tǒng)的故障診斷步驟

2.1 了解設備運行狀態(tài)

技術人員要了解工程機械的工作狀態(tài)，熟悉液壓系統(tǒng)的運行情況，只有對工程機械的運行有了足夠的了解，才能更好的診斷故障。

2.2 熟悉機械液壓系統(tǒng)的原理

工程機械的液壓系統(tǒng)往往各不相同，這就要求技術人員要熟悉每一種工程機械的工作原理，熟知液壓系統(tǒng)在工作中的運行數據，這樣才能根據工程機械的工作進行故障的診斷，并進行處理[3]。

2.3 了解現場施工環(huán)境

工程機械在施工中可能受多種因素的影響，這就要求技術人員到現場查勘，結合工程機械施工環(huán)境和操作人員的相關描述，并結合自己的操作實驗，來確定機械故障的具體部位，為故障的維修做基礎。

2.4 分析診斷故障

在確定了故障的部位后，進行機械故障的分析，從液壓系統(tǒng)的壓力等方面確定故障的具體成因，使得故障的處理更加高效。

2.5 故障處理

確定故障的原因后，針對原因制定相應的解決方案，方案的制定要確保簡單、有效，節(jié)省維修的時間和成本，以便讓工程機械恢復工作能力，保證工程進度。

2.6 及時記錄總結

對工程機械的故障維修后，要及時將故障類型和故障維修方法進行登記，便于在工程施工的過程中遇到同樣的故障能夠快速精準的處理。

3? 工程機械液壓系統(tǒng)的故障診斷技術

3.1 現場常規(guī)診斷技術

當工程機械的液壓系統(tǒng)出現問題時，技術人員往往會進行現場的常規(guī)診斷，這也是解決大部分問題行之有效的方式，在現場的常規(guī)診斷中會有以下5個步驟。

①檢查液壓系統(tǒng)的液壓油油量是否正常，工程機械工作中的壓力和油溫是否發(fā)生變化，液壓油是否變質，液壓系統(tǒng)的密封處有無泄露現象，機械部件是否損壞，零件是否松動變形等[4]。

②對液系統(tǒng)的噪音進行分析，根據不同聲音的特征來尋找相應的故障，比如，刺耳的嘯叫聲就是空氣進入液壓系統(tǒng)造成的，噠噠聲則是由于過載閥壓力過大造成的，因此，通過對液壓系統(tǒng)噪音的判斷能夠確定相應的故障類型和故障程度，為故障的診斷提供保證。

③在工程機械液壓系統(tǒng)的診斷中，觸摸的方式也較為簡單快捷，通過觸摸液壓系統(tǒng)能夠感受到系統(tǒng)的振動和液壓油的油溫，以此來判斷故障的類型。通常情況下，油溫過高是由于空氣進入液壓系統(tǒng)的原因，發(fā)生振動則是由于緊固件松動和系統(tǒng)進氣造成的。

④通過實際操作來確定液壓系統(tǒng)的故障時單一還是多種，以此來確定故障范圍，明確排查方向，在對液壓系統(tǒng)故障診斷中還可以通過替換零件，觀察替換前后的操作效果來確定故障部位。

⑤因為液壓系統(tǒng)的動力來源是工程機械的內燃機，在液壓系統(tǒng)發(fā)生故障時首先要排除內燃機故障，通?？梢酝ㄟ^觀察來診斷故障，例如，在發(fā)動機旁聽運轉聲音，是否有異響，還要觀察發(fā)動機是否漏機油，排氣管的是否有藍煙冒出等，通過這些觀察能夠確定內燃機的故障原因，保證內燃機的正常運行，為液壓系統(tǒng)提供動力。

3.2 對換診斷技術

在工程機械的液壓系統(tǒng)診斷中，往往會缺少專業(yè)的診斷工具，對液壓系統(tǒng)的診斷造成阻礙，液壓系統(tǒng)中的很多設備和零件較為精密，不易拆卸，這就可以將疑似故障的部件替換，再進行液壓系統(tǒng)的操作，觀察其運行狀態(tài)，以此來確定故障的原因。而在實際的對換操作中，對于技術人員有著較高的要求，也只能在較小的部件上操作，所以具有一定的局限性。這種對換診斷技術可以很好的保護原有零部件，保證液壓系統(tǒng)的正常運行[5]。

3.3 儀表測量技術

隨著技術的發(fā)展，各種檢測儀器的功能也在不斷完善，在對工程機械液壓系統(tǒng)的故障診斷中，儀表測量技術的應用使其更加便捷、高效。這種技術通過對液壓系統(tǒng)的各種運行參數進行測量，并參照正常數值范圍來確定哪一部位出現故障，儀表測量技術的應用往往是對液壓系統(tǒng)的壓力和溫度進行測量，并診斷相關故障，對于零部件的損壞不能診斷，所以，這種技術的應用也有一定的限制。

3.4 鐵譜分析和智能技術的結合

在工程機械液壓系統(tǒng)的維修中，往往會因為費用昂貴造成施工單位的成本增加，而鐵譜分析技術能夠根據油液中的金屬顆粒來確定機械的運行狀態(tài)，經過分析研究來了解機械液壓系統(tǒng)的損壞程度，并查找故障部位和原因。這種技術的應用可以實現故障的零拆解，不影響設備的正常運行，提升了工程機械的工作效率。

4? 工程機械液壓系統(tǒng)的維修技術

4.1 液壓故障診斷系統(tǒng)

在工程機械液壓系統(tǒng)的日常故障診斷和維修中，要強化記錄，將這些故障表現和處理方法進行匯總，建立一套相對完整的液壓故障診斷系統(tǒng)，因為這些故障的診斷和維修都是一線技術人員和專家的成果，在實際的應用中具有較高的參考價值和處理依據，并且在技術人員不斷完善液壓故障診斷系統(tǒng)的案例，使其具備豐富的診斷能力和經驗，為技術人員的診斷和維修提供支持，提高工程機械液壓系統(tǒng)維修的時效，降低建筑單位的施工成本[6]。

4.2 防止空氣混入

在工程機械正常運行時，液壓系統(tǒng)會有一定比例的空氣含量，隨著液壓系統(tǒng)的壓力變化會對設備造成影響，壓力變小時，液壓系統(tǒng)會將空氣排出，這種氣體具有較強的沖擊力，會對液壓系統(tǒng)的零件造成損壞，產生刺耳的聲音。液壓系統(tǒng)的空氣越多，氣體的沖擊力越明顯，會造成設備運行的穩(wěn)定性下降，機械運行不暢等現象，阻礙了工程機械的正常工作進度，同時，液壓系統(tǒng)的空氣也會氧化設備，增加老化的速度。

4.3 保持液壓油溫

工程機械液壓系統(tǒng)的運行會產生一定的溫度，但是溫度不宜過高，一旦出現高溫會嚴重影響液壓油的質量，甚至會因為液壓油的稀釋造成漏油的現象，液壓油和油管等也會因為氧化產生變質和損壞，嚴重威脅設備的運行安全[7]。因此，在工程機械液壓系統(tǒng)的運行中要保證液壓油的適量，強化對液壓系統(tǒng)的保護措施，避免因為溫度過高造成液壓系統(tǒng)的損壞，在實際的工作中也要結合室外環(huán)境，避免高溫天氣的施工，當氣溫較低時，要對工程機械進行長時間的暖機操作，科學合理的使用工程機械。

4.4 防止水混入

工程機械液壓系統(tǒng)的水分過多會對液壓系統(tǒng)造成損壞，破壞液壓油的潤滑作用，造成工程機械液壓系統(tǒng)的磨損，不利于工程機械的正常運行。因此，在日常的養(yǎng)護中，要避免水進入液壓油罐和液壓系統(tǒng)，在發(fā)現液壓油水分過多時，要及時采用過濾的方式進行處理，降低液壓油的含水量[8]。通常，在實際的工作中，使用蒸發(fā)的方式來檢查含水量較為簡單、快捷，在將油液蒸發(fā)的過程中沒有水蒸氣的出現，則證明液壓油的含水量低，可以正常使用。

4.5 防止內燃機故障

工程機械內燃機的運行直接影響液壓系統(tǒng)的正常運轉，因此，在內燃機的維護上，要定期檢查內燃機的機油油量和質量，防止工程機械在施工中因為磨損導致機油泄漏，或因為未及時更換導致機油效力降低，造成發(fā)動機的磨損。同時，還要檢查內燃機的冷卻系統(tǒng)是否正常運行，觀察冷卻液是否足夠，是夠變質，因為工程機械的施工環(huán)境較為復雜，容易造成冷卻液的變質和泄漏，使得內燃機在工作中發(fā)生“開鍋”現象，對內燃機造成損壞。

5? 結束語

綜上，工程機械液壓系統(tǒng)的故障具有多樣化的特點，在日常的養(yǎng)護中應該強化對操作人員的培訓，使其掌握基本的工程機械液壓系統(tǒng)維護知識，降低液壓系統(tǒng)的故障發(fā)生概率，技術人員也要完善故障診斷流程和方法，不斷創(chuàng)新和優(yōu)化維修技術，確保工程機械運行的穩(wěn)定性，提升工程機械的工作質量和效率。

參考文獻：

[1]高新輝，李紅軍.工程機械液壓系統(tǒng)常見故障原因及預防措施[J].銅業(yè)工程，2019（01）：116-117，120.

[2]何志勇.工程機械液壓系統(tǒng)節(jié)能技術綜述與發(fā)展[J].內燃機與配件，2018（06）：221-222.

[3]王磊，劉輝.基于工程機械液壓系統(tǒng)故障分析[J].建材與裝飾，2020（19）：219-220.

[4]韋揚.工程機械液壓系統(tǒng)故障監(jiān)測診斷技術現狀分析[J]. 珠江水運，2018（09）：66-67.

[5]張明昕.探究工程機械液壓系統(tǒng)故障的原因與檢修措施[J]. 設備管理與維修，2021（Z1）：85-86.

[6]董軍安.水力機械液壓系統(tǒng)故障的分析與診斷[J].機械管理開發(fā)，2020，35（03）：124-125.

[7]張兆磊.淺談機械液壓系統(tǒng)的維修技術[J].農家參謀，2017（21）：36.

[8]蔣均文.工程機械液壓系統(tǒng)故障診斷步驟與方法[J].設備管理與維修，2018（06）：70-71.