试论工程机械液压系统故障分析及维护措施

朝鲁

摘 要：随着液压技术的不断提高，目前我国多数工程机械都程度不同地采用了液压系统进行工作，与同样复杂程度的机械式、电气式机构相比，液压式机构故障发生较少。但由于我单位常年野外作业，流动性大，工况条件较差，致使工程机械常有事故发生，特别是液压系统，因系统内部不易观察，出现故障往往不能及时排除，从而影响施工生产的正常进行。文章就液压系统的故障诊断及排除作一粗浅探讨。

关键词：工程机械；液压系统；故障；诊断

液压系统是由机械、液压、电气等装置组合而成的，故产生故障及引起故障的原因也是多种多样的。因此分析液压故障必须要看懂液压系统原理图，能分析出原理图中每个元件的作用，然后根据故障现象进行分析、判断，对可能引起故障的原因一一进行分析。

1 常见问题及诊断方法

（一）现场的初步检查与诊断。根据故障现象查清有关情况， 对照液压系统图分析产生故障的部位和初步原因， 不可忽视看起来十分简单的原因， 更不可盲目乱拆， 以免造成不必要的损失。在具体的检查过程中应按以下步骤进行。

1、向驾驶员了解情况， 对故障产生时机器的状态、声音等都要做详尽了解， 避免小题大做、化易为难。

2、进行必要的具体操作。有时， 驾驶员对机器故障的因果关系陈述不清， 致使故障诊断困难， 这时进行必要的现场操作将获益匪浅。

3、油质、油量的检查。此内容看似简单， 实施起来却常被忽视。对油质、油量的检查必须引起足够的重视，否则将烧坏液压泵， 损坏传动系统， 后果不堪设想。

4、检查各种滤芯。滤油器是液压系统的清洁工具， 在故障诊断时， 检查滤油器（如滤油器的脏污程度、滤芯上各种杂质的性状等）可为进一步分析故障提供依据。

（二）液压系统的仪器诊断。在一般的现场检测中， 由于流量的检测比较困难， 加之液压系统的故障往往又都表现为压力不足， 因此在现场检测中， 更多地是采用检测系统压力的方法。

（三）电脑诊断。随着机电液一体化技术在工程机械上的广泛应用，单一的压力测试已不能满足现场检测的需要， 现在越来越多的进口工程机械， 其故障诊断要借助专门的检测电脑来完成。检测电脑所测数据丰富、体积小且携带方便。

2 故障分析及维修方法

（一）起重机主吊钩溜钩故障。在吊起重物悬于空中时，主吊钩有溜钩现象，影响了正常工作。从该机液压系统的工作原理出发，该机的主吊钩是由两个不同的工作系统构成，能协调并同时保证主吊钩的上升或下降动作。其中一个是卷扬筒离合器和外抱制动器的控制油路系统，即当起重机主吊钩上升或下降时，内涨离合器接合，外抱制动器松开，液压马达可带动卷筒实现主吊钩的起落动作；当停止主吊钩的起落动作时，则外抱制动器实现制动，内涨离合器松开，从而使主吊钩实现停止起落。另一个是马达转动的主回路系统，主吊钩起升系统中的液压阀是使重物悬吊于空中并保持的主要部件。初步判断，平衡阀内密封不严，造成压力损失，当其压力损失累积达到一定值时，被吊重物就相应地下降一段距离，如此反复，最终导致时断时续的溜钩。

（二）液压挖掘机的常见故障。故障点就在该动作的操纵控制部分与执行元件之间，而不会出现在多个动作的公共部分。具体包括此动作的操作手柄及先导阀、先导油路、操纵阀心及阀体、分路过载阀，执行元件和其他相关部分。动作缓慢无力或完全没有动作。根据故障检查先易后难的原则，先检查先导油路、分路过载阀；如果正常，检查操纵阀，看相应的阀心是否卡死；如果正常，则应检查执行元件和与之相关的其他部分。假如工作中回转减速系统因元件损坏等造成传动突然中断，那么回转马达与转盘的联系会中断。即转盘转动起来后，当马达停止时，制动不了转盘，转盘会在惯性的作用下继续转动；当转盘停止后，再操作回转动作时，即使马达工作正常，而动力不能传递至转盘，机器仍不能回转。根据此假设的推断结论，将马达总成拆下，发现回转马达输出轴与花键套相配合的内齿损坏，不能啮合，致使回转马达与回转减速箱的动力联系中断，因而出现前述的故障现象。

（三）某组操纵阀控制的几个动作同时不正常。故障点应在这几个动作的公共部分，再结合液压挖掘机的液压油路具体结构可知故障原因有以下几条：

1、故障子系统主溢流阀故障。怎样判断是否为主溢流阀故障呢？现场诊断中非常实用的方法是换位对比法。将故障子系统中主溢流阀与正常子系统中主溢流阀对调后试机，如果故障移到另一个子系统，则可断定原故障系统主溢流阀故障，如对调后故障仍在原子系统中，则主溢流阀工作正常，应另找故障原因。

2、故障所在子系统液压泵故障。只要确定了大致故障点后进一步检查、拆卸，终能发现问题所在。对有怀疑的液压泵也可用换位对比法，调换泵出口管路，从而改变子系统的工作泵，视其子系统的故障是否改变。

3、故障子系统液压泵调节机构故障。液压泵调节机构发生故障的表现为：机器工作时液压泵工况不能随工作装置工况的改变而改变。假如一台加藤HD770- Ⅱ型挖掘机，冷机时一切正常，工作一段时间温度升高后却发现回转、斗杆和一边履带（与回转同一液压泵）动作同时变慢，停机冷却后又一切正常。后来检查泵流量调节柱塞，发现柱塞卡孔不能自由移动，这样在工作装置需要液压泵增大流量时，因调节柱塞卡死，流量不能增大，而表现出动作缓慢。将泵调节机构解体，发现调节柱塞有些磨花，磨光清洗后装回，故障消失。

3 液压系统常见故障排除办法

在确定了液压系统故障部位和产生故障的原因后，应本着“先外后内”、“先调后拆”、“先洗后修”的原则，制定具体的维修措施。噪声和振动、爬行、泄漏、冲击、油温过高、压力不足和运动速度低于规定值或不运动等，产生故障的主要原因是系统中某一元件失灵或系统中各元件综合性因素造成的。机械、电气及外界因素会使液压系统出现故障，有些故障通过调整可以解决，有些因磨损造成精度超差而引起故障，则需要通过修理才能恢复其性能。具体方法如下：

1.对元件和系统进行清洗。清除加工和组装过程中残留的污染物，液压元件在每道加工工序后都应净化，装配后应经严格清洗。最后用系统工作时使用的工作介质对系统进行彻底冲洗，达到系统要求的污染度后，将冲洗液放掉，注入新的工作介质，才能正式运转。

2.装在油箱上的泵应使用橡胶垫减振，为吸收液压泵流量及压力脉动，可在液压泵的出口装置消声器，压油管的一段用高压软管，对泵和管路的连接进行隔振。

3.对泵产生空穴现象，可采用直径较大的吸油管，减小管道局部阻力；采用大容量的吸油过滤器，防止油液中混入空气；合理设计液压泵，提高零件刚度。管接头及液压元件的密封处密封性要好，吸油管处应防止吸入气泡。

4.对于液压冲击，应延长阀门关闭时间和运动部件的制动时间，限制管道中液体的流速和运动部件的运动速度。在机床液压系统中，管道中液体的流速一般应限制在4.5m/s以下，运动部件的运动速度一般不宜超过10m/min，适当加大管道直径，尽量缩短管路长度。

在液压元件中设置缓冲装置（如液压缸中的缓冲装置），或采用软管以增加管道的弹性，在液压系统中设置蓄能器或安全阀。

总之，通过对液压系统更深入的了解和掌握，不断提高技术和工作能力，才能更好地解决液压设备使用者面临的主要问题，管理好液压系统。当系统出现问题时才能找出引起系统故障的真正原因，更多的从日常点检开始，注重设备检查和维修工作细节，在故障早期就将引起故障的各种因素消除，通过对工作循环的不断改进，使预知维修工作在不断变化的工作环境中更进一步，确保设备发挥更大效益，实现设备事故为零的目标。

参考文献

[1]许囡.浅淡工程机械液压系统的正确使用语维护[J].甘肃科技，2009.

[2]董守聪.工程机械液压系统故障分析与排除[J].建筑机械化，2010.

[3] 李晓静， 马建军. 挖掘机液压油路故障分析与维修[J]. 装备制造技术， 2010， （04） ：119-120

[4] 韦海良. 装载机液压系统的调试[J]. 内蒙古科技与经济， 2010， （04） ：103-104