液壓系統泄壓裝置應用研究

王建

（中鐵一局集團第二工程有限公司, 河北 唐山 063000）

工程機械設備作為一種現代機械設備，廣泛應用在鐵路建設、建筑工程、水電站建設等大型工程施工工程項目中。由于工程機械種類繁多、用途不一、結構復雜，其維修的難度也隨之加大，尤其是液壓系統的應用和設備更新換代的頻繁，造成設備維修和保養難度的增加。

1 研制過程計劃

在工程項目建設中大量使用推土機、裝載機、汽車起重機等工程機械，液壓系統的維修和保養在施工生產中極為頻繁。工程機械的液壓高壓管路內存在一定的壓力，對維修保養作業增加了危險，造成維修保養困難，而且在更換較大的油管管路時，由于管路內部存有一定的流動介質，例如液壓油、防凍液、齒輪油等，在以往的維修保養過程中主要是采取緩慢松開管路中的泄壓閥，使管路中的流動介質緩慢流出機體，導致拆卸更換后的管路內介質不能回收，造成浪費，維修成本高。

在此背景下計劃研制一種泄壓裝置，在維修拆卸管路時能夠對管路內部的壓力進行釋放，在更換較大的油管管路時，對管路內部的液壓油等流動介質可重新回收利用，減少設備維修保養成本，降低設備維修保養難度。

具體實施計劃：

（1）2018 年1 月到2 月技術人員進行現場故障收集和初期方案確定。

（2）2018 年2 月到3 月進行原因分析，確定研究方案，并隨車實驗，記錄數據，總結分析。

（3）2018 年3 月到5 月進行改進升級，并繼續單車實驗，采集效果。

（4）2018 年6 月到2018 年7 月進行單體設備總結。

（5）2018 年8 月到10 月進行整體推廣安裝使用。

（6）2018 年11 月到2018 年12 月進行整體實驗效果，評估分析。

2 具體技術方案確定

該液壓系統的泄壓開關裝置結構示意圖如圖1 所示，包括：閥體1、閥芯2。閥體1 為中空結構，具有第一介質通道7，一端設有接管端口5，另一端設有閥芯2。閥體1 通過接管端口5 經焊接或者螺紋緊固在油管端口的外側。閥芯2 依次具有橫截面直徑依次減小的旋鈕部21、主體部22、中間部23 和細體部24，主體部22 的外側面設有螺紋6，閥芯2 依靠螺紋6 連接在閥體1 內部。旋鈕部21 突出在閥體1 的外側。關閉狀態時，閥體1 的中空結構與閥芯2 的結構匹配，即中空結構的橫截面直徑也匹配主體部22、中間部23 和細體部24 依次減小，且細體部24 的外徑略小于第一介質通道7 的直徑。同時，在主體部22 外側還設置有密封圈3，起到密封作用。閥體1 在其側面具有第二介質通道8，通道末端設有外放端口4。外放端口4 可通過焊接或者螺紋緊固在閥體1 的側面。

圖1

該方案裝置結構簡單造價成本低，便于機加工廠加工生產，而且能夠重復利用，不會增加維修保養的成本；在使用過程中安拆裝方便，便于在工程機械液壓系統維修保養過程中廣泛應用。

3 泄壓裝置構造說明

（1）其中閥體為中空結構，具有第一介質通道，一端設有接管端口，另一端設有閥芯；閥體通過接管端口緊固在油管端口的外側；閥芯在其外側面設有螺紋，閥芯依靠螺紋連接在閥體內部，且閥芯在其靠近第一介質通道的一端的外徑略小于第一介質通道的直徑；閥芯在其外側面還設有密封圈；閥體在其側面具有第二介質通道，通道末端設有外放端口。

（2）閥芯依次具有橫截面直徑依次減小的旋鈕部、主體部、中間部和細體部，主體部的外側面設有螺紋，細體部的外徑略小于第一介質通道的直徑。這種結構的閥芯能保證泄壓開關裝置關閉狀態時密封完全，且在開啟時能保持穩定。

（3）閥體的中空結構與閥芯的結構匹配，即中空結構的橫截面直徑匹配主體部、中間部和細體部依次減小。

（4）外放端口通過焊接或者螺紋緊固在閥體的側面。

（5）泄壓開關裝置還連接有引流管，引流管設置與外放端口相連。在更換油管管路時，利用引流管引流出管路內的介質，將介質進行回收利用，避免了浪費，同時能保證介質的純凈度。

（6）泄壓開關裝置還連接有測壓裝置，例如油壓表，設置在外放端口處，用于檢測油管管路的內部壓力，縮短設備維護時間，使維護作業高效、便捷。

（7）泄壓開關裝置還連接有測流量裝置，例如流量計，設置在外放端口處，用于檢測油管管路的介質流量。

4 泄壓裝置工作原理

如圖2 所示，是泄壓開關裝置關閉狀態時的油管介質流向圖。當泄壓開關裝置位于關閉狀態時，閥芯2 緊固在閥體1 中，細體部24 密封住第一介質通道7，將油液密封在油管管路內部，屬于正常管路使用狀態。如圖3 所示，是泄壓開關裝置使用時的油管介質流向圖。當需要進行管路更換或者維修作業時，將閥芯2往外旋轉旋出一段，使細體部24 遠離第一介質通道7，此時，第一介質通道7 與第二介質通道8 連通，油液介質在內部管路壓力的作用下從外放端口4 放出，進行泄壓。之后，拆除油管的兩端端口，進行管路更換。由于在此之前已經對管路內部的壓力進行了釋放，在維修時不會出現油液噴出傷人的狀況，增加了維修工作的安全系數。可在外放端口4 處連接引流管（圖中未示出），將介質引流以便進行循環利用，避免浪費。還可在外放端口4 處設置油壓表、流量計、感應塞等，以便及時判斷管路內部狀況，幫助維修人員進行快速維修，提高工作效率。

圖2

5 效果測算

經過近一年的研究與應用，已經完成了工程機械設備主要高壓管路的改進工作，通過該泄壓裝置的安裝，不但維修拆卸管路時能夠對管路內部的壓力進行釋放，排除了危險隱患；而且增加了維修的安全系數。在更換較大的油管管路時，對管路內部的液壓油等流動介質可重新回收利用，避免了設備維修成本的增加，減少了浪費，降低了費用。檢修人員在進行設備液壓系統故障判斷的時候，能夠做到對管路內部的壓力，流量，溫度等綜合數據進行詳細分析，提高了工作效率，保證了設備的正常運轉。

6 結語

此泄壓裝置成功應用到山工ZL50 裝載機、山推SD32推土機以及徐工25 噸吊車上，在該類工程設備液壓系統的維修與保養上發揮了較好的作用，為設備的有效運行打下了堅實的基礎，降低了設備的維修成本，提高了設備的整體使用壽命，保證了設備的連續作業率，為機械設備的長遠降本增效做出了一定的貢獻。