工程机械常见液压系统问题分析及控制

2015-09-25戴金锋

科技创新导报 2015年20期

关键词：液压系统工程机械问题分析

戴金锋

摘要：该文根据工程机械液压系统的特点，从设计、制造、使用错误三个方面对工程机械液压系统问题出现的原因进行了分析，阐述了工程机械液压系统在使用和维护过程中的控制方法以及工程机械在使用时的注意事项。

关键词：工程机械液压系统问题分析控制

中图分类号：U415 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）07（b）-0189-02

机电液一体化是现代工程机械通常使用的，而工程机械的良好技术概况的重要标志则是液压系统的正常运行，对液压系统的控制和维护是发展工程机械的根本。

1 分析工程机械液压系统问题出现的原因

工程机械液压系统在运行过程中出现问题的主要原因在是设计不合理、制造技术差、使用方法不对等方面出现的故障跟源，即原始故障，然后在后期的正常运行过程中自然损耗、老化、变质而导致的故障，称为自然故障。下面就主要分析由于设计、制造、使用错误而引起的故障。

1.1 设计原因

工程机械液压系统出现问题的原因，人们通常不会去怀疑是设计问题。其实，这是一种错误的想法。因为加工技术和工艺个方面的原因，使所设计的液压系统并不是都十全十美。所以要全面分析故障出现的原因，仔细考虑在设计上存在的问题。设计问题是影响到液压系统特性的基础问题，属于先天性。所以要从源头上寻找解决办法，从设计上寻找故障原因，从而纠正和改进设计上的失误或不足之处。

1.2 制造原因

机械通过装配和调试出厂后，一般来说，综合的技术性能应该是达标的。但在机器修复过程中，要替换一些新的液压配件，由于部分配件制造质量很差，新配件代替旧配件之后，反而引起系统故障的出现。所以对配件的制造问题也应严格把关，不容小视。否则可能会给液压系统带来不堪设想的故障。例如：部分机械液压系统中重装精滤器，重装后不久就出现了由于小孔堵塞而导致的故障。然后仔细检查新换上的新购纸芯滤油器的滤芯，发现滤纸在加工制造过程中由于遭到严重机械损坏，表现出一定的按规律分布的小孔和裂缝，失去了过滤功能，还由于纸的质量低劣，纸内粘有杂物，明显的这样的滤芯安装后不仅没有过滤的作用，反而其自身就变成了污染源。

如果不加思考的信赖所有新的元件，就有可能给机械液压系统造成不该有的问题。比如，如果对滑阀的阀体与阀芯配合间隙控制不合理，就会引起泄漏或卡死。阀体与机体结合面，在制造时由于平整度超差，安装后在压紧力作用下发生变形，造成阀芯卡死在阀体中，使其运行受阻或卡死。还有一些阀体在制造过程中没有进行可靠的时效处理，加上在使用时由于残余应力的重新分布致使阀体变形，既损坏了原配合性能，还造成了滑阀运转不灵活，更严重的会卡死在阀体中。

有些制造厂家在液压系统整体装配时不冲洗系统，以装配中的元件清洗代替系统安装时对系统的清洗，使系统内部埋藏下装配过程中带进系统中的杂物和灰尘，这也是引发系统故障的一个不容小视的因素。机械液压系统的清洗，利用的是液流在一定压力和速度的情况下，对整个系统的每个回路都进行冲刷和洗涤。装配前对原件的清洗无法取代装配后的系统清洗。系统装配时，还有可能破坏到装配的密封件，可能会碰撞和刮伤金属件，以及管路或配件连接时所用的粘连剂、液态密封胶、生料带可能堆积在系统里等原因，都会使系统装配好以后带入灰尘杂物。如果不及时进行清洗，很大程度上会给系统运行带来危害。

1.3 使用原因

液压系统使用维护不正确的话，不仅会增加机器故障出现的频率，还会降低机器使用年限。例如：在机械使用的过程中，经常超负载、超速运行，不按规范操作，不及时维护保养不等，都会影响到液压系统性能的发挥。

2 控制工程机械液压系统的措施

2.1 合适的液压油的选取

传递压力、润滑、密封、冷却是液压油液压在液压油系统中所具有的功效，液压系统如果较早就出现故障和耐久性降低的情况，其主要原因就在于选择的液压油不合适。液压油的选择要参照《使用说明书》中规定的相应的型号，代用油在特殊情况需要使用时，应尽量选择性能与原机器型号性能想适应的液压油。

2.2 定期进行维护保养

智能装置现在很多工程机械液压系统中都有设置，该装置能够警示液压系统部分隐患，只是监控的准确性和范围还比较受限。因此，应结合智能装置监测结果与人工定期维护保养对液压系统进行维护保养。具体有以下几个步骤。

（1）在工程机械运行250 h后，对保养滤清器滤网上依附的杂物进行检查，要是有很多的金属粉末，表明是油缸拉缸或油泵磨损。

（2）因为滤芯的细小磨损情况无法用肉眼观察到，因此运行500 h后所有滤芯都要更换，且需要较长时间的高温操作前也要进行更换。

（3）1000 h后的检查保养，对滤清器和液压油箱进行冲洗，同时将滤芯和液压油更换掉，换油时间也因长时间的高温作业要适当的提前。

（4）7000～10000 h的维护保养，安排专业人员检查工程机械液压系统，并进行适当的维修以及调试。根据经验，必须大修使用了10000 h后的进口液压泵、液压马达，要不然会因为失修而损坏液压泵和液压马达，严重的会造成液压系统永久的损坏。

2.3 避免液压系统中混入固体杂物

液压系统的生命就是纯净的液压油。有很多的精密偶件存在于液压系统中，有的设缝隙或阻尼小孔等。要是精密偶件混入了固体杂物会发生发卡、拉伤、油管阻塞等故障，会影响液压系统的安全工作。

2.4 避免液压系统有空气和水进入

2.4.1 防止液压系统中进到空气

常压常温下空气在液压油中的容积比是6%～8%，压力一旦降低，就会从油中分离出来空气来，而气泡破裂引起的“气蚀”现象会出现在液压元件中，并产生噪音。同时，液压油会被空气氧化使变质速度加快。

2.4.2 防止液压系统中有水进入

液压油中有过高的水分含量会使液压元件发生锈蚀，加之润滑油膜强度降低、油液乳化变质，会加速损坏机械。所以，维修保养的时候除了要防水外，还要把储油桶的盖子拧紧，最好倒过来放；要多次过滤含水量过高的液压油，烘干滤纸每次过滤都要更换。检测时没有专用仪器的情况下，可在烧热的铁板上滴液压油，要是没产生蒸气且可以立即燃烧就可以加注了。

3 使用中的注意事项

3.1 正确的使用方法

在使用工程机械时要按照正确的使用方法，如果使用不当，就会产生冲击负荷，导致工程机械故障频发，大大降低其使用年限。

3.2 要注意溢流噪音和气蚀

液压泵和溢流阀的声音在工程机械运作时要时刻留意，一旦“气蚀”噪声从液压泵中发出，要及时检查并排障，然后在进行使用。某执行元件如果在无负荷的情况下具有很慢的运转速度，同时有溢流阀溢流声响，要马上停机并进行维修检查。

3.3 交接班制度要严格执行

停放工程机械时，交班司机要确保接班司机安全和便利的检查。

3.4 液压油温度要适宜

最好保持30～80 ℃之间的液压系统的运作温度。油温太高的液压系统会使液压油的粘度降低，容易发生泄漏，导致效率下降；降低润滑油膜强度，使机械的磨损加快；碳化物和杂质出现；油液氧化和油质恶化速度加快，为了防止液压油温度过高，不仅要防止散热器和散热片被油污染；油量保持充足对液压油的循环散热有利。

3.5 控制液压油箱气压和油量

压力式液压油箱在工作中要对液压油箱的气压进行不定时的检测，使其压力符合随机《使用说明书》所规定的范围。工程机器保养和换油后，根据随机《使用说明书》中规定的油位状态，系统中的空气排尽后，在平整的场地放置工程机器，将发动机熄火，15 min之后对油位进行重新检测，如果不够就要加以补充。

4 结语