斗輪機液壓系統(tǒng)故障原因分析與處理

熊民宏

摘 要：斗輪機在許多領域中都有著非常廣泛的應用，而液壓系統(tǒng)是斗輪機一個重要的組成部分，對其正常工作有著重要的影響，但斗輪機液壓系統(tǒng)也會出現(xiàn)一些故障，因此本文就針對長春電力設備總廠制造的DQ1500/1000·45型斗輪機液壓系統(tǒng)故障原因以及處理措施進行了研究。

關(guān)鍵詞：斗輪機；液壓系統(tǒng)；故障

中圖分類號：TM621 文獻標志碼：A

0 前言

斗輪機液壓系統(tǒng)對其正常工作有著至關(guān)重要的影響，但是斗輪機液壓系統(tǒng)也十分容易出現(xiàn)液壓油溫過高以及液壓元件管路連接處泄露等問題，因此研究斗輪機液壓系統(tǒng)故障原因及處理措施對斗輪機正常運行有著非常重要的意義。

1 斗輪機液壓系統(tǒng)概述

1.1 液壓系統(tǒng)簡介

液壓系統(tǒng)實質(zhì)上是一種實現(xiàn)機械傳動與控制的技術(shù)，液壓系統(tǒng)相比于其他的傳動技術(shù)而言，結(jié)構(gòu)更加緊湊，其反應也更加靈敏，更加容易實現(xiàn)操作自動化，所以當前液壓系統(tǒng)在諸多領域之中得到了廣泛的應用。在液壓系統(tǒng)之中，油液是在受到調(diào)節(jié)和控制的狀態(tài)下工作的，所以液壓傳動和液壓控制有著非常密切的關(guān)系，其對于整個液壓系統(tǒng)的正常運行也有著非常重要的影響。液壓系統(tǒng)必須要滿足其執(zhí)行元件在力以及速度方面的要求。在液壓系統(tǒng)工作的過程中，系統(tǒng)壓力的大小是取決于外界負載的，如果外界負載越大，其所需要的油液壓力也就越大，如果外界負載越小，所需要的油液壓力也就較小。活塞或者工作機的運動速度是取決于單位時間通過節(jié)流閥進入液壓缸之中油液的流量的，如果流量越大，液壓系統(tǒng)的速度就越快。液壓系統(tǒng)主要就是用于實現(xiàn)液壓傳動的，而液壓系統(tǒng)的壓力同負載、流量有著非常密切的關(guān)系。

1.2 斗輪機液壓系統(tǒng)

在斗輪機中，液壓系統(tǒng)是一個非常重要的組成部分，而斗輪機的液壓系統(tǒng)主要包括兩個部分，分別是懸臂俯仰液壓系統(tǒng)和尾車變幅液壓系統(tǒng)，兩種液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)大致相同，所以本文就以懸臂俯仰液壓系統(tǒng)為例來對斗輪機液壓系統(tǒng)加以說明。斗輪機懸臂俯仰液壓系統(tǒng)的工作原理如下：通過電液換向閥使得供油的方向發(fā)生改變，使得懸臂俯仰變幅油缸伸出或者是收回，從而實現(xiàn)斗輪機懸臂俯仰。而在其工作過程中，為了有效地防止上部俯仰變幅構(gòu)件因為重心的變化而導致俯仰油缸上升與下降超速變幅面產(chǎn)生劇烈的沖擊和震動，在油缸進出的油路上往往都設有平衡閥，以確保油缸以穩(wěn)定的速度平衡的升降。在油缸停止工作時，能夠使得變幅之后的前臂或者是斗輪機鎖緊在所需的工作位置，而不會出現(xiàn)自動下降的情況。為了保證電液換向閥能夠及時地換向，在斗輪機懸臂液壓系統(tǒng)中還采用了內(nèi)控、內(nèi)匯型電液換向閥。斗輪機懸懸臂俯仰液壓系統(tǒng)的油缸為差動式，為了確保油缸活塞桿腔在工作過程中能夠使得斗輪以要求的速度平穩(wěn)下降，需要對于單向節(jié)流閥的開口量進行相應的調(diào)節(jié)。

2 斗輪機液壓系統(tǒng)故障及原因分析

2.1 斗輪機液壓系統(tǒng)常見故障

對于斗輪機液壓系統(tǒng)而言，在其運行過程中，可能引起的升降系統(tǒng)油泵損壞，油箱也是常出現(xiàn)故障的一個位置。在液壓系統(tǒng)之中還有許多控制閥，這些控制閥也是極其容易出現(xiàn)故障的位置。此外，接頭漏油、油缸漏油以及油箱壓力不穩(wěn)定等都是斗輪機液壓系統(tǒng)的常見故障。這些故障的存在對于斗輪機的正常運行造成了非常重要的影響，必須要對其引起足夠的重視。

2.2 液壓油中存在污染物

在斗輪機液壓系統(tǒng)之中，常見的液壓元件主要包括電磁閥、溢流閥、液控單向閥、換向閥、減壓閥、節(jié)流閥和流量控制閥等，而這些液壓元件一旦出現(xiàn)失效和失靈的情況，將對于斗輪機的正常使用造成重要的影響。而導致其失效或者是失靈的主要原因就是液壓油之中存在污染物，液壓油之中污染物的來源主要有3個方面，第一是在液壓元件制造安裝過程中沒有得到及時地清理，第二是周圍環(huán)境中倒回油箱的漏油帶入了污染物，第三是工作系統(tǒng)之中陸續(xù)生成的污染物。液壓油中存在污染物是影響液壓元件正常工作的一個重要原因。

2.3 液壓元件泄露

液壓元件泄露也是導致斗輪機液壓系統(tǒng)故障的一個重要原因，而斗輪機泄露的主要部位在液壓元件結(jié)合面、管接頭以及油缸密封處等，導致液壓元件泄露的主要原因包括以下幾方面。首先是液壓系統(tǒng)出現(xiàn)了工作異常的情況，使得油溫升高，進而加速了油液的老化，也使得密封件和軟管的使用壽命縮短，進而導致接合面出現(xiàn)漏油的情況。其次是液壓元件的使用時間過長，進而導致接合面不平或過于粗糙，最終造成液壓元件泄露。再次，如果油液與密封材料的相容性不佳，也會導致泄露問題的出現(xiàn)。

2.4 液壓泵加工質(zhì)量不合格

液壓泵在加工生產(chǎn)的過程中，如果其加工精度不能夠滿足設計的要求，進而使得表面粗糙度、配合間隙、形位公差以及接觸剛度等指標不能夠滿足要求，在液壓泵經(jīng)過一段時間的使用之后，往往就會出現(xiàn)內(nèi)泄露、負載大時流量不夠等問題，從而使得液壓系統(tǒng)的正常運行受到嚴重的影響。而且對于液壓泵加工質(zhì)量所引起的故障，排除難度往往較大，故障原因的查找也相對困難，如果要對其進行處理，往往需要進行拆泵。

2.5 液壓系統(tǒng)電氣故障

在斗輪機堆取料過程中，可能會因為取煤量過大而導致油泵過負荷運行，而操作人員無法對液壓系統(tǒng)電機是否過載運行給予有效的判斷，從而導致電機定子繞組過熱，誘發(fā)絕緣層損壞。同時，未對斗輪機液壓電路系統(tǒng)進行定期維護與檢修，或維護與檢修不到位，導致一些電氣隱患無法及時發(fā)現(xiàn)，從而引發(fā)安全事故。此外，梅雨天氣由于為做好液壓系統(tǒng)保護工作，導致水分進入電氣系統(tǒng)內(nèi)部，而誘發(fā)液壓系統(tǒng)電氣故障。

3 斗輪機液壓系統(tǒng)故障診斷及處理

3.1 液壓系統(tǒng)故障的判斷

要想有效地對于斗輪機液壓系統(tǒng)故障進行處理，首先必須要有效地對于斗輪機液壓系統(tǒng)的故障加以判斷，只有準確地對于故障類型加以判斷，并且找出其原因，才能夠更好地對其進行處理。而對于斗輪機液壓系統(tǒng)而言，在對其故障進行處理的過程中，常常采用的故障判斷方法就是功能跟蹤篩檢法，該方法又被稱為液壓故障逆向分析法，該方法主要是從液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障后的故障表征出發(fā)，然后按照液壓功能的相關(guān)聯(lián)系，對于故障的各種影響因素加以分析。運用這種方法對于斗輪機故障進行查找往往較為方便，只要液壓系統(tǒng)的液壓功能以及原理的關(guān)系是清楚的，查找液壓系統(tǒng)的故障往往就較為簡單，因此該方法在當前斗輪機液壓系統(tǒng)故障處理中應用得較為普遍。而在對于該方法加以應用的過程中，最重要的是要掌握斗輪機液壓系統(tǒng)的工作原理，充分了解系統(tǒng)中每一個元件的具體作用。

3.2 液壓系統(tǒng)故障診斷步驟

斗輪機液壓系統(tǒng)故障一般都是由于系統(tǒng)之中的某一個元件產(chǎn)生故障而引起的，而對斗輪機液壓系統(tǒng)故障進行診斷，實質(zhì)上也就是找出發(fā)生故障的液壓元件，如果采用功能跟蹤篩檢法對于斗輪機液壓系統(tǒng)故障進行診斷，應該按照如下的診斷步驟來進行診斷，才能及時地了解到液壓系統(tǒng)的故障。第一步應該對于液壓系統(tǒng)故障類型進行分析，對于斗輪機液壓系統(tǒng)而言，其故障可以被劃分為5種類型，分別是流量方面的故障、壓力方面的故障、方向方面的故障、一般機械方面的故障以及電氣方面的故障。第二步就應該對于液壓系統(tǒng)原理圖以及其安裝布置情況進行審核，通過了解液壓系統(tǒng)的使用年限、使用環(huán)境、保養(yǎng)情況以及之前的維修情況等內(nèi)容，同時對于每一個液壓元件進行檢查，確定其性能以及作用，從而對于斗輪機液壓系統(tǒng)的質(zhì)量狀況進行初步評定。第三步是將與故障相關(guān)的元件清單列出，然后對于這些元件逐個進行分析。第四步是按照難易順序?qū)τ谠收蠙z查順序進行排列，并且列出重點檢查元件以及元件重點檢查部位。第五步是按照由易到難的順序?qū)τ诟鱾€元件進行檢查。第六步是依據(jù)初檢的結(jié)果再次進行復檢。第七步是依據(jù)檢查的結(jié)果對于出現(xiàn)故障的元件進行修理以及替換。完成故障處理之后，最后再重新啟動系統(tǒng)。

3.3 油缸故障處理措施

油缸故障主要包括了油缸漏油以及油缸“爬行”，為了有效地應對油缸漏油問題，在對于油缸皮碗以及骨架油封進行選擇時，必須要選擇滿足要求的產(chǎn)品，同時在安裝之前檢查這些元件是否存在老化的情況。在對于密封件進行安裝之前，還必須要檢查接觸處是否存在有毛刺，確認無毛刺及光潔度滿足要求之后才能夠進行安裝。而針對油缸“爬行”問題，在斗輪機運行的過程中，必須要適時地對于缸內(nèi)進行排氣處理，在對于排氣裝置進行調(diào)整之前，必須要先將缸內(nèi)的工作壓力降低到規(guī)定的要求。同時對于液壓缸端蓋處密封圈的松緊度必須要合理地進行調(diào)整，如果缸內(nèi)存在腐蝕或拉毛的情況，必須要進行鏜磨或者是重新進行鍍鉻。從而使得油缸故障能夠得到有效地處理。

3.4 液壓泵故障處理對策

針對斗輪機液壓系統(tǒng)的液壓泵故障，在對其進行處理的過程中，可以利用大容量的吸油過濾器以及大口徑吸油管使得管道的局部阻力能夠得以減小，同時有效地防止空氣進入系統(tǒng)之中形成孔穴現(xiàn)象，從而使得泵內(nèi)油壓急劇變化的情況得以消除。同時還可以在泵的出口安裝蓄能器或者是消聲器，從而使得脈動所造成的影響能夠得以吸收。如果將泵和電動機裝在油箱之上，還應該采用橡膠減震墊，從而避免液壓泵故障的出現(xiàn)。

3.5 液壓系統(tǒng)電氣故障處理對策

對運行操作人員和電氣檢修人員進行液壓系統(tǒng)電氣專業(yè)知識和技能的培訓，使他們更好的了解和掌握液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、工作原理及電氣知識，以及對油泵電機是否過熱、聲音異常等的簡單判斷方法；定期對液壓系統(tǒng)電氣設備巡視檢查，發(fā)現(xiàn)異常立即停機檢修，避免誘發(fā)不必要的電氣故障；運行操作人員接班時對液壓系統(tǒng)檢查到位，雨天前關(guān)好就地操作箱門等。

結(jié)語

本文分析了斗輪機液壓系統(tǒng)常見故障，并且依據(jù)這些故障現(xiàn)場對于導致故障的原因進行分析，提出了斗輪機液壓系統(tǒng)故障診斷與處理措施，首先明確了故障診斷步驟，然后提出油缸故障和液壓泵故障處理對策。

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