工程机械设备液压系统卸压装置的研究与应用

张凯

摘要： 工程机械设备是广泛应用于工地建设、矿山施工、道路交通运输中不可或缺的专用设备，随着各种液压系统的不断发展，其集成化程度也越来越高，随之维修的复杂性和专业性也越来越强，在液压系统中，液压管路不仅起到了基本的管路传动连接功能，还附带了许多附属功能，随着液压系统的不断发展和提高，对液压系统的故障判断和排除也越来越复杂化和专业化，故障的查找也越来越困难，尤其液压管路内部的余压排除问题，对工程机械设备的维修工作造成了极大的威胁。

Abstract： Construction machinery and equipment are indispensable special equipment that is widely used in construction sites， mine construction， and road transportation. With the continuous development of various hydraulic systems， the degree of integration is getting higher and higher. The complexity and professionalism of maintenance are getting stronger and stronger. In the hydraulic system， the hydraulic pipeline not only plays the basic pipeline transmission connection function， but also has many auxiliary functions. With the continuous development and improvement of the hydraulic system， the The diagnosis and troubleshooting of hydraulic system faults are becoming more and more complex and professional， and it is also more and more difficult to find faults， especially the problem of removing the residual pressure inside the hydraulic pipeline， which poses a great threat to the maintenance of construction machinery and equipment.

關键词： 工程机械设备;卸压装置;研究

Key words： construction machinery equipment;pressure relief device;research

中图分类号：TE984                                      文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）19-0078-02

0  引言

工程机械设备作为广泛应用在各行各业的现代化机械设备，具有操纵简单、作业效率高，专业程度复杂化的特点，对国民经济的发展起着奠定性的基础作业。由于工程机械设备种类繁多、各种用途齐全、其结构的复杂化及专业化程度高，所以对工程机械设备的维修工作的难度也越来越大，随着液压系统的应用和更新换代的频繁，造成了维修工作成本的增加;在进行工程机械设备液压系统的维修工作中，尤其是在进行液压系统工作装置的高压管路更换时，油管管路内普遍存在一定的残余压力，更是增加了维修作业的难度;由于其管路内部存有一定的液压油，导致拆卸更换时管路内部的液压油无法正常回收，造成维修成本的浪费，造成了环境的污染;针对这种问题，本研究通过对工程机械设备的液压系统进行研究，对液压系统的油管管路的接口端通过加装卸压开关装置的方式，以解决维修过程中的实际问题;当需要更换油管管路或需要对油管管路进行维修时，不但该卸压开关装置能够实现对管路内部的残余压力进行排除，防止在维修作业时油液喷出伤人，并且可以该装置端口处能够安装测量仪表，通过仪表显示参数对故障进行判断，从而节省了维修作业时间，提高了维修作业效率，再通过卸压端口安装引流管，将内部油液导出进行重新回收利用，避免环境浪费和油品使用成本的增加。

1  具体技术方案确定

1.1 工程机械液压系统产生余压原因分析

工程机械设备液压系统的设计制造通常设置有余压回油管路，通过将液压系统的蓄能器等蓄能装置与液压油箱进行连接，当工程设备停止工作时，通过控制相应的电磁阀，将液压系统的蓄能器等蓄能装置与液压油箱进行联通即可将液压系统的所储存的压力进行卸除，但是对于大流量管路来说，其通常直接连接液压系统的工作装置，由于工作装置产生了一定的负载，所以无法将工作装置所连接的大流量管路中的压力进行卸除;而该大流量管路往往是液压系统频繁发生故障的部位，其内部残存余压，所以对于大流量管路的安全性维修显得格外重要。

1.2 具体解决方案实施

通过对液压系统产生余压的分析可知，对于大流量管路的卸压工作是十分必要的，可通过对液压系统的大流量管路上进行安装液压系统的卸压开关装置进行解决以上问题;该液压系统的卸压开关装置具体结构示意图如图1所示，主要由旋转螺母1、密封圈2、阀体3、外接端口4、液压油流出通道5、连接阀座6、液压油流进通道7、密封阀芯8组成。其中阀体3为采用中空结构，在阀体上设置有液压油流进通道7和液压油流出通道5，并在阀体的外侧安装有外接端口4，其中外接端口4、连接阀座6可通过焊接或者螺纹连接的方式与阀体3进行相连，密封圈2连接在旋转螺母的螺纹中部，主要负责负责液压系统的密封作用，密封阀芯8安装在旋转螺母1的下部，可采用螺纹连接方式。

2  卸压装置构造及工作说明

①该液压系统的卸压开关装置闭合状态工作示意图如图2;该卸压装置通过焊接方安装在油管9的金属卡箍处，其中阀体的其中液压油流出通道5与液压油管的内部相通，但是液压油流进通道7的远远直径小于液压油管的直径，并且液压油流出通道5直径等于液压油流进通道7的直径，将密封阀芯8的下端采用锥形结构，锥形结构的外径大于液压油流出通道5和液压油流进通道7的直径，采用这种结构的阀芯能够保证卸压装置关闭状态时密封完全，且在开啟时能够保持压力稳定。在阀体3的一侧安装有外接端口4。其中外接端口4上加工有外螺纹，外螺纹方便外接压力表、引流管等工具。

②外接端口4上加工有外螺纹，外螺纹方便外接压力表、引流管等工具。当需要进行卸除液压油管内部的压力时，可在外接端口4的外螺纹与引流管连接，通过引流管将液压油管内部的液压油进行排除，并可实现液压油管内部液压油的回收和利用，以避免了液压油的浪费，保护了液压油的纯净度，避免了环境的污染。

③在日常无维修作业的情况下，该液压系统的卸压装置处于闭合状态，如图2所示，旋转螺母1将阀芯8推进，阀芯8靠旋转螺母1的预紧力将液压油流入通道7封锁，从而将液压油流出通道5和液压油流入通道7进行隔离，从而防止液压油的流出，保证了液压油管内部的密封性和安全性。

④在需要进行卸压装置工作状态或者液压油管更换作业的时候，该液压系统的卸压装置的工作状态示意图如图3所示;可将阀体一侧的连接端口4与所需要的工具进行连接，然后转动旋转螺母1，即可实现液压油管内部的液压油通过液压油流入通道7、液压油流出通道5后流出之，然后再拆除油管的两端端口，进行液压管路的更换作业;由于在此之前已经对液压管路内部的压力进行了排除，所以在维修作业时不会出现液压油喷出后伤人的事故的发生，从而增加了设备维修工作的安全性，而且可通过引流管将液压油管内部残留的液压油进行回收利用，从而避免了环境污染。

⑤当需要进行液压油管内部压力检测时，该液压系统的卸压装置的工作状态如图3所示，可将外接端口4上安装油压压力表，通过开启旋转螺母，将液压油管内部的液压油与油压压力表进行导通，可直接通过油压压力表读数进行液压油管内部的压力检测，可以达到缩短维修时间，提高工作效率，准确判断故障点位的作用，而且具有安装方便，拆卸快捷，诊断准确的特点。

3  应用效果及效益初步测算

经过司家营北区分公司的研究与应用，此卸压装置成功应用到河北钢铁集团矿业公司75306型180吨电动轮矿用汽车、ZL50装载机、利勃海尔984液压铲中;在进行进行75306型130吨电动轮矿车液压系统举升管路的更换中，通过安装该卸压装置，能够有效的将举升管路及举升油缸内部的液压油的残存压力进行卸除，并有效的实施了液压油的回收利用工作，排除了维修工在工作中的危险隐患，保障了维修作业的安全性，并且在进行利勃海尔984液压铲的铲斗无动作的故障判断中，通过对工作油缸的连接管路安装卸压装置后与压力表进行接通，有效的判断出了故障的发生点位，为设备的维修工作提高了效率，保障了设备的故障判断的准确性，顺利完成了故障的排除工作。根据统计，自家营北区分公司完成工程机械设备的卸压装置改进工作后，工程机械的液压维修工作从未发生一起液压系统维修余压伤人事故，累计统计2019年到2021年检修各类液压油缸400余个，每个油缸平均可回收液压油100升，按照每升液压油的成本价格为30元计算，累计可节约液压油成本消耗120余万元。

4  综述

通过对工程机械设备液压系统卸压装置的研究与应用的成功应用和实施，不但解决了液压系统在维修作业过程中的余压卸压不彻底及困难的问题，保证了维修作业的安全性，而且通过对大流量管路内部的液压油进行重新收集利用，避免了设备油品的浪费，减少了对环境造成的浪费，降低了设备的运转成本，为工程机械设备的长远降本增效做出了贡献，为液压系统的安全性维修提供了发展的方向。

参考文献：

[1]陆望龙.液压系统使用与维修手册[M].北京：化学工业出版社，2011.

[2]冯晋祥，王林超，陈德阳.汽车构造[M].上册.北京：人民交通出版社，2007.

[3]宋立.矿用重型自卸汽车新构造与新技术[M].北京：人民交通出版社，2013.