工程装备液压系统常见故障探析

接晓 王善军 范洪亮

【摘要】随着液压技术在工程装备上被广泛应用，随之也带来了液压系统故障。文章从液压系统常见的故障原因——油液污染、系统进入空气及油温过高对液压系统造成的的危害进行分析，进而阐述出防止的措施。

【关键词】液压系统危害防治措施

随着液压技术的不断发展，液压系统已被广泛应用到各种工程装备上，随之也就出现了各种液压故障。液压系统在使用中可能出现的故障是多种多样的，概括起来说大部分故障是由于油液污染、系统中进入空气以及油温过高二造成的，而这些因素造成的故障又极难判断排除，所以对液压系统常见的故障进行探析是非常重要的。

一、油液污染对液压系统工作造成的危害及防止污染的措施

在液压系统中，油液是传递能量的介质，其质量的优劣会直接影响到液压传动系统的效率和状态。在正常选用油液后要特别注意保持油液的洁净，防止油液污染。

（一）油液污染对液压系统造成的危害

液压系统工作时对液压油有严格的要求，既要保证油液干净，又要保证油压、油温正常，否则就会影响整个系统的正常工作，造成的危害主要有以下几个方面：

1.油路堵塞。油液中的污物会堵塞油泵、阀组类元件相对运动部件之间的配合间隙及液压元件中的节流小孔、阻尼孔等，使液压元件不能正常工作。

2.液压元件因磨损而动作失灵。油液被污染后，污物进入液压元件中，致使相对运动部件之间的配合表面被划伤，破坏了元件配合面的精度和表面粗糙度，从而加速磨损，造成元件动作失灵。

3.油泵工作失常。如果油液中污物过多，使油泵吸油口处积虑油网堵塞，造成吸油阻力过大，使油泵不能正常工作，甚至工作时产生振动和噪音。

4.液压元件使用寿命降低。在液压系统环路中，如果油液中有杂质，杂质会使油液变质，如果有水分混入油液中，會使油液产生乳化，降低油的润滑性能，增加油液的酸质，导致液压元件使用寿命缩短，泄漏增加。

（二）防止油液污染的措施

经常保持油液的洁净，是维护液压设备的一个重要方面，因此必须采取有效措施防止油液污染。

1.油箱要加盖，上箱面应设置空气滤清器且油箱周围要保持清洁。同时要按使用要求定期清洗空气滤清器。

2.油箱中的油液要定期更换，严格按照规定的使用期限更换油液，所用器具如油桶、漏斗、抹布等应保持干净。换油时应将油箱清洗干净；注油时必须经过过滤。

3.经常检查清洗系统中的过滤器，如有损坏应及时更换；另外要定期清洗液压元件并疏通管路：一般先用煤油清洗，然后再用液压系统所用的液压油清洗。

4.定期检查管路和元件之间的接头及密封装置，失效的密封装置应及时更换，管接头及各结合面的螺栓应拧紧。

二、空气进入液压系统对工作造成的危害及防止空气进入的措施

液压系统中所用油液可压缩性很小，但空气的压缩性很大，约为油液的一万倍，即使系统中含有少量的空气，它的影响力也是很大的，会使系统产生故障。

（一）空气进入液压系统的危害

空气进入液压系统中会产生气阻，影响液压系统正常工作，主要表现在以下几个方面：

1.系统产生噪音。在液压系统环路中，如果有空气进入，溶解在油液中的空气，在压力低时就会产生气泡，形成空穴现象；当油压升高后，在压力油的冲击下气泡被击碎，使液压系统工作时产生噪音。

2.损坏液压元件和破坏液压油。在同等条件下，由于气体的膨胀率大于液体的膨胀率，当油液中进入空气后，油液中的气体在急剧受压时，会放出大量的热量，从而引起液压系统局部过热，损坏液压元件和液压油。

3.破坏工作平稳性，降低工作效率和液压元件的使用寿命。油液中空气可压缩性大，使工作装置产生爬行和振动，破坏工作平稳性，影响作业效率和质量。同时，油液中混入大量气泡，会使油液变质，降低油液的使用寿命，加剧元件的磨损。

（二）防止空气进入液压系统的措施

1.经常检查油箱中油面的高度保持油箱中有足够的油液。如果油箱中油量不足，油泵吸油管浸入油中较短，易在吸油口处形成漩涡而将空气吸入油泵。

2.吸油管口和回油管口应保证在油面以下，且用隔板隔开。如果两者靠的太近或者回油管没有浸入油池中，将造成回油飞溅，形成气泡，易将空气吸入油泵。

3.工作中应及时补充新的油液，尽量防止系统中各处的压力低于大气压力。在系统中应设置排气阀，在设备正式工作前，应打开排气阀，使油缸往复运动几次，以排除油液中的空气。

三、油液温度过高对液压系统工作造成的危害及防止油温升高的措施

液压传动中油液温度一般应保持在30°～50°范围内，最高不应超过60°，否则将对液压环境产生许多不良影响。

（一）油温过高对液压系统产生的危害

1.降低工作平稳性和工作精度。油温升高使油的粘度减低，油液变稀，液压元件及系统内油液的泄漏将会增多，油泵容积效率降低，致使工作装置运动速度发生变化，从而影响液压系统工作的稳定性，降低工作精度。

2.增加液压元件的机械磨损。液压系统在工作时，由于油温过高，油液粘度降低，相对运动元件表面间的油膜将变薄，进而影响润滑效果。

3.降低油液的使用时间。油温过高，油液的氧化加快，导致油液变质，降低油液的使用寿命。

4.油温升高会使设备产生热变形，影响加工精度。液压元件热变形后，配合间隙减少，增加了元件的磨损，甚至产生卡滞，使动作失灵。使密封装置加快老化变质，丧失密封性能。

（二）防止油温过高的措施

1.经常注意保持油箱中的油位高度，使系统有足够的循环冷却条件。注意保持设备的清洁，及时清除粘附在油箱、油管上的污物，以利于散出因油温过高而产生的热量。

2.在保持装备正常工作的情况下，合理调整液压系统中各种压力阀的压力，尽可能降低压力，以减少能量损耗。

3.正确选择系统中油液的粘度。油液粘度过高，油压增加，会增加油液流动时的能量损耗；油液粘度过低，油液变稀，泄漏的可能性会增大。粘度过高过低都会使油液的温度升高，都会对液压系统的工作产生影响。

4.经常保持油液洁净，及时更换油液，防止油液污染变质。当油液变质时，会使油泵容积效率降低，并破坏相对运动元件表面之间的润滑油膜，增加摩擦系数，引起油液发热油温升高。

5.在液压系统中采取散热装置。液压系统是一个环路，可以在执行元件之前设置一个压力阀和散热器，当油温过高需要散热时，压力阀关闭，液压油直接由阀上进出油口去散热器进行冷却，而后再进入执行元件进行工作；当油温较低不要散热时，压力阀被打开，液压油经压力阀后浸入执行元件进行工作。

液压系统是工程装备重要的组成部分，如果维护不当会出现各种各样故障，严重影响装备的使用，所以在日常维护中应重视应重视液压系统的维护工作。

参考文献：

[1]梁杰，王慧君等.液压与气动控制.[J]北京，人民交通出版社1999，11（2）.

[2]王春行，液压控制系统，北京：机械工业出版社，2000.