基于工程機械液壓系統(tǒng)故障分析

劉明慧

摘? 要：由于液壓系統(tǒng)在工程機械傳動結(jié)構(gòu)中占據(jù)了很大的比重，所以管理人員必須制定完善的聯(lián)合收割機日常維護(hù)制度，才能最大限度的減少液壓系統(tǒng)故障發(fā)生的概率，確保工程機械始終處在正常穩(wěn)定的運行狀態(tài)。另外，操作人員在使用工程機械收獲農(nóng)作物時，不但要掌握工程機械液壓系統(tǒng)故障診斷與維護(hù)的相關(guān)技術(shù)，還應(yīng)通過不斷的學(xué)習(xí)，總結(jié)和更新工程機械液壓系統(tǒng)常見故障維修的先進(jìn)方法，及時發(fā)現(xiàn)和解決工程機械運行過程中液壓系統(tǒng)發(fā)生的故障。

關(guān)鍵詞：基于工程;機械液壓;系統(tǒng)故障

引言

工程項目建設(shè)過程中的核心力量主要是以液壓傳動系統(tǒng)為動力的工程機械設(shè)備，液壓系統(tǒng)在整個架設(shè)過程中有重要意義。工程機械液壓傳動系統(tǒng)承載重要作用的同時也因龐大的工程項目使其長時間處于高載荷的狀態(tài)，這就容易造成多種液壓系統(tǒng)故障，阻礙工程項目的順利進(jìn)行。因此，在大量運用液壓系統(tǒng)工程機械的同時，還需做好故障維修與日常維護(hù)工作。

1工程機械液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成

工程機械液壓系統(tǒng)具有動力與能量傳輸安全可靠的特性，不僅實現(xiàn)了遠(yuǎn)距離自動控制機械運動的目的，而且其作為工程機械不可或缺的重要組成功能，提高了工程機械運行的安全性與穩(wěn)定性。目前常見的工程機械液壓系統(tǒng)主要由以下幾部分組成：（1）動力源。液壓動力源也就是將發(fā)動機輸出的機械能轉(zhuǎn)換為推動液壓油做功的壓力能。由于液壓系統(tǒng)動力源主要是由液壓油泵完成的，為了防止液壓系統(tǒng)出現(xiàn)液壓油泄漏的問題，聯(lián)合收割機通常采用齒輪液壓油泵。（2）控制元件?？刂圃嶋H上就是通過對工程機械液壓系統(tǒng)中的液壓油壓力、流量、去向等進(jìn)行有效控制與調(diào)節(jié)的元件，其主要是借助液壓控制器、控制閥、液壓分配器等元件，合理分配工程機械液壓系統(tǒng)產(chǎn)生的動力。（3）執(zhí)行元件。執(zhí)行元件就是將液壓系統(tǒng)中的液壓油壓力轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，推動液壓系統(tǒng)的負(fù)載運行的元件，從而達(dá)到滿足工程機械正常穩(wěn)定運行要求的目的。（4）工作介質(zhì)。比如，小麥聯(lián)合收割機一般使用68號抗磨液壓油，利用液壓系統(tǒng)產(chǎn)生的液壓力推動工程機械相關(guān)部件的運行。（5）輔助元件。工程機械液壓系統(tǒng)中的輔助元件，主要指除了動力、控制、執(zhí)行元件等液壓器件以外的在液壓系統(tǒng)中起到存儲、輸送、過濾、加熱以及冷卻等作用的元件。

2液壓系統(tǒng)常見故障及特點

工程機械液壓系統(tǒng)通常是由液壓泵、變矩箱、操制閥等多構(gòu)件組成的復(fù)雜操作系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)在日常的操作過程中容易頻繁出現(xiàn)多種故障。為找到故障原因，可以通過故障特點進(jìn)行故障定位。傳動系統(tǒng)和工作裝置操作系統(tǒng)是工程機械液壓系統(tǒng)兩大主要組成，在多部件組裝的液壓傳動系統(tǒng)中常常會發(fā)生泄漏，導(dǎo)致能量損失。隨著當(dāng)前工程機械液壓系統(tǒng)設(shè)計復(fù)雜性的增加，工程機械的操作運行過程也越來越復(fù)雜，經(jīng)常會產(chǎn)生運行故障。多輔件組成的液壓系統(tǒng)本身復(fù)雜的零件過多，這通常會帶來許多問題，使液壓系統(tǒng)無法正常工作，包括履帶運行能力下降、液壓汽缸活塞異常等。因此，要在日常工作中找出問題原因及相應(yīng)的診斷措施，以保證液壓制動器的正常運行。

3液壓系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)及現(xiàn)狀分析

調(diào)速器液壓系統(tǒng)控制部分采用施耐德QuantumCPU雙冗余熱備控制系統(tǒng)。雙CPU具有各自獨立的電源和共同的I/O通道，PLC與RIO之間通過通信電纜聯(lián)接。所有的外部DI、AI輸入信號均通過RIO子站采集然后通信給PLC進(jìn)行處理，PLC將處理后的數(shù)據(jù)通信給RIO子站，并通過DO、AO模塊輸出到外部元件。Quantum系列PLC的雙機安裝同樣的程序，其熱備由其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)自動實現(xiàn)，無需編寫切換邏輯程序。備用PLC不進(jìn)行程序運算，全部數(shù)據(jù)從主用PLC讀取，保證備用PLC在切換為主用的瞬間，所有輸出與主用PLC相同，以實現(xiàn)無擾切換，交叉?zhèn)浞莸慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計使任一CPU退出都不會影響監(jiān)控系統(tǒng)的工作。設(shè)備運行時，故障系統(tǒng)不停地對運行通道及備用通道進(jìn)行故障監(jiān)測，甚至故障監(jiān)測系統(tǒng)本身也會受到監(jiān)測，但故障監(jiān)測系統(tǒng)不能保證監(jiān)測到全部故障，在大部分情況下，調(diào)速系統(tǒng)的各正常功能都由故障監(jiān)測系統(tǒng)在持續(xù)地監(jiān)測著，這些功能一旦發(fā)生故障，監(jiān)測系統(tǒng)會發(fā)出報警信號，并給出故障信息進(jìn)而執(zhí)行相關(guān)流程。

4液壓系統(tǒng)故障原因

4.1設(shè)計原因

在建筑機械液壓驅(qū)動系統(tǒng)的實際工作中，系統(tǒng)故障與系統(tǒng)的設(shè)計方案有密切聯(lián)系。在分析液壓傳動系統(tǒng)故障原因時，也應(yīng)考慮系統(tǒng)設(shè)計原理方面的因素。當(dāng)水力驅(qū)動系統(tǒng)中的水箱結(jié)構(gòu)不符合機械工作的合理性時，產(chǎn)生油污染的可能性大大提高，這直接影響到建筑設(shè)備的液壓驅(qū)動系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。例如，如果關(guān)閉油罐車閥門不夠嚴(yán)密，很容易導(dǎo)致異物進(jìn)入油罐車，當(dāng)被污染的油液進(jìn)入設(shè)備的液壓系統(tǒng)時，會加劇堵塞、磨損、腐蝕等問題?；钊麠U是液壓驅(qū)動系統(tǒng)中的一個重要結(jié)構(gòu)零件，由于工程機械長期、高負(fù)荷的運行且使用環(huán)境比較惡劣，活塞桿內(nèi)很容易堵塞異物而影響活塞桿的正常工作。如果未將安全殼或防塵罩添加到活塞桿的位置，將增加活塞桿的磨損和腐蝕，進(jìn)而導(dǎo)致液壓傳動系統(tǒng)故障。

4.2液壓系統(tǒng)泄漏故障

液壓油是確保液壓系統(tǒng)正常運行的工作介質(zhì)，而液壓油泄漏則是最常見的聯(lián)合收割機液壓系統(tǒng)故障。如果聯(lián)合收割機在運行過程中出現(xiàn)液壓油泄漏的問題，液壓系統(tǒng)必然會因為壓力不足，無法滿足聯(lián)合收割機的功能要求，影響聯(lián)合收割機液壓系統(tǒng)傳動的效率，嚴(yán)重的還會污染農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境。經(jīng)過長期的實踐應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，聯(lián)合收割機液壓系統(tǒng)出現(xiàn)泄漏故障，其主要原因有以下幾點：第一，液壓系統(tǒng)油管接頭安裝錯誤。第二，液壓密封件磨損較為嚴(yán)重。第三，液壓油和要求不符，液壓油黏度未達(dá)標(biāo)。因此，作為工作人員，在進(jìn)行聯(lián)合收割機液壓系統(tǒng)的查驗時，發(fā)現(xiàn)其存在泄漏問題，一定要做好緊固工作，保證其密封性，并避免由于液壓油品質(zhì)問題導(dǎo)致泄漏問題的出現(xiàn)，影響聯(lián)合收割機的安全穩(wěn)定運行

5原液壓系統(tǒng)控制策略研究與分析

5.1液壓系統(tǒng)大故障控制策略

在監(jiān)控系統(tǒng)故障定義中的液壓系統(tǒng)大故障是指液壓系統(tǒng)存在不可繼續(xù)運行的嚴(yán)重故障，報此故障的主要原因是液壓系統(tǒng)大故障定義不明確，導(dǎo)致信息誤報。原程序控制邏輯設(shè)計如圖1所示，當(dāng)2臺大泵不可用時即報出“液壓系統(tǒng)大故障”，而此時液壓系統(tǒng)仍可自動運行，且由于調(diào)速器液壓系統(tǒng)1號、3號油泵動力電源均取自于同一段廠用電母線，在機組運行過程中，尤其是在廠用電倒換時必然會出現(xiàn)兩臺泵同時故障，此時會報出“液壓系統(tǒng)大故障”，但液壓系統(tǒng)仍具備正常運行條件，對運行人員設(shè)備監(jiān)視造成干擾。

5.2合理存放廢棄油液及廢物

維修人員在排放聯(lián)合收割機液壓系統(tǒng)中產(chǎn)生的廢棄液壓油時，應(yīng)該按照要求使用相應(yīng)的防漏容器處理液壓油，避免因為廢棄液壓油處理不當(dāng)污染環(huán)境。

結(jié)束語

液壓系統(tǒng)技術(shù)在工程中的大量使用，會大幅提高工程機械的工作效率與質(zhì)量，并提升技術(shù)開發(fā)與維護(hù)的難度。為了保證工程的正常運作，要深入研究該領(lǐng)域，在實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，以理論指導(dǎo)為依據(jù)，通過先進(jìn)的手段精準(zhǔn)定位故障原因，科學(xué)、有效地維護(hù)工程機械，使其工作效率進(jìn)一步提高，從而保障生產(chǎn)運營的順利進(jìn)行。

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