工程機械液壓傳動系統故障診斷及維修策略

彭 誠

（合肥職業技術學院，安徽合肥 230000）

0 引言

液壓技術在工程機械領域充分使用可為行業的迅速、高質量發展提供保障，與電氣傳動或其他傳統機械傳動手段相比，液壓傳統效率高，使用壽命也更長，且不易出現故障，可保證工程機械正常運轉，在行業內倍受青睞[1]。但由于介質為液壓油，傳動系統在工作時會出現泄漏等問題，影響工作效率，因此必須在出現故障時準確診斷問題出現原因，探究針對性解決措施，維護系統穩定正常運行。

1 工程機械液壓傳動系統故障特點

1.1 隱蔽性

工程機械液壓傳動系統工作環境相對密閉，工作介質的特殊性更是加強了其封閉性，導致系統出現問題時工作人員無法僅通過肉眼判斷故障原因。

1.2 復雜性

造成工程機械液壓傳動系統出現故障的原因較多，既可能是因系統壓力不足造成的泄漏，也可能是因閥門或電泵出現故障。

1.3 綜合性

對液壓傳動系統故障進行探究和分析，發現故障的產生具有綜合性特征。以系統噪聲過大和壓力不穩為例，可能是介質發生泄漏時同時出現相關機械電氣故障，導致出現綜合性故障。

2 工程機械液壓傳動系統常見故障

2.1 壓力異常

預留壓力測點可以在壓力出現異常問題時實施檢測，因此必須在液壓系統管路設計之初就將壓力測點的預留納入考慮范圍。判斷壓力是否正常時需要借助專門的壓力檢測儀器讀取數據，只有這樣才能保證所測數據的精確性[2]。但是，僅僅是獲得數據無法對壓力異常與否進行判斷，還需對所得數據與正常值進行比較，進而確定出現異常的系統液壓元件。

2.2 動作異常

將機械換向閥進行有順序切換，仔細觀測部件運轉情況，尋找故障換向閥，對部件實施定位。

2.3 速度異常

調速閥以及變量泵需要依照設計實際需要進行變動，相關人員必須按執行部件所需對速率進行綜合測試，將所得數值與預計數值進行比較，避免出現數值與實際不符的情況[3]。

3 工程機械液壓傳動系統故障診斷

3.1 基本診斷法

3.1.1 觀察診斷

觀察診斷就是相關人員通過直觀觀察，手摸或眼看的方式對一些簡單故障進行重點檢查，以此診斷故障。該方法可以對系統泄漏與否等問題進行準確評估和判斷。

3.1.2 儀表測量

傳動系統出現故障時人員需要多方面綜合分析液壓系統的速率、溫度以及流量等要素，確定和診斷故障。此部分數據需用專業儀器測量，儀表的使用負面影響小且結果平穩可靠，在診斷中被廣泛應用[4]。在此過程中需注意按次序逐個檢查部件，通過儀表測量的方式發現故障部件。流量測評與系統溫度、液壓油黏度有一定相關性，因此人員必須按照規范標準設置系統數值，合理控制溫度。

3.1.3 元件對換

排除和維修系統故障時，若沒有精密儀器直接提供幫助，人員應更換疑似故障元件，排除安全隱患，進一步掌握關于元件等故障的問題。

3.1.4 原理推斷

一般液壓傳動系統都是由不同元件與系統回路組合而成，在系統出現故障時應善于利用這個特點。通過分析推理，初步了解故障部位以及原因，為提出針對性解決措施提供原理基礎[5]。

3.2 智能診斷法

智能診斷是以現代科技和診斷形式為依托，深入探析液壓傳動系統故障，一般可以分為3 種具體形式。

3.2.1 模糊邏輯診斷

模糊邏輯函數就是將系統故障出現的原因以及具體表現通過模糊聯系的方法加以分析，以模糊邏輯函數為運算方法，探究故障產生原因及解決措施[6]。

3.2.2 信息系統診斷

相關維修人員應當將液壓系統故障作為數據庫信息依據，建立和完善智能數據庫。若再次出現系統故障，則只需通過搜索就可查找問題發生原因以及解決措施。

3.2.3 事故樹分析

通過統計信息分析故障發生原因，將機械運行時發生的故障依次列出。通過事故葉對內容進行補充說明，經布爾代數獲得所需答案，探究故障發生具體原因。

4 工程機械液壓傳動系統故障維修

4.1 液壓泵

液壓泵在傳動系統中負責提供動力，非常重要，其中葉片泵和齒輪油泵是最主要的兩種形式。就故障而言，前者主要是可能出現磨損等降低工作效率，維修時需注意相關元件的拆卸檢查，及時更換和維修破損、磨損部分；齒輪油泵最主要的故障為液體泄漏，致使泵體壓力以及液壓油流量明顯下降，影響系統正常運轉，因此人員要對齒輪和軸承進行檢測，及時更換損壞零件[7]。

4.2 液壓馬達

液壓馬達出現故障的概率小于液壓泵，在日常使用時僅需要做好維護工作避免馬達出現故障，不需要頻繁拆卸檢測。其日常維護和檢修需要注意2 點。

（1）確保所添加液壓油的清潔度和純度符合要求，防止液壓油雜質造成馬達損壞。

（2）更換油管時主要避免液體滲入馬達，也要避免空氣侵入液壓油，因為噪聲和振動也會導致馬達受到影響。

4.3 液壓油缸

液壓油缸在整個傳動系統中主要負責壓力供給，其故障主要有兩個方面的表現，一是油缸液體外泄，二是密封元件受損。維修人員在進行檢修時必須對密封元件進行徹底檢測，及時更換破損元件，防止液體泄漏和空氣侵入。若發現液壓油純度不達標，工作人員需要對液壓油進行過濾提純，降低可能產生的負面影響。

4.4 接管頭

液壓管的接頭具有特殊性和專門性，這就要求在焊接時采取合理方式進行處理。在機械運行時，處理不當和頻繁振動也會導致接管頭損壞，必須合理利用。

4.5 控制閥

控制閥的主要作用為調節、控制系統零部件，其正常運轉與否極為關鍵，因此必須重視控制閥之間或控制閥與其他元件之間的配合度，降低控制閥故障發生率，確保機械正常運轉。若控制閥出現故障，則應立刻進行修理，需要注意的是，過程中要盡量減少控制閥的碰撞和頻繁抽動，避免精準度下降。維修人員要對控制閥予以高度重視，仔細進行每一項檢修工作，保證控制閥穩定，維持液壓傳動系統正常運轉。

5 工程機械液壓傳動系統故障預防

5.1 禁止液壓油污染

液壓油在液壓傳動系統中的作用極為重要，不僅是運行介質，同時也是系統運轉的潤滑劑。液壓油的清潔與否和系統部件牢固程度及系統運行壽命有直接關系，這主要是因為液壓元件之間需要極高的配合度，對于精準性也有很高要求。但是液壓油受污染后會存在大量雜質，致使出現堵積淤塞[8]。因此，必須對液壓油進行保護，禁止發生污染。

5.2 維持液壓油溫度

液壓油的最佳溫度應在55～60 ℃，液壓系統具有高溫自動警報裝置，一旦溫度超過65 ℃便會觸發，因此必須定期檢查水冷設備。只有液壓油儲量充足、冷卻器正常運轉才能夠維持整個系統正常、高效運轉。

5.3 防止空氣進入液壓油

液壓系統空氣入侵會使油液具有壓縮性，使得系統運行時出現噪聲、振動等問題，還可能使得運動部件出現爬行問題，給工作平穩性帶來負面影響的同時還較易發生油液氧化變質等情況，造成油液使用壽命極大降低。因此在預防工作階段就要對可能出現的隱患進行排查，針對空氣進入系統的方式進行探究。一般的，回油管與吸油管間沒有足夠距離、油箱油量不足、回油管未直接插入油箱或者回油飛濺等都可能導致空氣通過油箱進入液壓系統。在預防階段，工作人員要確保油箱內部保持實際油量，定期查看油管外表是否出現裂痕，同時確保密封元件完好、接頭牢靠；利用隔板將回油管和吸油管分隔，同時保證其處于最低油面之下。

5.4 避免系統油量不足

液壓泵流量不足可能造成系統油量不足，致使液壓系統流暢性受到嚴重影響，降低機械使用有效性。首先人員要對液壓泵零件實施徹底檢查，淘汰老化、壞損零件；若油量不足是空氣侵入所致，則需要人員采取相應辦法避免空氣進入；機械結構對于變量泵的運行狀態也有重要影響，一旦出現問題也會造成系統油量不足，為此人員需定期對變量機構實施拆除清理以及更換工作；還要考慮機械壓力分配閥的問題，這對于系統工作狀態也會造成影響，分配閥的定期維護與更換也極為必要。

6 結語

工程施工機械化使得工程建設規模壯大，且工程質量和工作速度也得到明顯提升。但是機械大量使用也使得機械故障率明顯上漲，不僅延誤工程進度，還會導致工程成本攀升。工程機械液壓傳動系統故障的研究有著關鍵意義，在幫助相關人員更加了解機械、提升機械使用率和人員操作水平的同時，還可以提高故障處理效率，推進工程保質保量完成。