基于工程機(jī)械液壓系統(tǒng)故障分析

王 磊 劉 輝

（中交（廣州）建設(shè)有限公司，廣東廣州 510000）

0 引言

各行業(yè)的工程用器械中除了電氣設(shè)備和機(jī)械傳動結(jié)構(gòu)設(shè)備，液壓設(shè)備的使用周期長、損壞率低的優(yōu)勢尤其明顯，但液壓傳動裝置也擺脫不了出現(xiàn)故障的情況。液壓裝置的傳動介質(zhì)是液壓油，受溫度的變化或者裝置容器不穩(wěn)定等情況都有可能發(fā)生泄漏或者黏稠度發(fā)生變化，進(jìn)而導(dǎo)致傳動系統(tǒng)的故障。作為傳動的核心部分，將直接導(dǎo)致整個設(shè)備的運行癱瘓，無法進(jìn)行繼續(xù)施工或參與生產(chǎn)建設(shè)。為了將設(shè)備故障所在盡快找到，及時的維修，只有全面熟練地掌握液壓系統(tǒng)的內(nèi)部構(gòu)件和診斷方法，才能進(jìn)行行之有效的維修和預(yù)防出現(xiàn)故障的維護(hù)工作，從而保證行業(yè)的正常有序生產(chǎn)建設(shè)。

1 液壓系統(tǒng)故障監(jiān)測診斷技術(shù)在工程機(jī)械中的現(xiàn)狀

1.1 國外技術(shù)現(xiàn)狀分析

在工程器械的精確化智能化等方面，發(fā)達(dá)國家因為基礎(chǔ)雄厚，起步早，深入研究等原因，技術(shù)上已經(jīng)趨于全面，不是其他普通發(fā)展中國家相比擬的。在早期就可以結(jié)合計算機(jī)設(shè)備的使用，能夠有效地控制機(jī)器的動力能源、變速箱、油溫等，可以對器械進(jìn)行實時的監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)故障迅速預(yù)警。并在此基礎(chǔ)上配置定位、實時通信等。

1.2 國內(nèi)技術(shù)現(xiàn)狀分析

我國起步較晚，建國十年后才開始研究如何對液壓系統(tǒng)作出有效的檢查修理，通常是通過檢查各項數(shù)據(jù)等詳細(xì)情況來分析液壓系統(tǒng)哪個模塊出現(xiàn)故障。在近代才發(fā)展信息技術(shù)的參與診斷，隨著科技的逐漸成熟，電子信息技術(shù)日新月異的發(fā)展也為我國發(fā)展智能化診斷提供了足夠的技術(shù)條件，現(xiàn)正在逐漸縮短與發(fā)達(dá)國家的距離。

各行業(yè)的發(fā)展都離不開科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，提供的有力生產(chǎn)支持，為了滿足各行各業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的及時供應(yīng)，針對設(shè)備的維護(hù)技術(shù)也要及時跟上，從而有效保證生產(chǎn)的速度和規(guī)模。

2 判斷液壓傳動系統(tǒng)是否出現(xiàn)故障的方法

2.1 觀察法

是一種簡單直接的檢測手法，需要檢察人員有著豐富的經(jīng)驗和過硬的專項技能。機(jī)械設(shè)備的故障基本上可以通過外部的表現(xiàn)來展現(xiàn)出來，有經(jīng)驗的技師可以通過聽機(jī)械運轉(zhuǎn)的聲音，觀察部件的磨損情況，感受器械的震動等來分析問題所在，判斷需要使用哪種維修方法。當(dāng)然，外在地表現(xiàn)非專業(yè)人士也能稍有體會，但能夠直接準(zhǔn)確判斷出故障，并確定如何修理方案，這是其他人不能具備的專業(yè)素養(yǎng)。

2.2 檢查法

利用檢查法可以有效避免機(jī)械出現(xiàn)重大的故障，防患于未然，將隱藏的患處扼殺于搖籃之中，最大化的降低對生產(chǎn)建設(shè)的影響。檢查法不同于觀察法，有些設(shè)備的運行看起來沒有問題，運轉(zhuǎn)看似也很正常，但是內(nèi)部已經(jīng)出現(xiàn)了嚴(yán)重的故障，一旦爆發(fā)將會導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。對于液壓設(shè)備來說，一旦出現(xiàn)大型故障，將有可能導(dǎo)致原本正常運行的設(shè)備部件受擠壓變形扭曲，造成連帶傷害。所以對于設(shè)備的檢查是很有必要的，可以將損失降至最低。

2.3 儀器法

儀器法可有效彌補(bǔ)觀察發(fā)的不足，利用檢測儀器可以深入到器械深處查驗出故障的準(zhǔn)確信息，省略了拆卸的麻煩，減少不必要的檢測流程。對于液壓設(shè)備中的液壓油，一定要確保是符合標(biāo)準(zhǔn)的，不然會出現(xiàn)較大的出入，不能準(zhǔn)確地判斷問題的根源所在。所以雖然儀器檢測有強(qiáng)大的準(zhǔn)確性，但如果材料的運用不當(dāng)也會導(dǎo)致檢測的失敗。

2.4 對換法

在液壓設(shè)備的檢測中，可以針對部分損壞的元件和進(jìn)行更換，提前排查出或者出現(xiàn)問題后及時更換，簡單的小部件更換較輕松，但深入液壓系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行更換難度增加許多。較大的或者牽連到整個主體的就不太適合使用對換法了。

3 工程機(jī)械液壓傳動系統(tǒng)故障原因分析

3.1 設(shè)計原因

我們在發(fā)展生產(chǎn)中會發(fā)現(xiàn)，許多產(chǎn)品都存在極大的改良空間，需要優(yōu)化滿足人們的生產(chǎn)建設(shè)需求，實現(xiàn)高質(zhì)量、高效率的工作。這就需要在實踐的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)問題，提出解決問題的方案，進(jìn)而解決問題，發(fā)展生產(chǎn)力。

液壓傳動系統(tǒng)出現(xiàn)故障的多少和產(chǎn)品的設(shè)計有極大的關(guān)聯(lián)，在設(shè)計中通過優(yōu)化產(chǎn)品的外形或增加一些防護(hù)部件，可以有效地保護(hù)重要零部件磨損或腐蝕減少設(shè)備的維護(hù)次數(shù)。設(shè)計人員不僅要有豐富的專業(yè)知識儲備，也要在設(shè)備的維修方面多多參與，聽取維修技術(shù)人員的意見，研究在某些部分加固、結(jié)構(gòu)優(yōu)化或者密封強(qiáng)度增加處理是否能最大化的減少或者根除部分故障的產(chǎn)生。對于液壓油材料的泄露問題一直是一個難題，也是故障出現(xiàn)比較頻繁的一種。油箱保護(hù)措施不到位，容易出現(xiàn)油泄露或者其他有害物質(zhì)進(jìn)入發(fā)生變質(zhì)，導(dǎo)致機(jī)械故障。油箱的設(shè)計需要進(jìn)行全封閉的結(jié)構(gòu)，這樣在不遭受外力撞擊的情況下，可有效保護(hù)容納液壓油，防止泄露。連接桿管狀部分可采用全部焊接或者加強(qiáng)防漏的技術(shù)，增強(qiáng)密封性，降低液壓系統(tǒng)的故障。

3.2 制造原因

某些產(chǎn)品在出廠前因為經(jīng)過了多重檢測，各項指標(biāo)趨于正常，然而，一旦出現(xiàn)了問題，在拆裝過程中有可能會使用到不合格的產(chǎn)品從而對其他的元件造成破壞或者，解決一個老問題，又出現(xiàn)一個新問題。故障的排除一定要做到嚴(yán)謹(jǐn)、精細(xì)，不要反復(fù)出現(xiàn)。對于零件的排查一定要進(jìn)行全面的檢查之后再進(jìn)行安裝，防止劣質(zhì)產(chǎn)品安裝上導(dǎo)致的機(jī)械不能正常運行的情況發(fā)生。過濾器的更換是一項常規(guī)項目，裝好后要查看是否可以發(fā)揮正常的過濾作用，如果不能要仔細(xì)查看堵塞的部分，是因為有雜質(zhì)或較大顆粒類物品，影響到了過濾還是過濾器本身的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)導(dǎo)致過濾故障。所以，在產(chǎn)品地制造環(huán)節(jié)要嚴(yán)把關(guān)，做好質(zhì)量檢測工作，確保零部件的質(zhì)量達(dá)標(biāo)，裝配上就可以正常的使用。

3.3 使用原因

機(jī)械設(shè)備的運行除了需要一個溫度適宜的環(huán)境之外，合理標(biāo)準(zhǔn)的使用也是非常重要的。如果施工技術(shù)人員因為業(yè)務(wù)不熟悉，過多使用了錯誤的操作方式進(jìn)行操作和維護(hù)工作，那么出現(xiàn)故障的概率將會成倍增加。所以在人員的選擇上要加強(qiáng)專業(yè)化的門檻，確保機(jī)械設(shè)備能夠得到專業(yè)規(guī)范的操作，正確的養(yǎng)護(hù)方式，延長使用年限，減少出現(xiàn)故障的次數(shù)。

4 幾種液壓傳動系統(tǒng)常見故障的排障方法

4.1 液壓系統(tǒng)中的液壓馬達(dá)故障處理

液壓系統(tǒng)中的液壓馬達(dá)需要經(jīng)常的維護(hù)，可以有效免除出現(xiàn)故障后的維修，在維護(hù)時要盡量保證油管的密封性，對空氣的介入要排除，液壓油的標(biāo)準(zhǔn)要嚴(yán)格按照指標(biāo)進(jìn)行添加，出現(xiàn)泄漏的情況要及時處理，不能出現(xiàn)其他雜質(zhì)，以免影響到液壓油的正常工作特性，對雜質(zhì)的過濾可添加過濾器。

4.2 液壓系統(tǒng)中的液壓泵故障處理

液壓泵的故障通常是由齒輪泵中液壓油的泄露導(dǎo)致的，出現(xiàn)嚴(yán)重的泄露將會導(dǎo)致泵內(nèi)的壓力急劇下降，不能工作，所以要加強(qiáng)巡檢的頻率，出現(xiàn)問題及時更換部件。還有一種情況是葉片泵的故障，主要是零件的磨損嚴(yán)重，因其定子和配流盤之間運轉(zhuǎn)方式，長期下來避免不了出現(xiàn)高度的損耗，在更換一件受損嚴(yán)重的部件之后，也要對其他的零部件進(jìn)行綜合評估，做好數(shù)據(jù)備份，下次更換需要在出現(xiàn)故障之前更換，以免影響到整體系統(tǒng)的運行。

4.3 液壓系統(tǒng)中的液壓油缸處理

液壓系統(tǒng)中油缸常出現(xiàn)的故障時漏油和運動爬行，將油缸的老化的密封圈重新更換是比較常見的方法，新部件彈性好、物理性能穩(wěn)定、外形規(guī)整，可以顯著的遏制漏油問題。運動爬行的處理稍微困難，因其成因復(fù)雜，常見的是混入雜物空氣、內(nèi)部漏油、閥門松脫等，檢修方式要綜合多種外在情況和內(nèi)在情況進(jìn)行處理。

4.4 液壓系統(tǒng)中的控制閥處理

液壓系統(tǒng)中控制閥是精密部件，出現(xiàn)問題排查比較困難，對維修人員的技術(shù)要求極高，在確定好故障位置后，要做好閥芯的固定，降低對密封元件的影響，不然會加大維修的難度。

4.5 提高液壓油的清潔度

液壓油在設(shè)備的運轉(zhuǎn)過程中扮演著重要的角色，既是工作介質(zhì)，也是潤滑劑。在工程設(shè)備的液壓傳動部分，液壓油要配合液壓元件共同作用，精準(zhǔn)傳輸動力，確保工作的穩(wěn)定性，純度越高性能就越穩(wěn)定。為保證機(jī)械的正常運轉(zhuǎn)，對于液壓油中雜質(zhì)的清理要足夠充分，以免造成傳動停滯。

4.6 避免液壓油混入到空氣當(dāng)中

空氣的分子間隔比較大，可以實現(xiàn)極大地壓縮，在頻繁的壓縮中會出現(xiàn)發(fā)熱的情況。在傳動裝置中，為確保器械的精確傳導(dǎo)，液壓油是不可以出現(xiàn)壓縮的，而且物理性能穩(wěn)定，不會出現(xiàn)大的變化。如果油中混有少量的氣體，將會以氣泡的形式呈現(xiàn)，氣泡被壓縮后升溫連帶部件發(fā)熱，導(dǎo)致液壓油和部分零件受損。壓力降低后氣泡破碎，產(chǎn)生震動，將會影響到器械的穩(wěn)定做功。

在對液壓傳動裝置補(bǔ)充潤滑油時，一定要使用正確的操作手法，減少氣體的混入。對于氣體的混入也要做好防護(hù)措施，將密封接頭固定好，密封部件老化及時更換。對于濾油器的疏通要及時，可有效提高過濾雜質(zhì)能力，隔絕內(nèi)部與空氣接觸。

5 對工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的要求

液壓系統(tǒng)一定要做好防護(hù)工作，因其工作環(huán)境不是在廠房內(nèi)部進(jìn)行，面對的是風(fēng)吹日曬、雨淋霜凍各種外部工作環(huán)境，工作時要應(yīng)對各種突增壓力，伴有強(qiáng)烈的器械震動。所以要做好工程器械液壓系統(tǒng)的全面保護(hù)措施，防止重要部件的外露易受損壞導(dǎo)致的機(jī)械故障。工程設(shè)備在施工的環(huán)境常常是處在不平衡的情況，對于設(shè)備的整體穩(wěn)定性和適應(yīng)多變性提出了較高的要求，要具備良好的機(jī)動能力和應(yīng)對能力。

液壓設(shè)備出現(xiàn)故障的表現(xiàn)常見的有移動緩慢、執(zhí)行力度不達(dá)標(biāo)、離合器接觸不良、液壓缸活塞運行不暢等，在液壓、溫度等方面有異常表現(xiàn)。究其原因，無外乎傳動系統(tǒng)或者部分構(gòu)件的問題，可將故障歸結(jié)為以下幾種：液壓系統(tǒng)聯(lián)動故障；液壓的運動部件運行不暢，出現(xiàn)緩慢爬行的情況；液壓系統(tǒng)的固定部分有漏油的情況壓力不足導(dǎo)致的晃動；液壓系統(tǒng)溫度過高導(dǎo)致的油質(zhì)變化，引發(fā)元件過熱損耗嚴(yán)重和變形扭曲。

6 結(jié)束語

現(xiàn)代化的器械通過使用液壓技術(shù)，可以極大提高設(shè)備的工作效率，伴隨而來的是維護(hù)技術(shù)和難度的提高，在專項領(lǐng)域進(jìn)行深入研究，勇于實踐，重視理論指導(dǎo)，科學(xué)準(zhǔn)確的查找出問題根源所在，可以有效地維護(hù)和保養(yǎng)設(shè)備，增強(qiáng)工作效率，保障及時生產(chǎn)。