农业机械液压系统常见故障及维护措施研究
2021-11-27庄兵
庄 兵
(绥化市北林区农机校,黑龙江 绥化 152000)
0 引言
我国农业机械的自动化和智能化水平不断提高,越来越多的高效农机被运用到农业生产当中。为了保证农机设备安全、平稳、高效地运行,须对农机易发的各类故障进行预防,而液压系统故障则是农业机械的易发故障之一。由于农机设备的工作环境通常较为恶劣,伴随着高温、振动以及长时间的连续作业,再加上农机液压系统涉及的精密部件较多,且其稳定、安全的作业对各部件的要求较高,因此出现故障的频率较高,对农机的作业精度、动力支持以及运行的安全性与可靠性造成了直接的影响。因此,对农机液压系统进行常见故障的分析并提出适当的应对与维护措施,对于保证农业生产的安全与稳定具有极为重要的现实意义。
1 液压技术在农业机械上的应用
大面积农业生产中常用到播种机、收割机、拖拉机等大型农业机械,普遍运用了液压技术,通过不同的液压系统设计实现其所需的功能,例如玉米收割机当中就通过液压技术来控制割台的高度等[1]。而随着农机自动化、智能化水平的不断提高,液压技术也广泛运用于农业机器人、自动化农机等方面,为我国农业机械化发展提供了强有力的推动,促进了农业生产的效率提升,也提高了农业生产的安全性。发展到如今,液压技术不仅在传统的大宗粮食作物的农业生产中被广泛使用,在水果、蔬菜、棉花等经济作物的生产过程当中也逐步开始普及,包括平移喷灌机、棉花间套作机械等[2]。综合上述分析可以看出,液压技术在农机上的应用越来越普遍和成熟,因此需要着重对液压系统的易发故障进行分析。
2 农业机械的液压系统常见故障总结
2.1 液压油泄漏
农业机械的液压系统涉及很多管路、接头类的零部件,而农业机械的工作环境往往不是特别稳定,经常会伴随着较高的温度、较高频率的振动,因此在长时间使用后,常会出现零部件松动或者密封性下降的状况。在这种情况下,一旦液压油发生泄漏,轻则影响农业机械的动力,降低农业生产的效率,重则引发安全事故,带来严重的损失。因此,油液泄漏虽然是较为普遍的问题,但仍然不可忽视,应采取预防及维修措施。
2.2 温度过高
农业机械在运行过程中非常容易受到高温问题的困扰,尤其是液压系统,其中的原因是多方面的。首先从液压油的角度来看,其黏度高,本身降温就较慢,而油管若发生阻塞或者冷却系统出现故障,就更加重了降温的难度;其次,液压系统本身的压力就偏大,另外液压系统内泄问题、复杂零部件的摩擦较多,综合起来导致了液压系统常出现高温问题,引发一系列连锁反应。因此从这个角度考虑液压系统的维护措施,应注意液压油的选取、液压油箱的漏油检测以及各部件定期的清洗。
2.3 液压系统的噪声过大
液压系统的异常噪声或者振动也是常见的故障问题。一般来说,气体进入了液压系统,会产生气穴等问题,另外侵入系统的杂质也会引起这种问题,导致机械运行过程中产生异常噪声和振动等,这种故障问题一方面会给农机的质量和寿命造成影响,另一方面也会影响操作人员的使用,因此需要通过日常检查,保证零部件不松动,系统内部无异物、水或者空气等杂质,保证液压系统能够长时间保持稳定安全的工作状态。
2.4 液压油状态不佳
液压油是液压系统核心之一,对其具有一定的状态要求,例如黏度不合格,会导致运行过程中液压油提取困难,从而引发各部件摩擦加大,导致部件损坏甚至造成安全隐患,因此需要从油泵定期的清洗,采用适宜的液压油等方面入手,保证管路的顺畅不阻塞,液压油能够起到应有的作用。
3 液压系统的维护与保养策略
3.1 强化故障诊断技能,养成良好的维护习惯
农机的维护人员应当掌握足够的液压传动知识,学习液压系统的内部结构及工作原理,熟练掌握农业机械中的各类液压部件,对其正常工作状态下的温度、振动等进行充分总结,锻炼自身通过“四觉诊断法”发现问题的能力[3],对于元件松动、油液变色、油液泄漏等最基本的故障问题进行排除。此外,对于设备正常运行中的振动、噪声等形成记忆,能够通过异常的振动和噪声来判别故障,形成较强的故障诊断能力,尽可能早地发现故障并排除,减少故障造成的损失。还应配合农机制造企业所制定的维护标准、维修方法等,对农机运行的相关数据和使用记录进行定期汇总与整理,为农业机械后续使用过程中故障的发现、预防与处理做准备。
3.2 避免杂质进入液压系统
农机液压系统中涉及诸多精密部件,若有杂质进入则会引起精密零件的损坏或者油管阻塞等,若注油、维修、保养等过程不规范,则会导致杂质进入。注油时首先应保证液压油的清洁,必须经过过滤器再进行加注,其次注油工具应保持清洁,另外操作者自身也应配备干净的手套和工作服;清洗过程中清洗所使用的清洁油必须与该液压系统所需的标准型号液压油相对应,且应达到最佳的清洗油温,控制在45~80 ℃之间,保证能够最大程度清除杂质,且清洗次数应达到2次以上[4];设备的保养也是防止杂质进入的重要环节,在拆卸液压油箱加油盖、滤清器盖、检测孔等位置时,应尽可能避免尘土、污垢等杂质的侵入,拆卸之前要保证部件已经彻底清洁,以防沾染杂质。
3.3 避免水和空气进入液压系统
相较于杂质,水和空气的侵入更难控制,首先关于水的侵入,一旦系统中水的含量超标会使得精密元件锈蚀速度加快、油液变质、润滑油的效用降低等。在正常的工作环境下,液压油中空气的量是较稳定的,约占容积比的6%左右,当气压变化时空气会从液压油中游离出,使液压元件发生“气蚀”,产生噪声且降低元件工作的稳定性,影响运行效率。另外,空气也会对液压油造成影响,使其氧化变质。因此,无论是基本的维修还是液压油的更换都要保证排出空气,液压油泵的管口应保证在油面以下且管路必须处于密封状态。
3.4 使用规定型号的液压油
液压油是液压系统的介质,不仅起着传递压力的重要作用,还包括液压系统内部的润滑、密封以及冷却。由于液压油型号选择的不合适引发诸多不良后果是最初液压系统发生故障导致寿命缩短的最主要原因,因此,需要按照规定的型号选择相应的液压油,即使遇到特殊情况无法找到满足规定型号时,应保证待用品牌的液压油能够满足需求,且液压油不可混用,以防其性能发生变化,对液压系统的运行造成影响。
4 结语
当前,各类高自动化、智能化的农机已经被研发并投入到了农业生产当中,大大提高了农业生产的效率,为了保证其随时处在一个稳定安全的工作状态,需要对农机易发的各类故障进行预防和监测,液压系统便是其中的重要一环。虽然液压技术水平不断提高并且已成为农机现代化的标志之一,但液压系统的故障监测与维护仍然是农机研究的重中之重,在诸多研究者的努力下,我国农机液压技术必将继续向着稳定、安全、高效的方向不断发展,我国农业也将在此推动之下继续发展。