工程機械常見液壓系統問題分析及控制

戴金鋒

摘 要：該文根據工程機械液壓系統的特點，從設計、制造、使用錯誤三個方面對工程機械液壓系統問題出現的原因進行了分析，闡述了工程機械液壓系統在使用和維護過程中的控制方法以及工程機械在使用時的注意事項。

關鍵詞：工程機械 液壓系統 問題分析 控制

中圖分類號：U415 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）07（b）-0189-02

機電液一體化是現代工程機械通常使用的，而工程機械的良好技術概況的重要標志則是液壓系統的正常運行，對液壓系統的控制和維護是發展工程機械的根本。

1 分析工程機械液壓系統問題出現的原因

工程機械液壓系統在運行過程中出現問題的主要原因在是設計不合理、制造技術差、使用方法不對等方面出現的故障跟源，即原始故障，然后在后期的正常運行過程中自然損耗、老化、變質而導致的故障，稱為自然故障。下面就主要分析由于設計、制造、使用錯誤而引起的故障。

1.1 設計原因

工程機械液壓系統出現問題的原因，人們通常不會去懷疑是設計問題。其實，這是一種錯誤的想法。因為加工技術和工藝個方面的原因，使所設計的液壓系統并不是都十全十美。所以要全面分析故障出現的原因，仔細考慮在設計上存在的問題。設計問題是影響到液壓系統特性的基礎問題，屬于先天性。所以要從源頭上尋找解決辦法，從設計上尋找故障原因，從而糾正和改進設計上的失誤或不足之處。

1.2 制造原因

機械通過裝配和調試出廠后，一般來說，綜合的技術性能應該是達標的。但在機器修復過程中，要替換一些新的液壓配件，由于部分配件制造質量很差，新配件代替舊配件之后，反而引起系統故障的出現。所以對配件的制造問題也應嚴格把關，不容小視。否則可能會給液壓系統帶來不堪設想的故障。例如：部分機械液壓系統中重裝精濾器，重裝后不久就出現了由于小孔堵塞而導致的故障。然后仔細檢查新換上的新購紙芯濾油器的濾芯，發現濾紙在加工制造過程中由于遭到嚴重機械損壞，表現出一定的按規律分布的小孔和裂縫，失去了過濾功能，還由于紙的質量低劣，紙內粘有雜物，明顯的這樣的濾芯安裝后不僅沒有過濾的作用，反而其自身就變成了污染源。

如果不加思考的信賴所有新的元件，就有可能給機械液壓系統造成不該有的問題。比如，如果對滑閥的閥體與閥芯配合間隙控制不合理，就會引起泄漏或卡死。閥體與機體結合面，在制造時由于平整度超差，安裝后在壓緊力作用下發生變形，造成閥芯卡死在閥體中，使其運行受阻或卡死。還有一些閥體在制造過程中沒有進行可靠的時效處理，加上在使用時由于殘余應力的重新分布致使閥體變形，既損壞了原配合性能，還造成了滑閥運轉不靈活，更嚴重的會卡死在閥體中。

有些制造廠家在液壓系統整體裝配時不沖洗系統，以裝配中的元件清洗代替系統安裝時對系統的清洗，使系統內部埋藏下裝配過程中帶進系統中的雜物和灰塵，這也是引發系統故障的一個不容小視的因素。機械液壓系統的清洗，利用的是液流在一定壓力和速度的情況下，對整個系統的每個回路都進行沖刷和洗滌。裝配前對原件的清洗無法取代裝配后的系統清洗。系統裝配時，還有可能破壞到裝配的密封件，可能會碰撞和刮傷金屬件，以及管路或配件連接時所用的粘連劑、液態密封膠、生料帶可能堆積在系統里等原因，都會使系統裝配好以后帶入灰塵雜物。如果不及時進行清洗，很大程度上會給系統運行帶來危害。

1.3 使用原因

液壓系統使用維護不正確的話，不僅會增加機器故障出現的頻率，還會降低機器使用年限。例如：在機械使用的過程中，經常超負載、超速運行，不按規范操作，不及時維護保養不等，都會影響到液壓系統性能的發揮。

2 控制工程機械液壓系統的措施

2.1 合適的液壓油的選取

傳遞壓力、潤滑、密封、冷卻是液壓油液壓在液壓油系統中所具有的功效，液壓系統如果較早就出現故障和耐久性降低的情況，其主要原因就在于選擇的液壓油不合適。液壓油的選擇要參照《使用說明書》中規定的相應的型號，代用油在特殊情況需要使用時，應盡量選擇性能與原機器型號性能想適應的液壓油。

2.2 定期進行維護保養

智能裝置現在很多工程機械液壓系統中都有設置，該裝置能夠警示液壓系統部分隱患，只是監控的準確性和范圍還比較受限。因此，應結合智能裝置監測結果與人工定期維護保養對液壓系統進行維護保養。具體有以下幾個步驟。

（1）在工程機械運行250 h后，對保養濾清器濾網上依附的雜物進行檢查，要是有很多的金屬粉末，表明是油缸拉缸或油泵磨損。

（2）因為濾芯的細小磨損情況無法用肉眼觀察到，因此運行500 h后所有濾芯都要更換，且需要較長時間的高溫操作前也要進行更換。

（3）1000 h后的檢查保養，對濾清器和液壓油箱進行沖洗，同時將濾芯和液壓油更換掉，換油時間也因長時間的高溫作業要適當的提前。

（4）7000～10000 h的維護保養，安排專業人員檢查工程機械液壓系統，并進行適當的維修以及調試。根據經驗，必須大修使用了10000 h后的進口液壓泵、液壓馬達，要不然會因為失修而損壞液壓泵和液壓馬達，嚴重的會造成液壓系統永久的損壞。

2.3 避免液壓系統中混入固體雜物

液壓系統的生命就是純凈的液壓油。有很多的精密偶件存在于液壓系統中，有的設縫隙或阻尼小孔等。要是精密偶件混入了固體雜物會發生發卡、拉傷、油管阻塞等故障，會影響液壓系統的安全工作。

2.4 避免液壓系統有空氣和水進入

2.4.1 防止液壓系統中進到空氣

常壓常溫下空氣在液壓油中的容積比是6%～8%，壓力一旦降低，就會從油中分離出來空氣來，而氣泡破裂引起的“氣蝕”現象會出現在液壓元件中，并產生噪音。同時，液壓油會被空氣氧化使變質速度加快。

2.4.2 防止液壓系統中有水進入

液壓油中有過高的水分含量會使液壓元件發生銹蝕，加之潤滑油膜強度降低、油液乳化變質，會加速損壞機械。所以，維修保養的時候除了要防水外，還要把儲油桶的蓋子擰緊，最好倒過來放；要多次過濾含水量過高的液壓油，烘干濾紙每次過濾都要更換。檢測時沒有專用儀器的情況下，可在燒熱的鐵板上滴液壓油，要是沒產生蒸氣且可以立即燃燒就可以加注了。

3 使用中的注意事項

3.1 正確的使用方法

在使用工程機械時要按照正確的使用方法，如果使用不當，就會產生沖擊負荷，導致工程機械故障頻發，大大降低其使用年限。

3.2 要注意溢流噪音和氣蝕

液壓泵和溢流閥的聲音在工程機械運作時要時刻留意，一旦“氣蝕”噪聲從液壓泵中發出，要及時檢查并排障，然后在進行使用。某執行元件如果在無負荷的情況下具有很慢的運轉速度，同時有溢流閥溢流聲響，要馬上停機并進行維修檢查。

3.3 交接班制度要嚴格執行

停放工程機械時，交班司機要確保接班司機安全和便利的檢查。

3.4 液壓油溫度要適宜

最好保持30～80 ℃之間的液壓系統的運作溫度。油溫太高的液壓系統會使液壓油的粘度降低，容易發生泄漏，導致效率下降；降低潤滑油膜強度，使機械的磨損加快；碳化物和雜質出現；油液氧化和油質惡化速度加快，為了防止液壓油溫度過高，不僅要防止散熱器和散熱片被油污染；油量保持充足對液壓油的循環散熱有利。

3.5 控制液壓油箱氣壓和油量

壓力式液壓油箱在工作中要對液壓油箱的氣壓進行不定時的檢測，使其壓力符合隨機《使用說明書》所規定的范圍。工程機器保養和換油后，根據隨機《使用說明書》中規定的油位狀態，系統中的空氣排盡后，在平整的場地放置工程機器，將發動機熄火，15 min之后對油位進行重新檢測，如果不夠就要加以補充。

4 結語

工程機械液壓系統問題分析及控制，首先要思路清晰，從系統構造原理入手，采用分析實踐驗證，逐步積累經驗，進行歸納總結。不斷改進和創新，爭取建造高效的液壓系統故障智能排查系統，并裝配先進的故障診斷儀，最終實現科學、準時、高效地診斷并排除，最大限度地保證機器的正常運行。

參考文獻

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