工程機(jī)械液壓系統(tǒng)常見(jiàn)故障原因及預(yù)防措施

高新輝，李紅軍

（江西銅業(yè)集團(tuán)有限公司 德興銅礦， 江西 德興 334224）

1 引言

目液壓技術(shù)由來(lái)已久，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中，尤其是在大型工程機(jī)械［1］方面取得了良好的成績(jī)，比如工程裝載機(jī)和挖掘機(jī)、推土機(jī)等。我們很多人把液壓系統(tǒng)形容為“黑箱”,因?yàn)樗墓ぷ鹘橘|(zhì)是在元件和管路里面流動(dòng),故障經(jīng)常發(fā)生在內(nèi)部,故障出現(xiàn)時(shí)既不像機(jī)械故障那樣顯而易見(jiàn)也不如電氣故障便于檢測(cè)，且液壓系統(tǒng)本身是非常復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致它的故障原因也是多方面的,所以液壓系統(tǒng)的故障具有隱蔽性、交錯(cuò)性、隨機(jī)性和差異性的特點(diǎn)［2］。因?yàn)樯厦娴倪@些因素就給出現(xiàn)故障后對(duì)它的診斷、排查、解決等帶來(lái)了很大的困難,很多時(shí)候工程機(jī)械維修人員只能憑經(jīng)驗(yàn)靠運(yùn)氣,結(jié)果是事倍功半。據(jù)此本文結(jié)合相關(guān)知識(shí)聯(lián)系工程機(jī)械的實(shí)際情況，從工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理和它的特性方面對(duì)常見(jiàn)的液壓故障問(wèn)題進(jìn)行了分析，并提出了幾點(diǎn)解決策略。

2 工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的故障特點(diǎn)

工程機(jī)械液壓系統(tǒng)主要組成部分是傳動(dòng)系統(tǒng)和工作裝置部位，通過(guò)工作裝置在實(shí)現(xiàn)傳遞動(dòng)力和控制時(shí)，通常會(huì)產(chǎn)生泄漏和能量損失，而傳動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生故障的原因有很大部分是因?yàn)橐簤河偷奈廴驹斐傻?，它們共同表現(xiàn)出來(lái)故障特征是系統(tǒng)壓力不足［3］。

3 工程機(jī)械液壓系統(tǒng)故障原因及危害

隨著液壓系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展，液壓系統(tǒng)設(shè)備應(yīng)用十分廣泛，但是液壓系統(tǒng)產(chǎn)生故障都是基本一樣的，根據(jù)長(zhǎng)期的工作經(jīng)驗(yàn)，一般常見(jiàn)的液壓系統(tǒng)故障有以下幾種類型：

3.1 液壓機(jī)械在非工作狀態(tài)下產(chǎn)生的污染

該污染主要是指液壓系統(tǒng)在投入使用之前就已經(jīng)存在的污染，這種污染是先期造成的，主要是因?yàn)橛行┮簤涸凸苈返仍诔鰪S之前就沒(méi)有控制好污染指標(biāo)，我們?cè)谠O(shè)備引入后要對(duì)液壓油濾芯等方面進(jìn)行加強(qiáng)檢查，如果發(fā)現(xiàn)存在污染物，那么這個(gè)時(shí)候就應(yīng)該及時(shí)更換濾芯和液壓油等。

3.2 液壓系統(tǒng)泄漏

如果液壓系統(tǒng)發(fā)生泄漏，那么液壓系統(tǒng)的壓力就很難得到保證，同時(shí)在液壓油發(fā)生泄漏后不僅會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染［4］，同時(shí)還會(huì)影響我們的企業(yè)生產(chǎn)。根據(jù)這些年我們單位對(duì)16M平地機(jī)和D375A-5R推土機(jī)故障統(tǒng)計(jì)分析中發(fā)現(xiàn)，液壓系統(tǒng)泄漏故障占20%～30%，而發(fā)生泄漏的原因比較多，比如液壓零部件碰撞受損、長(zhǎng)時(shí)間使用后液壓系統(tǒng)的元器件出現(xiàn)老化、龜裂等，同時(shí)還有密封件的選擇不符合標(biāo)準(zhǔn)等。

3.3 污染嚴(yán)重導(dǎo)致液壓油的溫度過(guò)高

液壓油如果工作溫度過(guò)高，會(huì)造成液壓系統(tǒng)元器件的氧化變質(zhì)加速，產(chǎn)生各種生成物，縮短它們的使用期限。造成液壓系統(tǒng)油溫升高的原因很多，其中最重要的兩個(gè)：一是周圍作業(yè)環(huán)境比較惡劣，隨著機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的增加液壓油中混入了固體類雜質(zhì)或者其他污染物，當(dāng)受到污染的液壓油在進(jìn)入系統(tǒng)馬達(dá)的配合間隙后，會(huì)劃傷和破壞配合表面的精度以及粗糙度，導(dǎo)致油溫升高；二是液壓油的選擇不合適，當(dāng)系統(tǒng)溫度超高加上長(zhǎng)時(shí)間的高負(fù)荷運(yùn)行導(dǎo)致油溫過(guò)高。除了上面提到的液壓油被污染可能會(huì)導(dǎo)致油溫升高以外，引起工程機(jī)械液壓系統(tǒng)故障的還有被動(dòng)污染的影響而導(dǎo)致的液壓油污染，主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：一是由于系統(tǒng)的過(guò)熱、過(guò)載以及油液泄露而產(chǎn)生油液化學(xué)和物理性質(zhì)的變化；二是在加油和檢查油面的時(shí)候操作不慎誤入粉塵等。

4 常見(jiàn)工程機(jī)械液壓系統(tǒng)故障預(yù)防措施

4.1 對(duì)工程液壓系統(tǒng)的工作環(huán)境進(jìn)行檢查

液壓系統(tǒng)運(yùn)行正常必須要在合理的工作環(huán)境和工作條件下進(jìn)行，這是其能夠正常工作的前提。如果工作環(huán)境不能夠滿足工程機(jī)械液壓系統(tǒng)正常工作運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)就一定會(huì)出現(xiàn)各種各樣的故障，因此在對(duì)系統(tǒng)故障進(jìn)行診斷之前必須要確定其運(yùn)行環(huán)境是否正常，對(duì)于不滿足工作標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)行環(huán)境要及時(shí)處理解決。

4.2 避免液壓系統(tǒng)中混入固體類雜質(zhì)

對(duì)于工程機(jī)械液壓系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，保護(hù)系統(tǒng)生命的重要保障是維護(hù)液壓油的清潔。液壓系統(tǒng)當(dāng)中存在著很多的精密零部件，而且有一部分零件設(shè)置了阻尼小孔或者縫隙，一旦進(jìn)入了固體類雜質(zhì)就可能導(dǎo)致精密部件在運(yùn)行當(dāng)中受損，比如精密零部件拉傷、異物進(jìn)入、油道堵塞等，使得系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行。固體類雜質(zhì)進(jìn)入系統(tǒng)的途徑主要有以下幾種，比如液壓油受到污染、加油工具上有雜質(zhì)，液壓元件脫屑等。

4.3 做好液壓系統(tǒng)的定點(diǎn)維修工作

點(diǎn)檢維修工作是工程專業(yè)技術(shù)人員必須做到的，分門別類地對(duì)設(shè)備進(jìn)行有目的和有重點(diǎn)的檢查，特別是針對(duì)工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的巡檢過(guò)程中所反映的問(wèn)題進(jìn)行有效分析，做好液壓系統(tǒng)元器件的磨損度監(jiān)測(cè)，在發(fā)現(xiàn)巡檢過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的安全隱患要及時(shí)予以解決。點(diǎn)檢工作一定要做好細(xì)節(jié)，要有的放矢還要防患于未然，減少檢修和停機(jī)時(shí)間，這樣有利于工程技術(shù)人員開(kāi)展預(yù)防性檢修；點(diǎn)檢人員除了要依靠自身的專業(yè)知識(shí)和豐富的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行相關(guān)點(diǎn)檢工作，還應(yīng)該隨身攜帶一些專業(yè)的監(jiān)測(cè)維修設(shè)備，比如便攜式油液污染儀、紅外點(diǎn)溫度計(jì)等，這樣可以更有效地檢查出可能存在的故障，對(duì)設(shè)備管理也是一個(gè)良好的促進(jìn)。

4.4 選擇合適的液壓油

在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，液壓油最主要的是傳遞動(dòng)力和信號(hào)，并在系統(tǒng)中起到冷卻、潤(rùn)滑和防銹等作用，因此選擇合適的液壓油十分重要。合適的液壓油能夠有效地降低設(shè)備損耗，而液壓油的選擇不當(dāng)是導(dǎo)致液壓系統(tǒng)早期發(fā)生故障和其耐久性下降的重要因素。因此要嚴(yán)格按照國(guó)家制定的典型液壓元件和液壓傳動(dòng)系統(tǒng)清潔度等級(jí)選用規(guī)定的液壓油，特殊情況需要使用其他的液壓油的，應(yīng)該力求其性能和原來(lái)的牌號(hào)的性能相同。不同品牌的液壓油不能混合使用，避免其相互之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致性能變化。顏色變異和有特殊味道的液壓油屬于變質(zhì)液壓油，禁止使用。

4.5 綜合分析液壓系統(tǒng)故障

液壓系統(tǒng)很多故障的發(fā)生并不是偶然，故障的預(yù)兆前期主要有噪聲、沖擊、污染、振動(dòng)、氣穴、爬行和泄漏等［5］。如果我們及時(shí)發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂坪团懦敲聪到y(tǒng)的故障就能得到消除或者相應(yīng)減少。為了避免故障分析的盲目性，不能以偏概全，不能犯經(jīng)驗(yàn)主義，需以液壓系統(tǒng)的基本運(yùn)行原理為依據(jù)，針對(duì)性地對(duì)故障進(jìn)行分析并記錄，以便為以后的故障分析提供一些經(jīng)驗(yàn)借鑒。

4.6 液壓系統(tǒng)要防止空氣進(jìn)入

空氣的進(jìn)入會(huì)導(dǎo)致壓力降低，液壓元件內(nèi)的游離氣體破裂會(huì)產(chǎn)生很大噪音，且這種現(xiàn)象會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重。另外，空氣還會(huì)導(dǎo)致液壓油氧化使其變質(zhì)加快。為減少這種傷害，一般情況下采用以下措施：一是降低液壓泵的安裝高度，同時(shí)適當(dāng)加大吸油管直徑，減少吸油管路中的壓力損失；二是加強(qiáng)液壓元器件里面零件的抗氣蝕能力，選用抗壓耐腐的金屬材料，進(jìn)一步減少零件表面粗糙度等；三是減少油孔口或縫隙前后的壓力降，保證選用良好的材料等。

4.7 必須過(guò)濾加注液壓油

液壓油的在加注時(shí)，一定要注意減少外來(lái)的污染，保證加油工具的可靠和清潔。不能為了加油速度拿掉油箱加油口的過(guò)濾器，同時(shí)要對(duì)相應(yīng)的管件或者接頭進(jìn)行清洗。加油人員應(yīng)按規(guī)定穿戴好防護(hù)用具，在拆除液壓油箱的加油蓋和濾清器蓋等部位時(shí)，要防止暴露在外的液壓油管有固體類雜質(zhì)或者污染纖維進(jìn)入油中，保證其清潔性。

4.8 建立完善的工程機(jī)械液壓系統(tǒng)運(yùn)行檢查記錄

故障診斷是建立在運(yùn)行記錄和對(duì)某些系統(tǒng)參數(shù)對(duì)照上進(jìn)行的，建立系統(tǒng)運(yùn)行記錄是預(yù)防和發(fā)現(xiàn)故障的重要依據(jù)，因此要建立設(shè)備運(yùn)行故障分析表，對(duì)歷史發(fā)生的故障做好記錄，詳細(xì)記錄好工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)，在記錄本上應(yīng)包涵有故障發(fā)生時(shí)間、地點(diǎn)、機(jī)號(hào)、部件、內(nèi)容、更換的零部件或材料、故障處理方法、完成時(shí)間、試車運(yùn)行情況等內(nèi)容，以便對(duì)以后發(fā)生的故障做出準(zhǔn)確判斷，也有利于提高維修質(zhì)量［7］。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文主要是對(duì)工程液壓系統(tǒng)中的常見(jiàn)故障進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析，并針對(duì)性地提出了一些預(yù)防方法，不包括所有應(yīng)用的可能性，實(shí)際中遇到問(wèn)題還是需要進(jìn)行實(shí)際分析，在做好預(yù)防工作的基礎(chǔ)上保證工程機(jī)械能夠正常運(yùn)行。