液壓啟閉機系統常見故障分析及處理措施

王偉軍

摘 要：液壓啟閉機在水利工程中使用廣泛，液壓啟閉機的日常管理與維護也逐漸成為各個已建成的工程中的日常管理工作重點。文章結合工程實例，根據筆者多年工作經驗，針對液壓啟閉機運行中的常見故障進行分析，并詳細分析了故障產生的原因，提出了相應的維護管理措施，旨在提高液壓啟閉機維護管理水平，保證設備正常運行。

關鍵詞：液壓啟閉機；供油量；液壓系統；活塞桿；養護；檢修

隨著工業自動化的發展，液壓設備以其小體積、高功效、低耗能、運行平穩等優點正得到越來越廣泛地應用。液壓啟閉機根據液體靜壓原理，利用液壓傳遞動力啟閉閘門，具有控制精確、運行平穩等優點，被廣泛應用于各種水利工程。但由于液壓設備中的各種元件和傳動液體都處于封閉的工作狀態，不同于其他機械設備那樣直觀，故此其故障具有隱蔽性、多樣性、不確定性和因果關系復雜等特點。因此，為確保水利工程安全運行，需定期對液壓啟閉機系統進行巡查、養護和檢修，準確分析故障原因，及時排除故障。

1 工程概況

本研究選擇的對象為某水庫，其控制流域總面積達15900km2，主要的組成部分包括主副壩、新增與正常溢洪道、電站、輸水洞、泄洪洞等，總的水庫容量達到15.71億m3，具備防洪、發電、灌溉等多種功能，是一座大型、綜合型水利工程。

該水利工程一共設置28臺啟閉機，28扇閘門，共有14臺液壓啟閉機，安裝在調節池、泄洪洞、輸水洞泄洪支洞的出口附近。其中調節池的泄洪閘被設置在水庫主壩的下游處，共安裝平板閘門11孔，9孔位于右岸，其余位于左岸，液壓啟閉機均是250/70kN，共有11臺，總的泄洪流量達到973.50m3/s。泄洪洞的出口位置安裝1扇弧形鋼閘門，規格為4.50m×4.50m，設置1臺液壓啟閉機，規格為1250/400kN，最大的泄洪流量達到475m3/s；泄洪洞的灌溉支洞安裝1扇弧形鋼閘門，規格為2m×2m，設置1臺液壓啟閉機，規格為300/250kN，最大的泄洪流量達到66m3/s；輸水洞泄洪支洞安裝1扇弧形鋼閘門，規格為4.50m×4.50m，設置1臺液壓啟閉機，規格為1250/400kN，最大的泄洪流量達到270m3/s。

閘門的啟閉系統是保障水庫正常運行的重要部分，在水庫日常管理中占據著關鍵位置，因此，本研究結合相關工作經驗，重點分析日常管理工作的經驗，以及管理人員提供參考意見。

2 液壓啟閉機多發故障

液壓啟閉機作為水庫工程中主要的組成設備之一，在日常管理與運行中，多發的故障有：供油量小、油泵電機組出現不供油的現象、激振或者噪音過于嚴重、液壓系統出現不建壓的現象、活塞桿爬行、閘門在啟閉時抖動；此類故障不僅會干擾液壓啟閉機的正常運作，嚴重的情況下還會發生事故，威脅到區域中人民生命財產安全。

3 故障常見原因

處理液壓啟閉機的故障是一項系統而復雜的工作，直接影響水庫的正常運轉，當液壓啟閉機出現任何類型的故障時，工作人員都應先查看故障位置，結合故障的表象，探尋出現故障的原因，根據筆者多年經驗，具體包括以下4種：

（1）油泵的電機組供油量過小或者不供油的問題：泵組的旋轉方向不正確、油本身黏度過高、油箱透氣不順暢、油泵吸入口的阻力偏大或者被阻塞、吸油的管道位置漏氣、油泵電動機組故障。

（2）液壓系統無法正常建壓問題：當出現該故障時，主機也不能順利工作，主要的引發原因有油泵電動機組的供油過程不順利、液壓管道出現泄漏、線圈接點出現失靈問題、電磁溢流閥沒有關閉、閥組的中位被卡死、壓力表發生故障等。

（3）激振或者噪音過于嚴重：出現該故障的原因有，油泵軸或者吸油管道位置出現漏氣、吸油管道或者吸入口的濾油器出現堵塞、壓力閥的工作過程不順暢、系統的排氣功能障礙、油箱液面較低而進氣、電動機出現損壞、油泵被損壞、油液的黏度過高等。

（4）系統啟閉過程中出現閘門抖動問題，或者活塞桿爬行，引發的原因有：溢流閥工作無法正常進行、導軌、閘門本身的質量問題、液壓缸回油腔的背壓低、雙缸雙吊點啟閉機位置未能同步、液壓系統的排氣功能存在障礙等。

4 處理故障的常見措施

結合液壓啟閉機系統中多發故障的原因與現象，應采取對應的處理措施，具體分為以下幾方面：

4.1 重視日常維護工作

日常養護工作時預防系統故障的重要措施，針對液壓啟閉機而言，應及時更換濾油器與養護液壓油。當液壓啟閉機運行達200小時后，可考慮更滑濾油器、液壓油。其他更換周期可根據機器自身運轉情況。

更換之前，應完全清洗好油箱。灌注新油之前，可用5μm油濾芯過濾油液直到其與液壓啟閉機的用油指標相符。在運行時應擰緊、檢查管接頭，查看法蘭、螺紋、焊接處、油箱焊接處的泄漏現象；針對運行較少的液壓啟閉機，閑置時間較長時，應檢查液壓系統與油缸。

4.2 按時檢修系統

4.2.1檢修活塞零部件

針對沒有安裝鎖定設備的閘門，如果出現漏油引發的閘門沉降且超出設計值時，工作人員應檢修活塞環、活塞桿、油缸與油封；針對磨損問題突出、無彈性或者斷裂的活塞環，必須馬上更換；如果活塞環并沒有到達更換時間或者泄露量小于30mL/min，總環的磨損數量小于1/4圈時，可以適當調整壓環的松緊度，無須進行更換。

運行過程中，如果油封出現滲漏、松動問題時，滲漏量小于15mL/min，可以不進行更換，但必須調整螺母，壓緊油封；當油封被磨損而引發漏油問題時，建議更換。同時，當壓環出現松動時，可用設計材料把螺絲進行替換。

如果因為油液的酸值超標或者本身不干凈而出現油缸內部的劃痕或者銹斑問題時，不僅可以借助00號砂布在蘸油后進行打磨（針對有毛刺的劃痕，應修整后再打磨）的方法，也可化驗油液，當油缸的活塞桿與內壁出現單面的磨損痕跡時，可適當對油缸的中心位置進行調整，不可使用轉動活塞桿或者油缸的方式，當活塞桿有銹斑時，應用細油石或者00號砂布進行蘸油后處理。

如果是活塞環本身的損壞而引起油缸出現劃痕，即使經過修整，油液的滲透量依舊大于設計要求時，建議更換活塞環。針對油缸底蓋或者頂蓋位置的紫銅墊不緊密的問題，可進行回火處理，并將油漆涂在襯墊上。

4.2.2檢修管路零部件

針對管路的結疤、夾層或者裂縫現象而引發的泄漏問題，可考慮更換新管，要求與原本設計的管徑數值相同，壁厚的數值相同。再進行焊接時，管口的錯位距離應小于1毫米。用車床或者鋼鋸切斷鋼管，不可用割槍進行切割，建議用母材質量一致的焊條。

針對管路接頭位置漏油的問題，可對襯墊進行拆除，針對紫銅襯墊壓合問題，可進行研磨或者退火的處理；針對襯墊變形或者斷裂問題，可考慮更換新墊；針對管路三通、彎頭問題的漏油問題，都應及時更換。

4.2.3檢修油箱

當油箱的焊接位置出現漏油時應及時補焊，首先，清理油箱中殘存的油液，再進行焊接。注入新油之前，可先注水做滲漏實驗，約12小時，查看滲漏問題；根據濾油器的使用次數，進行檢查、清洗。針對濾網的老化等問題，及時予以更換。

4.2.4檢修機器動力

檢查機器的動力，查看軸承位置的潤滑油脂，其應位于的軸承的2/3處，當潤滑油臟了的情況下，應及時更換；檢查轉子、定子的間隙，通過拆除端蓋，查看轉子、定子的間隙合格性，當間隙不均勻時，應檢查軸承，查看磨損情況。

定期測量電動機的三相對地的絕緣電阻，當其小于0.50MΩ時，代表線圈出現受潮的問題，應對其烘干。針對接線盒壓線螺栓燒傷、松動的問題，可進行更換。

4.3 故障針對性處理方式

在液壓啟閉機運轉的過程中，即使工作人員能夠按照相關規定進行維修與養護，但受到多種內外部因素的影響，也會出現意外，基于此，管理人員必須及時處理好應急問題，做到冷靜對待，保障系統的順利運行。

首先，按時檢查系統油箱的油位，查看其是否位于正常范圍，檢查管路系統的泄漏問題，閥件組的滲油問題，閥體的管路是否出現變形、銹蝕等問題。在運行時也應觀察油液的工作溫度，控制在60℃，注意管路的振動、油液工作壓力情況，出現異常時應立即停機，采取針對性處理措施。

其次，當泵組旋轉的方向出現問題時，可將電機電源接線進行倒換；針對油泵吸入口位置阻力過大或者阻塞問題，可仔細把吸油濾油器清理干凈；針對油黏度過大的問題，可定期更換油、加入熱油或者注入新油；針對吸油管道接頭的漏氣問題，可將接頭擰緊或者直接更換；針對油箱透氣不順暢的問題，可對油箱的空氣濾清器進行修理或者更換；針對液壓系統無法正常建壓的問題，可對油泵電動機組進行修理、檢查；針對電磁溢流閥沒有關閉的問題，可直接檢查、清理插件或者將線圈的接點修復好；針對液壓管道泄漏的問題，可仔細排查泄漏位置，把管接頭擰緊或者更換亦或替換密封圈；針對線圈接點或者閥組換向塊中位卡死的問題，工作人員應進行修理、清洗；針對壓力表開關或者其本身的問題，應按時對其進行修理、清洗；針對吸油管道、吸入口濾油器的堵塞問題，須按時清理、修理吸油濾油器，及時把截止閥打開；針對油泵軸或者吸油管道漏氣的問題，可更換油泵軸的密封，對管道進行修理；針對壓力閥無法正常運行的問題，可更換或者適當調整壓力閥的彈簧；針對系統中進入空氣的問題，可按照對應程序進行排氣、注油；針對管路異常振動的問題，可對管夾進行緊固；油泵出現損壞、磨損問題，應更換或者修理油泵；針對排氣不良的液壓系統問題，應確定進氣位置再修復；針對雙缸雙吊啟閉機不可同步工作的問題，可對同步偏差進行調整；針對液壓支承回路的平衡閥的失調問題，可重新對平衡閥進行調整，確定壓力；針對鎖定用液單向閥門有時開、有時關的問題，應修理泄油、油路回路；針對溢流閥不可正常工作的問題，應微調該裝置的設定壓力。

5 結語

綜上所述，為確保液壓啟閉機平穩、安全、順利地工作，應全面了解液壓系統中出現頻率較高的故障，基于出現故障原因的角度分析，工作人員應優化液壓啟閉機的安裝設計、施工管理等過程，注重機器設備的質量，對其工作過程進行科學管理，按照對應的維修養護要求，檢查液壓啟閉機的系統零部件，結合運行實際情況排除故障問題，提升系統運行的穩定性，使得閘門能夠正常開啟、關閉，充分發揮工程本身的經濟、社會效益。

參考文獻：

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