现代工程机械液压控制技术的发展及使用维修

摘要：本文简要介绍了现代工程机械液压系统的组成及工作原

理，并指出了工程机械液压系统的常见故障及日常维护。

关键词：工程机械 液压控制技术 故障与维护

0 引言

现代工程机械种类繁多，常用的如推土机、挖掘机、自卸汽车、平地机、压路机等，这类设备统一的特点就是采用机、电、液一体化技术，通过信息技术将三者有机结合起来，从而有效地提高工程机械的控制性及可靠性，来实现对施工任务的有效完成。

1 现代工程机械液压控制的发展

在工业机械领域，液压控制是一项非常重要的技术，对于工业生产、机械装备有着十分重要的作用，从工程机械液压控制的发展过程来看，在早期主要是定量泵系统，在后来出现了手柄操纵的变量系统，到了上世纪八九十年代，在液压控制技术领域已经有了负流量控制、正流量控制和负载敏感控制等系统。液压控制技术的进步，提高了液压系统的工作效率，降低了能耗。

工程机械的机、电、液一体化技术，是工业生产中常用的技术，尤其是在車间生产线上，工程机械液压控制系统发挥着非常重要的作用。从目前来看，机械液压控制技术包含的种类较多，主要有如下几类：整机电子控制，发动机电子控制，行走系统的电子控制，工作装置的电子控制。现代工程机械实质，就是综合应用系统工程的理念和技术方法，运用现代化先进的技术，研究设计相关产品，并通过对产品结构的优化组合，从而使其发挥最大的效能。

从近几年的情况来看，在该技术领域，发展方向已经逐渐开始改变，国内外对机械液压工程系统的能耗、环保、适应性等方面有了更高的要求。因此，研究设计那些适应性强、机械精度较高、能耗较低的产品，才能更好地满足市场的需求。液压技术的传动效率较高，在实际使用过程中，可以实现手动控制和电动控制，因此被广泛应用于现代工程机械中。

2 液压技术的主要内容

液压技术内容：①先导控制技术：即采取力度较小的手动操作，通过操纵手柄产生的控制信号，实现对较大功率的主阀芯进行控制，使用过程灵活简单。②采用负载传感技术，有效解决工程机械负载变化大和多路阀复合操作相互影响问题。③计算机控制技术应用于工程机械，先进的硬件环境对先进的智能控制策略的应用提供了根本保证。④比例技术和伺服技术应用于高精度的工程机械控制，以达到操作方便、高控制精度的目的。⑤通过使用液压泵控制技术，可以提高对发动机控制利用的效率。

3 工程机械液压系统的组成与工作原理

液压系统主要组成部分包括：动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件及传动介质五大部分组成。主要特点如下：在设备作业过程中，在相关元件的作用下，实现能量的互相转换，在运行过程中，可以平稳无间隙地进行传动，这样就可以实现大范围的无级变速，并且还可以使得传动设备得到一定程度的简化，相较于其他的传动装置设备，液压传动设备有着比较明显的优势，其体积较小、重量轻，在工作过程中惯性小，动态性能良好。液压系统的动力传动介质为油，这就使得液压元件在使用时，可以得到充分的润滑，减少工作磨损，延长使用寿命。

动力元件即液压泵，是一个能量转换装置。通过液压泵，把机械能转化为液压能，输出带有压力的油液，而后，在压力油液的作用下，通过液压执行元件，液压缸、液压马达等，再将液压能转化为机械能，这就可以进行正常的机械工作。

4 液压系统故障诊断的基本技能和方法

4.1 基本技能 技术维修人员，要对液压系统的基本结构掌握好，弄清楚整体液压系统的工作原理和各主要部件的主要功能，并且对液压元件的使用特点进行详细的了解。在掌握了上述基本的技能之后，还要有一定的液压设备运行管理经验，提高处理紧急情况的能力。维修技术人员，还需要学会使用基本的检测仪器，在凭个人经验技术不能确定液压设备故障的情况下，需要使用相关的专业检测仪器进行故障检测，以提高故障检测的准确率。

4.2 常见诊断方法介绍

4.2.1 直观检查法。直观检查法就是技术人员直接通过对液压系统的看、听、摸等感觉器官进行检查，再结合个人的实际经验，对故障进行分析和判断。具体说来，要观察液压油的颜色，通过和相应的标准进行对比，得出合理的结论，一些液压元件，由于使用温度的变化，也会导致颜色发生变化，比较常见的，是银白色的液压元件，在高温、高负荷的工作环境下，会逐渐变成暗黄色，时间长了，如果液压元件超负荷运转时间长了，就容易出现颜色的明显变化，这就通过肉眼的观察，可以直接得出结果。在液压设备的工作过程中，主要是听设备在荷载情况下的声音，出现杂音时，要引起注意，可能是液压系统的内部构件出现了破损，若是设备发出比较沉闷的声音，可能是液压油浓度过大，这就需要维修技术人员及时更换浓度合适的液压油。通过用手触摸，也是一种分析判断液压设备故障的良好方法，正常的液压元件应该是光滑、质地细密的，如果用触摸相关的元件时，感觉到粗糙、扎手，那就很可能是液压元件出现硬伤，比如设备的震动或较大幅度的移动，可能会给一些液压元件造成碰撞，使其出现物理硬伤。因此，通过手的触摸，可以发现这种问题。

4.2.2 排除分析法。逻辑分析法，主要是通过对液压系统的整体把握，通过排除一些不可能发生故障的环节，进而逐步缩小故障产生的范围，减少不必要的大范围检查，这样可以逐步提高设备故障诊断的准确率。除此之外，在排除分析法的基础上，还可以使用逻辑分析法。（逻辑分析法，主要通过对故障出现环节的分析，确定故障发生的原因）

5 工程机械液压系统的常见故障与维护

5.1 液压油的正确使用 液压系统经常发生的各种故障和损坏事故往往与液压油变质污染及密封的破坏有关。因此必须保证液压油的清洁。油品性能可以根据需要具体选用，必须保证油品无污染、洁净。

5.2 防止空气进入 液压系统进入空气后，会使液压系统产生很多泡沫以致破坏油液的性能，且造成液压执行元件在工作中出现速度缓慢、力量不足等现象。因此，必须严禁空气进入液压系统，并应注意防止回油时带入空气，不要使回油管露出油箱内的油液表面；如果系统已进入空气，应及时检查出漏气部位，认真进行修复，并将进入系统的空气排除掉。

5.3 提高液压油滤芯使用寿命 第一，提高液压油的质量。液压油系统目标清洁度的等级在确定后，始终保证液压系统在目标清洁度等级下工作是非常重要的。在液压系统所必需的基本清洁度下工作，能够尽量避免由于系统污染所造成的元件磨损，以便延长系统寿命。第二，减少液压油的污染。实际液压系统中滤油器失效的主要原因是污染入侵率高。高污染侵入率增加了滤芯的负担，缩短了滤芯使用寿命。液压油的污染程度越大，滤芯的寿命越小。避免滤芯由于液压油污染而减小滤芯的寿命，关键在于严格的限制将要进入液压系统的环境污染的通路。所以应该尽量仔细保证敞开的油口保持盖住或堵住，而元件的分解和重装要在经过保护、防止过多空气粉尘和污染的场所中进行。

5.4 加强日常维护 执行元件在长时间的使用后，残留的污物会破坏阀芯与阀体配合，使得密封不严，动作失灵，整个系统工程循环受阻，此时应更换总成或清洗元件。液压泵在初始运转前，应向泵内注满油，以防泵空转而损坏。在液压系统进入稳定的工作状况后，维修技术人员要随时注意油温、压力、声音等情况；如发现异常情况，必须及时处理，以保证设备运行安全。

6 结束语

工程机械液压控制技术是工业社会重要的技术之一，在我国大型装备制造业发展过程中，发挥着越来越重要的作用。而机械液压设备在日常使用过程中，由于种种原因，会出现一些故障，这就需要设备的管理维护人员做好检修，及时发现问题，以提高设备的使用运行效率。

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作者简介：张海燕（1971-），男，陕西泾阳县人，混凝土设备管理部主任，研究方向：现代工程机械的精细化管理。