工程機械設(shè)備液壓系統(tǒng)卸壓裝置的研究與應(yīng)用

張凱

摘要： 工程機械設(shè)備是廣泛應(yīng)用于工地建設(shè)、礦山施工、道路交通運輸中不可或缺的專用設(shè)備，隨著各種液壓系統(tǒng)的不斷發(fā)展，其集成化程度也越來越高，隨之維修的復(fù)雜性和專業(yè)性也越來越強，在液壓系統(tǒng)中，液壓管路不僅起到了基本的管路傳動連接功能，還附帶了許多附屬功能，隨著液壓系統(tǒng)的不斷發(fā)展和提高，對液壓系統(tǒng)的故障判斷和排除也越來越復(fù)雜化和專業(yè)化，故障的查找也越來越困難，尤其液壓管路內(nèi)部的余壓排除問題，對工程機械設(shè)備的維修工作造成了極大的威脅。

Abstract： Construction machinery and equipment are indispensable special equipment that is widely used in construction sites， mine construction， and road transportation. With the continuous development of various hydraulic systems， the degree of integration is getting higher and higher. The complexity and professionalism of maintenance are getting stronger and stronger. In the hydraulic system， the hydraulic pipeline not only plays the basic pipeline transmission connection function， but also has many auxiliary functions. With the continuous development and improvement of the hydraulic system， the The diagnosis and troubleshooting of hydraulic system faults are becoming more and more complex and professional， and it is also more and more difficult to find faults， especially the problem of removing the residual pressure inside the hydraulic pipeline， which poses a great threat to the maintenance of construction machinery and equipment.

關(guān)鍵詞： 工程機械設(shè)備;卸壓裝置;研究

Key words： construction machinery equipment;pressure relief device;research

中圖分類號：TE984? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）19-0078-02

0? 引言

工程機械設(shè)備作為廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)的現(xiàn)代化機械設(shè)備，具有操縱簡單、作業(yè)效率高，專業(yè)程度復(fù)雜化的特點，對國民經(jīng)濟的發(fā)展起著奠定性的基礎(chǔ)作業(yè)。由于工程機械設(shè)備種類繁多、各種用途齊全、其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化及專業(yè)化程度高，所以對工程機械設(shè)備的維修工作的難度也越來越大，隨著液壓系統(tǒng)的應(yīng)用和更新?lián)Q代的頻繁，造成了維修工作成本的增加;在進行工程機械設(shè)備液壓系統(tǒng)的維修工作中，尤其是在進行液壓系統(tǒng)工作裝置的高壓管路更換時，油管管路內(nèi)普遍存在一定的殘余壓力，更是增加了維修作業(yè)的難度;由于其管路內(nèi)部存有一定的液壓油，導(dǎo)致拆卸更換時管路內(nèi)部的液壓油無法正?；厥?，造成維修成本的浪費，造成了環(huán)境的污染;針對這種問題，本研究通過對工程機械設(shè)備的液壓系統(tǒng)進行研究，對液壓系統(tǒng)的油管管路的接口端通過加裝卸壓開關(guān)裝置的方式，以解決維修過程中的實際問題;當需要更換油管管路或需要對油管管路進行維修時，不但該卸壓開關(guān)裝置能夠?qū)崿F(xiàn)對管路內(nèi)部的殘余壓力進行排除，防止在維修作業(yè)時油液噴出傷人，并且可以該裝置端口處能夠安裝測量儀表，通過儀表顯示參數(shù)對故障進行判斷，從而節(jié)省了維修作業(yè)時間，提高了維修作業(yè)效率，再通過卸壓端口安裝引流管，將內(nèi)部油液導(dǎo)出進行重新回收利用，避免環(huán)境浪費和油品使用成本的增加。

1? 具體技術(shù)方案確定

1.1 工程機械液壓系統(tǒng)產(chǎn)生余壓原因分析

工程機械設(shè)備液壓系統(tǒng)的設(shè)計制造通常設(shè)置有余壓回油管路，通過將液壓系統(tǒng)的蓄能器等蓄能裝置與液壓油箱進行連接，當工程設(shè)備停止工作時，通過控制相應(yīng)的電磁閥，將液壓系統(tǒng)的蓄能器等蓄能裝置與液壓油箱進行聯(lián)通即可將液壓系統(tǒng)的所儲存的壓力進行卸除，但是對于大流量管路來說，其通常直接連接液壓系統(tǒng)的工作裝置，由于工作裝置產(chǎn)生了一定的負載，所以無法將工作裝置所連接的大流量管路中的壓力進行卸除;而該大流量管路往往是液壓系統(tǒng)頻繁發(fā)生故障的部位，其內(nèi)部殘存余壓，所以對于大流量管路的安全性維修顯得格外重要。

1.2 具體解決方案實施

通過對液壓系統(tǒng)產(chǎn)生余壓的分析可知，對于大流量管路的卸壓工作是十分必要的，可通過對液壓系統(tǒng)的大流量管路上進行安裝液壓系統(tǒng)的卸壓開關(guān)裝置進行解決以上問題;該液壓系統(tǒng)的卸壓開關(guān)裝置具體結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，主要由旋轉(zhuǎn)螺母1、密封圈2、閥體3、外接端口4、液壓油流出通道5、連接閥座6、液壓油流進通道7、密封閥芯8組成。其中閥體3為采用中空結(jié)構(gòu)，在閥體上設(shè)置有液壓油流進通道7和液壓油流出通道5，并在閥體的外側(cè)安裝有外接端口4，其中外接端口4、連接閥座6可通過焊接或者螺紋連接的方式與閥體3進行相連，密封圈2連接在旋轉(zhuǎn)螺母的螺紋中部，主要負責負責液壓系統(tǒng)的密封作用，密封閥芯8安裝在旋轉(zhuǎn)螺母1的下部，可采用螺紋連接方式。

2? 卸壓裝置構(gòu)造及工作說明

①該液壓系統(tǒng)的卸壓開關(guān)裝置閉合狀態(tài)工作示意圖如圖2;該卸壓裝置通過焊接方安裝在油管9的金屬卡箍處，其中閥體的其中液壓油流出通道5與液壓油管的內(nèi)部相通，但是液壓油流進通道7的遠遠直徑小于液壓油管的直徑，并且液壓油流出通道5直徑等于液壓油流進通道7的直徑，將密封閥芯8的下端采用錐形結(jié)構(gòu)，錐形結(jié)構(gòu)的外徑大于液壓油流出通道5和液壓油流進通道7的直徑，采用這種結(jié)構(gòu)的閥芯能夠保證卸壓裝置關(guān)閉狀態(tài)時密封完全，且在開啟時能夠保持壓力穩(wěn)定。在閥體3的一側(cè)安裝有外接端口4。其中外接端口4上加工有外螺紋，外螺紋方便外接壓力表、引流管等工具。

②外接端口4上加工有外螺紋，外螺紋方便外接壓力表、引流管等工具。當需要進行卸除液壓油管內(nèi)部的壓力時，可在外接端口4的外螺紋與引流管連接，通過引流管將液壓油管內(nèi)部的液壓油進行排除，并可實現(xiàn)液壓油管內(nèi)部液壓油的回收和利用，以避免了液壓油的浪費，保護了液壓油的純凈度，避免了環(huán)境的污染。

③在日常無維修作業(yè)的情況下，該液壓系統(tǒng)的卸壓裝置處于閉合狀態(tài)，如圖2所示，旋轉(zhuǎn)螺母1將閥芯8推進，閥芯8靠旋轉(zhuǎn)螺母1的預(yù)緊力將液壓油流入通道7封鎖，從而將液壓油流出通道5和液壓油流入通道7進行隔離，從而防止液壓油的流出，保證了液壓油管內(nèi)部的密封性和安全性。

④在需要進行卸壓裝置工作狀態(tài)或者液壓油管更換作業(yè)的時候，該液壓系統(tǒng)的卸壓裝置的工作狀態(tài)示意圖如圖3所示;可將閥體一側(cè)的連接端口4與所需要的工具進行連接，然后轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)螺母1，即可實現(xiàn)液壓油管內(nèi)部的液壓油通過液壓油流入通道7、液壓油流出通道5后流出之，然后再拆除油管的兩端端口，進行液壓管路的更換作業(yè);由于在此之前已經(jīng)對液壓管路內(nèi)部的壓力進行了排除，所以在維修作業(yè)時不會出現(xiàn)液壓油噴出后傷人的事故的發(fā)生，從而增加了設(shè)備維修工作的安全性，而且可通過引流管將液壓油管內(nèi)部殘留的液壓油進行回收利用，從而避免了環(huán)境污染。

⑤當需要進行液壓油管內(nèi)部壓力檢測時，該液壓系統(tǒng)的卸壓裝置的工作狀態(tài)如圖3所示，可將外接端口4上安裝油壓壓力表，通過開啟旋轉(zhuǎn)螺母，將液壓油管內(nèi)部的液壓油與油壓壓力表進行導(dǎo)通，可直接通過油壓壓力表讀數(shù)進行液壓油管內(nèi)部的壓力檢測，可以達到縮短維修時間，提高工作效率，準確判斷故障點位的作用，而且具有安裝方便，拆卸快捷，診斷準確的特點。

3? 應(yīng)用效果及效益初步測算

經(jīng)過司家營北區(qū)分公司的研究與應(yīng)用，此卸壓裝置成功應(yīng)用到河北鋼鐵集團礦業(yè)公司75306型180噸電動輪礦用汽車、ZL50裝載機、利勃海爾984液壓鏟中;在進行進行75306型130噸電動輪礦車液壓系統(tǒng)舉升管路的更換中，通過安裝該卸壓裝置，能夠有效的將舉升管路及舉升油缸內(nèi)部的液壓油的殘存壓力進行卸除，并有效的實施了液壓油的回收利用工作，排除了維修工在工作中的危險隱患，保障了維修作業(yè)的安全性，并且在進行利勃海爾984液壓鏟的鏟斗無動作的故障判斷中，通過對工作油缸的連接管路安裝卸壓裝置后與壓力表進行接通，有效的判斷出了故障的發(fā)生點位，為設(shè)備的維修工作提高了效率，保障了設(shè)備的故障判斷的準確性，順利完成了故障的排除工作。根據(jù)統(tǒng)計，自家營北區(qū)分公司完成工程機械設(shè)備的卸壓裝置改進工作后，工程機械的液壓維修工作從未發(fā)生一起液壓系統(tǒng)維修余壓傷人事故，累計統(tǒng)計2019年到2021年檢修各類液壓油缸400余個，每個油缸平均可回收液壓油100升，按照每升液壓油的成本價格為30元計算，累計可節(jié)約液壓油成本消耗120余萬元。

4? 綜述

通過對工程機械設(shè)備液壓系統(tǒng)卸壓裝置的研究與應(yīng)用的成功應(yīng)用和實施，不但解決了液壓系統(tǒng)在維修作業(yè)過程中的余壓卸壓不徹底及困難的問題，保證了維修作業(yè)的安全性，而且通過對大流量管路內(nèi)部的液壓油進行重新收集利用，避免了設(shè)備油品的浪費，減少了對環(huán)境造成的浪費，降低了設(shè)備的運轉(zhuǎn)成本，為工程機械設(shè)備的長遠降本增效做出了貢獻，為液壓系統(tǒng)的安全性維修提供了發(fā)展的方向。

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