試論工程機械液壓系統故障分析及維護措施

朝魯

摘 要：隨著液壓技術的不斷提高，目前我國多數工程機械都程度不同地采用了液壓系統進行工作，與同樣復雜程度的機械式、電氣式機構相比，液壓式機構故障發生較少。但由于我單位常年野外作業，流動性大，工況條件較差，致使工程機械常有事故發生，特別是液壓系統，因系統內部不易觀察，出現故障往往不能及時排除，從而影響施工生產的正常進行。文章就液壓系統的故障診斷及排除作一粗淺探討。

關鍵詞：工程機械；液壓系統；故障；診斷

液壓系統是由機械、液壓、電氣等裝置組合而成的，故產生故障及引起故障的原因也是多種多樣的。因此分析液壓故障必須要看懂液壓系統原理圖，能分析出原理圖中每個元件的作用，然后根據故障現象進行分析、判斷，對可能引起故障的原因一一進行分析。

1 常見問題及診斷方法

（一）現場的初步檢查與診斷。根據故障現象查清有關情況， 對照液壓系統圖分析產生故障的部位和初步原因， 不可忽視看起來十分簡單的原因， 更不可盲目亂拆， 以免造成不必要的損失。在具體的檢查過程中應按以下步驟進行。

1、向駕駛員了解情況， 對故障產生時機器的狀態、聲音等都要做詳盡了解， 避免小題大做、化易為難。

2、進行必要的具體操作。有時， 駕駛員對機器故障的因果關系陳述不清， 致使故障診斷困難， 這時進行必要的現場操作將獲益匪淺。

3、油質、油量的檢查。此內容看似簡單， 實施起來卻常被忽視。對油質、油量的檢查必須引起足夠的重視，否則將燒壞液壓泵， 損壞傳動系統， 后果不堪設想。

4、檢查各種濾芯。濾油器是液壓系統的清潔工具， 在故障診斷時， 檢查濾油器（如濾油器的臟污程度、濾芯上各種雜質的性狀等）可為進一步分析故障提供依據。

（二）液壓系統的儀器診斷。在一般的現場檢測中， 由于流量的檢測比較困難， 加之液壓系統的故障往往又都表現為壓力不足， 因此在現場檢測中， 更多地是采用檢測系統壓力的方法。

（三）電腦診斷。隨著機電液一體化技術在工程機械上的廣泛應用，單一的壓力測試已不能滿足現場檢測的需要， 現在越來越多的進口工程機械， 其故障診斷要借助專門的檢測電腦來完成。檢測電腦所測數據豐富、體積小且攜帶方便。

2 故障分析及維修方法

（一）起重機主吊鉤溜鉤故障。在吊起重物懸于空中時，主吊鉤有溜鉤現象，影響了正常工作。從該機液壓系統的工作原理出發，該機的主吊鉤是由兩個不同的工作系統構成，能協調并同時保證主吊鉤的上升或下降動作。其中一個是卷揚筒離合器和外抱制動器的控制油路系統，即當起重機主吊鉤上升或下降時，內漲離合器接合，外抱制動器松開，液壓馬達可帶動卷筒實現主吊鉤的起落動作；當停止主吊鉤的起落動作時，則外抱制動器實現制動，內漲離合器松開，從而使主吊鉤實現停止起落。另一個是馬達轉動的主回路系統，主吊鉤起升系統中的液壓閥是使重物懸吊于空中并保持的主要部件。初步判斷，平衡閥內密封不嚴，造成壓力損失，當其壓力損失累積達到一定值時，被吊重物就相應地下降一段距離，如此反復，最終導致時斷時續的溜鉤。

（二）液壓挖掘機的常見故障。故障點就在該動作的操縱控制部分與執行元件之間，而不會出現在多個動作的公共部分。具體包括此動作的操作手柄及先導閥、先導油路、操縱閥心及閥體、分路過載閥，執行元件和其他相關部分。動作緩慢無力或完全沒有動作。根據故障檢查先易后難的原則，先檢查先導油路、分路過載閥；如果正常，檢查操縱閥，看相應的閥心是否卡死；如果正常，則應檢查執行元件和與之相關的其他部分。假如工作中回轉減速系統因元件損壞等造成傳動突然中斷，那么回轉馬達與轉盤的聯系會中斷。即轉盤轉動起來后，當馬達停止時，制動不了轉盤，轉盤會在慣性的作用下繼續轉動；當轉盤停止后，再操作回轉動作時，即使馬達工作正常，而動力不能傳遞至轉盤，機器仍不能回轉。根據此假設的推斷結論，將馬達總成拆下，發現回轉馬達輸出軸與花鍵套相配合的內齒損壞，不能嚙合，致使回轉馬達與回轉減速箱的動力聯系中斷，因而出現前述的故障現象。

（三）某組操縱閥控制的幾個動作同時不正常。故障點應在這幾個動作的公共部分，再結合液壓挖掘機的液壓油路具體結構可知故障原因有以下幾條：

1、故障子系統主溢流閥故障。怎樣判斷是否為主溢流閥故障呢？現場診斷中非常實用的方法是換位對比法。將故障子系統中主溢流閥與正常子系統中主溢流閥對調后試機，如果故障移到另一個子系統，則可斷定原故障系統主溢流閥故障，如對調后故障仍在原子系統中，則主溢流閥工作正常，應另找故障原因。

2、故障所在子系統液壓泵故障。只要確定了大致故障點后進一步檢查、拆卸，終能發現問題所在。對有懷疑的液壓泵也可用換位對比法，調換泵出口管路，從而改變子系統的工作泵，視其子系統的故障是否改變。

3、故障子系統液壓泵調節機構故障。液壓泵調節機構發生故障的表現為：機器工作時液壓泵工況不能隨工作裝置工況的改變而改變。假如一臺加藤HD770- Ⅱ型挖掘機，冷機時一切正常，工作一段時間溫度升高后卻發現回轉、斗桿和一邊履帶（與回轉同一液壓泵）動作同時變慢，停機冷卻后又一切正常。后來檢查泵流量調節柱塞，發現柱塞卡孔不能自由移動，這樣在工作裝置需要液壓泵增大流量時，因調節柱塞卡死，流量不能增大，而表現出動作緩慢。將泵調節機構解體，發現調節柱塞有些磨花，磨光清洗后裝回，故障消失。

3 液壓系統常見故障排除辦法

在確定了液壓系統故障部位和產生故障的原因后，應本著“先外后內”、“先調后拆”、“先洗后修”的原則，制定具體的維修措施。噪聲和振動、爬行、泄漏、沖擊、油溫過高、壓力不足和運動速度低于規定值或不運動等，產生故障的主要原因是系統中某一元件失靈或系統中各元件綜合性因素造成的。機械、電氣及外界因素會使液壓系統出現故障，有些故障通過調整可以解決，有些因磨損造成精度超差而引起故障，則需要通過修理才能恢復其性能。具體方法如下：

1.對元件和系統進行清洗。清除加工和組裝過程中殘留的污染物，液壓元件在每道加工工序后都應凈化，裝配后應經嚴格清洗。最后用系統工作時使用的工作介質對系統進行徹底沖洗，達到系統要求的污染度后，將沖洗液放掉，注入新的工作介質，才能正式運轉。

2.裝在油箱上的泵應使用橡膠墊減振，為吸收液壓泵流量及壓力脈動，可在液壓泵的出口裝置消聲器，壓油管的一段用高壓軟管，對泵和管路的連接進行隔振。

3.對泵產生空穴現象，可采用直徑較大的吸油管，減小管道局部阻力；采用大容量的吸油過濾器，防止油液中混入空氣；合理設計液壓泵，提高零件剛度。管接頭及液壓元件的密封處密封性要好，吸油管處應防止吸入氣泡。

4.對于液壓沖擊，應延長閥門關閉時間和運動部件的制動時間，限制管道中液體的流速和運動部件的運動速度。在機床液壓系統中，管道中液體的流速一般應限制在4.5m/s以下，運動部件的運動速度一般不宜超過10m/min，適當加大管道直徑，盡量縮短管路長度。

在液壓元件中設置緩沖裝置（如液壓缸中的緩沖裝置），或采用軟管以增加管道的彈性，在液壓系統中設置蓄能器或安全閥。

總之，通過對液壓系統更深入的了解和掌握，不斷提高技術和工作能力，才能更好地解決液壓設備使用者面臨的主要問題，管理好液壓系統。當系統出現問題時才能找出引起系統故障的真正原因，更多的從日常點檢開始，注重設備檢查和維修工作細節，在故障早期就將引起故障的各種因素消除，通過對工作循環的不斷改進，使預知維修工作在不斷變化的工作環境中更進一步，確保設備發揮更大效益，實現設備事故為零的目標。

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