液壓系統(tǒng)維護與保養(yǎng)對工程機械的重要性

林亞立

摘 要： 本文就液壓油的使用管理和液壓系統(tǒng)的維護保養(yǎng)對工程機械使用、性能及壽命的影響，論述了液壓系統(tǒng)維護保養(yǎng)對工程機械的重要性以及維護保養(yǎng)工作的具體內(nèi)容和方法。

關鍵詞：工程機械 液壓系統(tǒng) 維護 保養(yǎng)

中圖分類號：F407.4 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2017）01-0295-03

引言

工程機械的工作條件異常惡劣，一是在露天下作業(yè)要經(jīng)受灰塵、風雨及溫差的影響，二是承受復雜多變的工況以及沖擊、振動等，液壓系統(tǒng)作為工程機械的關鍵組成部分，它的維護和保養(yǎng)工作直接影響著工程機械的使用和壽命。

一、液壓油的使用與管理

1.液壓油的使用與管理對液壓系統(tǒng)中的重要性

液壓油作為工程機械液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)，不僅起到傳遞能量的作用，還負責潤滑液壓元件摩擦副以及冷卻傳動系統(tǒng)的作用，它對于液壓系統(tǒng)而言就象是血液對于人體一樣，如果液壓油使用或管理不當而受到污染，必將降低系統(tǒng)的傳動效率、增大系統(tǒng)故障率和縮短系統(tǒng)的使用壽命。

通過調(diào)查液壓裝置故障的原因發(fā)現(xiàn)，約70%的故障是因為選擇液壓油不當或液壓油受污染了后仍繼續(xù)使用機械而引起的。

2.液壓油的污染與防范

2.1 液壓油受污染的原因及途徑

導致液壓油受污染主要有幾個原因，一是空氣、水或固體物質(zhì)的直接進入，二是液壓系統(tǒng)本身的運作因元件磨損而產(chǎn)生的固體物質(zhì)和膠狀粘著物，其次是液壓系統(tǒng)故障、保養(yǎng)不及時不到位等原因導致液壓油變質(zhì)。

液壓油的污染主要來自外界及工作過程兩個途徑，污染的原因及污染雜質(zhì)的種類見下表：

2.2液壓油受污染對工程機械使用的影響

液壓油受污染對工程機械的使用帶來的不良后果，主要表現(xiàn)為以下幾個方面：

2.2.1加劇液壓元件的機械磨損，并且可能會造成運動部件拉毛、卡死等現(xiàn)象，使液壓元件工作失效和提前報廢。液壓系統(tǒng)所用的各種泵、閥之類元件，其相對運動件之間都有光潔度很高的配合表面和精密度很高的配合間隙，比如柱塞泵中的柱塞和缸孔、滑靴和斜盤等，如液壓油受到固體顆粒的污染，會直接導致柱塞泵異常磨損，縮短了泵的使用壽命。

2.2.2粘著或堵塞濾清器孔眼，使系統(tǒng)循環(huán)受阻，液壓泵運轉困難，產(chǎn)生噪音；堵塞液壓元件的節(jié)流孔、節(jié)流間隙等，影響工作機構動作的準確性。

2.2.3降低液壓系統(tǒng)的傳動效率和加劇了油溫的異常上升，加速液壓油的老化變質(zhì)從而縮短了液壓油的使用壽命。

2.2.4水和空氣的侵入對系統(tǒng)裝置內(nèi)部的金屬表面產(chǎn)生銹蝕和氣蝕的破壞，加速液壓元件的磨損及腐蝕。

2.2.5污染破壞了液壓油的連續(xù)性，容易導致系統(tǒng)泄漏，且影響液壓系統(tǒng)的平穩(wěn)性和工作質(zhì)量。

更嚴重的問題是，液壓油的污染造成了液壓系統(tǒng)的磨損及溫升加劇，而液壓系統(tǒng)磨損和溫升的加劇又給液壓油帶來了更嚴重的污染，這是一個惡性循環(huán)的過程。

2.3液壓油受污染的簡易判斷方法

工程機械一般都使用于建筑施工工地，因現(xiàn)場缺乏專用的檢測設施或其他一些因素的限制，難以對液壓油做詳細的性能檢測，工作中往往需要快速判斷液壓油受污染的情況，可以通過下面一些簡易的方法進行。

2.3.1直接觀測法

2.3.2簡易試驗法

2.4液壓油防污染措施

2.4.1保持盛裝液壓油的油桶清潔和密封，防止各種雜物和水氣混入油中。

2.4.2注意工程機械液壓油箱、管路的密封，定期檢查油箱的通氣口過濾器，不要將用過的油沉淀后重新使用，不得混用兩種不同類別的液壓油。

2.4.3嚴格控制油溫，油溫過高不僅影響液壓油的粘度，而且還會加速液壓油的劣化變質(zhì)。經(jīng)試驗得知，當液壓油溫度超過80℃時，油的氧化速度會顯著提高，過高的油溫還會加速系統(tǒng)中密封件的老化失效。工程機械在工作中液壓油溫度保持在45℃-65℃時，系統(tǒng)的性能相對最佳。

2.4.4液壓系統(tǒng)檢修時，文明拆卸和裝配，保持工作場地、維修區(qū)域、檢修器具以及液壓油的清潔，特別注意防塵防水。

2.4.5加強對系統(tǒng)的日常檢查和維護，定期檢測液壓油的質(zhì)量狀況，發(fā)現(xiàn)油液受污染應及時查明原因。

3.液壓油的使用及更換

3.1用油

按工程機械說明書的規(guī)定，選用指定的液壓油，切忌不同牌號的液壓油混合使用，不同品牌型號的液壓油混合在一起，會失去油液原有的功能，導致性能下降，使系統(tǒng)輸出功率大大下降，甚至會產(chǎn)生沉淀物。

3.2更換時間

3.2.1周期性換油。液壓油即使在正常的使用管理條件下，也會在長時間的使用過程中因受熱而慢慢失去原有的性能，達到自然使用壽命后油品老化變質(zhì)而不能繼續(xù)使用。因此，工程機械必須按照說明書要求定期換油，對長期停放的機械再使用時，同樣需要換油。

3.2.2受污染換油。日常檢查過程中如果發(fā)現(xiàn)液壓油因受污染而過早變質(zhì)不能繼續(xù)使用時，應立即予以更換，使系統(tǒng)所用液壓油的性能始終保持在安全范圍內(nèi)。

3.3更換要求

液壓油更換與油量檢查都應該在平坦的場地上進行，并以機械工作結束后趁熱換油為宜，因熱機時排放舊油更容易帶出液壓油路中的雜質(zhì)和污垢。放油時盡可能使油缸能徹底排油，放油完畢后檢查舊油中雜質(zhì)的種類，這有助于故障及早發(fā)現(xiàn)。

換油時應同時更換液壓油濾芯，整個換油過程都應注意清潔，避水、雜物和灰塵等的進入。換油工作結束后起動機器怠速運轉10～15分鐘，讓管路、液壓元件充滿油后，再次檢查油箱油位計，如果油位下降了繼續(xù)將油補足至規(guī)定的油位范圍內(nèi)，并檢查系統(tǒng)有無漏油。

二、液壓系統(tǒng)的維護和保養(yǎng)

1.加強對液壓系統(tǒng)的日常檢查和維護

1.1 故障狀態(tài)識別

日常檢查或使用過程中注意機械是否有以下異常現(xiàn)象：

1.1.1系統(tǒng)工作時有異常的聲響。

1.1.2工作機構動作不正常，比如變慢或無力等。

1.1.3滲漏油、油液變色、油箱油位突然下降。

1.1.4出現(xiàn)油溫過高，系統(tǒng)壓力過高或過低現(xiàn)象。

1.1.5管路損傷、松動或異常振動、系統(tǒng)工作時噪音變大。

1.1.6出現(xiàn)焦糊氣味等。

系統(tǒng)如果出現(xiàn)異常情況，通過眼觀、耳聽、鼻嗅并結合機器本身自有的監(jiān)控裝置，只要細心檢查都不難發(fā)現(xiàn)。一旦查出有這些異常現(xiàn)象，就應該找出其根源并及時修復，做到防患于未然，不讓故障繼續(xù)擴大而對機械造成更嚴重的損傷。

1.2 日常檢查的主要內(nèi)容

1.2.1檢查液壓油的油位及質(zhì)量

液壓油油位低于規(guī)定油位時，機械在工作中的回流液壓油進入油箱時，容易產(chǎn)生氣泡，這些氣泡被吸進泵內(nèi)后就會產(chǎn)生噪音（氣穴現(xiàn)象）或者振動現(xiàn)象，致使泵的容積效率下降。氣穴現(xiàn)象還會增大液壓油的壓縮率，使液壓油發(fā)生早期劣化現(xiàn)象，進而損壞液壓裝置。當檢查發(fā)現(xiàn)液壓油變少時，應進行補充，并查明油少的原因。

檢查液壓油的質(zhì)量情況，可及時掌握換油時間和預測機械可能潛在的故障隱患，當檢查出液壓油受污染嚴重需要更換時，應先查明受污染的原因并予以解決，并在換油前徹底清洗油箱及相應管路，以免新?lián)Q的液壓油再次受到污染。

1.2.2檢查外部的不正常現(xiàn)象

檢查液壓裝置有無裂痕、彎曲、損傷，系統(tǒng)管路有無破損老化的現(xiàn)象，系統(tǒng)有無滲漏油情況，液壓元件的接觸面、閥桿、油缸、管路接頭部位以及密封件部位等都是滲漏油檢查的重點部位，系統(tǒng)的這些不正常現(xiàn)象都是日常檢查時在系統(tǒng)外部可直接觀測到的。

通過試驗計算，如果液壓系統(tǒng)1秒鐘漏1滴油，則一個月泄漏量將達到一百多升；如果工作中油管爆裂，更會在短時間內(nèi)損失大量的液壓油，漏油不僅僅是污染環(huán)境和造成浪費，滲漏位置還會導致系統(tǒng)內(nèi)的液壓油受到污染。液壓部件的外傷如不及時查出修復，不但機器存在使用安全隱患，還可能導致部件進一步的損壞并給用戶造成更大的損失。

1.2.3檢查監(jiān)控、儀表

工程機械自有的監(jiān)控裝置及儀表用于監(jiān)測工作時的一些重要技術性能，在起動后和工作中應經(jīng)常注意觀查系統(tǒng)的油壓、油溫、速度等技術參數(shù)是否在正常范圍內(nèi)以及有無故障報警等信息，保持一種良好的職業(yè)習慣。

1.2.4檢查聲音、動作、振動

液壓系統(tǒng)在運行中如出現(xiàn)聲音異常、執(zhí)行機構動作異常、管路振動厲害等現(xiàn)象，均表明系統(tǒng)已存在故障，此時應停機診斷故障所在，切忌機械帶病作業(yè)。

1.3液壓系統(tǒng)維護要求

1.3.1控制污染物來源

為提高液壓系統(tǒng)可靠性、延長工程機械使用壽命，必須設法控制污染物來源。機械在使用、維修或保養(yǎng)過程中都要隨時注意保持系統(tǒng)的清潔，比如維修液壓部件時，先將工作臺清潔干凈，保持一個干凈的裝配環(huán)境；液壓油管拆卸后，做好油管接口處的密封，而且只使用潔凈的塑料袋進行綁扎密封。控制污染物侵入系統(tǒng)的工作要從源頭做起、從細節(jié)做起、從良好的習慣做起，使系統(tǒng)始終處在一個干凈的環(huán)境里。

1.3.2定期排水、排污、排氣

定期排放出油箱中的水和沉淀物并定期排放系統(tǒng)中的空氣，可以有效地減少系統(tǒng)受污染，并可以通過排放物的種類和數(shù)量來判斷液壓系統(tǒng)的工作狀態(tài)。

1.3.3定期維護濾清器

液壓油濾清器起到過濾并凈化液壓油的作用，即使液壓油未受到外界的污染，長時間使用后液壓回路中會產(chǎn)生油泥和系統(tǒng)內(nèi)部磨損物、脫落物，這些雜質(zhì)吸附到濾清器的濾芯上而引起其堵塞，嚴重時還會導致濾芯材料破損，使大量的異物混入液壓油并引發(fā)系統(tǒng)漏油、元件異常磨損等故障。以下是軸向柱塞泵的一個容積效率試驗曲線圖，很直觀地表明了濾清器在液壓系統(tǒng)中的重要作用。

定期地對濾清器、濾網(wǎng)進行清洗及更換不但可以延長液壓裝置的使用壽命，還可通過觀察過濾器所捕捉到的異物的數(shù)量和大小，來判斷液壓系統(tǒng)的工作狀態(tài)，比如有銅或鐵屑則表明液壓泵、液壓馬達或閥可能已損壞或將要損壞，有橡膠類則表示液壓油缸密封件損壞……，這些方法都可以對液壓系統(tǒng)的故障狀態(tài)進行有效預測。

1.3.4確保系統(tǒng)正常的工作參數(shù)

液壓系統(tǒng)各裝置都有自己額定的技術參數(shù)，實際工作參數(shù)過高時就如同系統(tǒng)過載，容易加速元件的磨損甚至導致疲勞損壞、早期報廢；過低時又發(fā)揮不出機械應有的工作性能，造成資源浪費。在機械使用中應隨時對液壓系統(tǒng)的壓力、油溫以及各執(zhí)行機構的工作速度等參數(shù)進行檢查，發(fā)現(xiàn)有異常的要及時調(diào)整，使系統(tǒng)始終工作在一個合理正常的范圍內(nèi)。

1.3.5嚴格執(zhí)行機械的使用保養(yǎng)規(guī)程

工程機械的使用保養(yǎng)規(guī)程就好比道路的交通法規(guī)，一旦違反就有可能帶來嚴重的后果。比如，操作人員在使用機械時的違章、超載、帶病作業(yè)、不按時保養(yǎng)、停放保管不規(guī)范等等一些違反規(guī)程的行為，不僅容易導致機械的損壞，重者還會引發(fā)安全事故及人員傷亡。嚴格執(zhí)行機械的使用保養(yǎng)規(guī)程，養(yǎng)成良好的操作習慣，這是做好工程機械使用維護工作的重要法則。

1.3.6做好機械的交接班制度

執(zhí)行交接班制度，做好交接班紀錄，有利于機械操作、維修及管理人員及時掌控機械的運行狀況、技術性能、保養(yǎng)維護情況以及存在的問題和注意事項等，使機械能得到不間斷的點檢與維護保養(yǎng)，提升了機械的完好率和利用率。

2.做好液壓系統(tǒng)的定期保養(yǎng)

即使是品質(zhì)優(yōu)越的液壓油，經(jīng)過長時間使用后也會因老化而使其性能下降，液壓系統(tǒng)的動力、控制、執(zhí)行以及蓄能器等裝置，也會因長時間的使用以及環(huán)境、負荷的影響而改變其技術性能。機械的定期保養(yǎng)不能一概而論，應綜合考慮機械的技術狀況、工作環(huán)境、使用年限以及負荷等因素，比如液壓挖掘機在改用破碎錘時，因其工作狀態(tài)的改變，對維護保養(yǎng)的要求會更高。所以，用戶應根據(jù)機械的具體使用情況、結合保養(yǎng)說明書合理做出定期保養(yǎng)制度，包括機械的運行時間、保養(yǎng)項目、保養(yǎng)內(nèi)容，以制度化的形式嚴格執(zhí)行定期保養(yǎng)，使機械始終保持良好狀態(tài)，全面充分地發(fā)揮各項性能。

3.建立健全機械技術檔案

工程機械的使用具有流動性大、使用時間不定等特殊性，往往在一個項目完工后就被轉移到其他項目使用，有時還會因種種原因造成長時間閑置，所以建立健全機械設備的技術檔案就顯得格外重要，機械運行維護保養(yǎng)也應作為機械技術檔案中的一項重要內(nèi)容。機械使用中的運行、維護保養(yǎng)、交接班、維修等歷史記錄，不但給機械的調(diào)撥、閑置后再啟用提供了信息查詢，還可通過不間斷的資料積累，建立起一套完整的機械維護管理經(jīng)驗體系。

結語

隨著液壓系統(tǒng)在工程機械上應用的日益廣泛，它向著高壓、高速、高精度、高性能的方向不斷發(fā)展，從而液壓系統(tǒng)的使用維護也要求越來越高，如果使用維護不當或不予維護保養(yǎng)必然會導致系統(tǒng)故障的發(fā)生，造成機械的損壞而停機，這給用戶帶來的不僅僅是單純經(jīng)濟上的損失，還會直接影響到工程施工的進度和質(zhì)量。