农机液压技术应用方式及常见故障问题探讨

刘新刚

摘要：农业机械的不断发展，机械设备执行过程中需要液压技术进行动力传递和控制，使得液压技术在农业机械装备中的应用越来越广泛。采用液压技术驱动农业机械能够明显提高实际生产效率。本文首先介绍了液压技术的发展状况以及在农业机械装备上的应用。而后分析了农机液压系统常见故障问题分析，主要从液压系统的噪音问题、油液泄露问题等问题，为农机液压系统中常见故障问题的维护提供理论支撑。

Abstract： With the continuous development of agricultural machinery， hydraulic technology needs power transmission and control in the implementation process of machinery and equipment， which makes the application of hydraulic technology more and more widely in agricultural machinery and equipment. Using hydraulic technology to drive agricultural machinery can significantly improve the actual production efficiency. This paper first introduces the development of hydraulic technology and its application in agricultural machinery and equipment. Then， the common fault problems of agricultural machinery hydraulic system， mainly from the noise problems， hydraulic leakage problems in agricultural machinery hydraulic system.

关键词：农业机械;液压技术;故障维修;技术应用

Key words： agricultural machinery;hydraulic technology;fault maintenance;technical application

中圖分类号：TU262.2                                  文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2022）01-0129-03

0  引言

随着现代化技术的不断发展和现场工况需求的不断提升，液压技术的应用也越来越广泛，其主要两种应用方式，一种是控制，另一种是传动。且具有很多优点，包括控制能够实现自动化、变速过程可以实现无极变速、可以有效高效的传递动力。此外将电子控制技术和液压传动技术相结合，能够实现机械设备的自动化，推动了机械行业的蓬勃发展[1，2]。

液压技术的应用领域广泛，尤其在农业机械领域的应用，使得农业机械的工作效率有了大幅度的提高，即农业工业自动化程度高。但是，值得注意的是，液压技术就是因为其完成度好，所以传动机构属于复杂机械设备，在室外等恶劣环境下，尤其是农业的工作环境经常在户外，历经风吹日晒，疲劳、腐蚀等会对液压机械造成不同程度的损伤，使得复杂的机械系统发生故障，若不及时发现和处理，不仅会造成设备的损坏影响生产效率，还会造成人身安全的问题，造成不可挽回的损失[3，4]。因此，为了避免意外事故的发生，需要对农机液压系统的日常维护额外关注和重视，保障机械设备在日常工作中的工作状态，需要对常见的故障问题进行深入分析，提高机械设备运行的安全性。

1  农机液压技术应用方式

1.1 农机液压技术发展现状

农业是我国生产发展的根基，是推动农业发展的保障。历经长时间的发展，水稻、玉米等关乎到基础粮食产物的农作物，在日常生产过程中已经完全实现了机械化，因此涉及到的相关农机装备的发展也有了不小的进步，例如拖拉机的动力装置、采集机械的液压驱动等等，都涉及到液压系统的控制。因此液压技术的应用也越来越广泛[4]。

针对传统的机械传动，液压系统的作用是为机械设备提供动力，此过程通过液压油缸实现。起初的液压系统只为调整部分零部件的动作和位移，但是随着科技的大力发展和机械系统配合度的不断提高，液压技术的应用和农机相互结合的更加完善。以农业机械中典型设备的拖拉机为例，拖拉机的动作由后悬挂和转向两个系统控制，液压控制的后悬挂不但可以让拖拉机和其相互连接的农业器具更为可靠，还能够满足实际工况中的各种需求。

此外，液压传动平稳具备转向助力功能，使得拖拉机在户外作用中具有更高的稳定性。与此同时，液压驱动技术还可以应用于其大型机械设备中，例如典型的联合收割机为例，在采用了液压技术后，结合控制技术使得联合机收割机具备了无级变速功能，实现了机械设备运行的自动调整。同时还有效降低了机械装备的功率消耗，简化了装备结构，降低了成本，提高了作业效率[5]。

1.2 液压技术在农机中的传统应用

液压技术在农机中最常见的是大宗粮食作物生产种植所使用的农业机械，包括拖拉机、耕作机、播种机、收获机等农业机械，根据不同农业机械的使用需求和特点设计相对应的应用液压技术来保障农机的顺利使用。例如在收割机中的液压系统就需要具备控制收割台高度的要求，使收割机能够收割不同高度的作物。而像是果蔬类所使用农业机械的液压系统更偏向于移动、喷灌等方面的需求。液压技术在农机中的传统应用更为全面细化，以拖拉机为例，其具有的悬挂系统和转向控制系统都是由液压技术支持，现阶段电液后悬挂在拖拉机和配套农机具中广泛应用，使两者的连接更为紧密，配合上液压系统的转向助力效果，在提高拖拉机运行效率的同时进一步增强了拖拉机的稳定性。

另外，在大宗農作物中使用的联合收割机等大型机械采取了静液压驱动技术，有效地降低了农业机械的功率消耗，全面提升了农业机械整体的运作质量。

1.3 液压技术在农机中的创新应用

在我国快速发展的背景下，农业机械也在不断发展，自动化、智能化、数字化逐渐成为农机发展的主要方向，而液压基础在自动化设备、自动作业方面有着举足轻重的作用效果，液压技术的普及应用为农业机械现代化发展提供了有力支持，促进了农业机械自动化发展速度，保障了农业机械的运行效率。液压技术的创新发展在农业机械上的应用主要有静液压驱动技术和机电液一体化。液压技术与农业机械的融合程度正在逐渐加深，例如新型联合收割机就采用了先进的液压传动和控制技术，使联合收割机能够在运行作业中自行调节速度，控制滚筒的运转速度，并且增加对卸粮筒和离合器的管控，在液压技术的加持下，基本实现了对农业机械多种类型阀体的应用控制，增强了系统全面控制的能力，不仅提高了农业机械的自动化水平，也减少了作业人员的工作量，为农业机械向着智慧农机发展提供了助力。而机电液一体化是智能化农机发展的基础，将农机、电气和液压三大系统连接在一起，形成统一的、相互集成的系统，使系统向着模块化、标准化方向发展，控制系统的高度集中为智能控制和数据信息的采集有着较大帮助，在维修保养方面可以从整个农业机械的各个方面进行分析和实行，避免了过往农业机械各个部件或系统相互独立，故障频发的弊端。

2  农机液压系统常见故障问题分析

2.1 关于液压系统的噪音问题

液压系统在日常作业中会有噪声的产生，当机械设备发生异常噪音时，常常是机械设备发生故障导致的。其原因有如下几条。液压泵发生故障会引发异常噪音，原因是液压泵中的零部件例如叶片和轴承等在历经了长时间的作业后发生了老化现象，使得各个部件之间的配合程度达不到工作的需要精度，造成了异常噪音。并且摩擦磨损使得各个部件配合不稳定，影响液压泵的正常输油能力。因此要想分析液压泵在工作中的异常噪音问题，首先要找到异常噪音的来源，针对叶片、轴承等零部件损伤老化引发的异常噪声，需要及时对相关零部件进行更换。并且如果发现是轴向磨损引发的异常噪声，需要及时对轴向间隙进行维护，一般采用修磨的处理方法。异常噪音发生的位置还可能是控制阀的区域，其原因可能是控制阀座发生了结构变形、控制阀座在移动过程中不灵活、调解弹簧疲劳失效、控制阀间隙偏大、油液控制密封不牢固等故障。面临上述问题，发现故障的原因，及时的对其进行日常维护的修理来确保机械设备能够正常进行工作。

2.2 关于液压系统的运转失效问题

使得液压系统发生运转失效的原因有如下几条。

第一，液压泵在日常泵油过程中油液压力不足。这是因为管路堵塞引发的泵吸油困难，或者整个液压系统密闭性出现问题，油腔中存在空气，或许是液压泵油液的进出连接处发生配合误差等问题。当面临这些问题时，首先需要仔细检查连接机械零部件的螺栓和螺母，确保零部件的连接是紧固连接状态，然后对油液的进出口的连接处重新连接或调整，同时可以对液压泵进行日常检查和维护，发现损坏零件要及时进行更换。

第二，液压泵电机发生故障的原因是液压泵电机连接线的连接不当。而且当控制阀发生严重泄漏时，会使高低压的油路相互通油、弹簧会发生变形、阻尼孔的位置可能会发生堵塞、阀芯卡死的现象都会使得液压泵电机发生异常。针对上述的情况，首先要检查连接电路，检查是否发生线路故障，如果发生故障先解决问题，再分析意外故障发生的原因。尤其针对特别发生问题的零部件要额外进行仔细检查，例如控制阀的检修、老化元件的更换、压力阀弹簧的更换、阻尼孔的清洗和疏通等。

2.3 关于液压系统的油液泄露问题

农业机械设备的零部件接触区域在长期使用过程中会产生松动造成设备密封性下降的现象。因此在某种程度上引发阀门等元件失效的问题。遇到这种问题，农业机械在日常运行过程时就会造成液压油泄问题，不仅会影响农业机械设备的动力，还可能会直接导致意外事故的发生。因此面临这一问题，对农业机械装备进行专业维修人员应该尽量及时采取相应补救措施。例如拧紧加固零部件的接头，或者更换机械装备的密封装备等。

2.4 关于液压系统的温度过高问题

经过日常调查研究发现，农业机械装备在实际生产过程中，液压系统发生会温度过高的现象，其产生原因有如下解释。第一类的原因可能是液压油粘度过高，第二类原因可能是液压油管以及或者冷却器发生堵塞，或者是系统产生的压力值过大。最后的原因可能是液压系统由于密封效果差引发的内泄或者零部件因为磨损造的配合不均。农机的日常维护人员在面对此问题时，应该将对液压油箱抽空并对其进行彻底的清洗，然后选择粘度较低的液压油填补液压油箱。此外还需要对油箱的密封性进行仔细检查，检查油箱是否漏油，若发现漏油问题，应该及时对相关部件进行维护和处理。日常定期定时例行检查，采用高温高压法，清洗冷凝器和吸油管，清洗后检查是否有油污残留是否需要二次清洗，若发现元件发生磨损或腐蚀等现象影响机械设备正常工作，需要及时更换相应的零部件。

2.5 关于液压系统的压力调定过大问题

采用液压系统的农机在正常工况运行情况下，机械设备对工作环境压力和压强的要求相对严苛。若只考虑满足农业机械运行的压力，提高系统压力，会导致个别零部件发生温度局部过高的问题，进而影响农业机械设备的工作效率。因此面对此问题，第一，检查农业机械设备的阀门，观察阀门是否发生发生松动，若发生疲劳或者配合差等问题，需要及时进行更换阀门配件，保证液压系统的密封性。因此需要按时对农业机械系统进行密封检查，若发生密封问题，要及时进行维护和修补，否则不仅影响机械设备的正常运作，还可能导致安全问题的发生。

2.6 关于液压系统的油粘度过高问题

液压油是液压系统运作中必须要有的材质，在长时间使用后液压油的粘度就会增加，当粘度超过规定数值就会导致农业机械使用中液压油的提取难度增加，从而使得机械各个零部件的摩擦力加剧，造成农业机械运行损伤，久而久之就会降低农业机械的使用寿命，甚至产生安全隐患。农业机械的维修养护人员需要定期检查液压系统中液压油粘度情况，若发现液压油粘度过高的情况，需要对油泵进行清洗，避免出现液压油管堵塞的问题，及时更换粘度过高的液压油，而且要尽可能选用粘度较低的液压油，来延长液压系统的使用寿命。如果因为液压油粘度过高导致零部件出现故障或堵塞问题，则需要进一步维修，更换农机零部件，保证有关供油的流畅性。

2.7 關于液压系统的牵引力偏差问题

当液压系统的牵引力出现偏差就会导致农业机械运作时机械动作出现偏差，对机械运作的质量效果产生影响。维修人员第一步需要检查也要系统安全阀的具体参数情况，测定数值是否与调定值或设计值相符，如果出现不相符的情况则进行调节至符合要求的范围即可。若数值符合相应数值，但是液压系统实际运行依然存在偏差，则需要检查液压系统零部件的紧密程度，可能是某些零部件松动导致液压系统不稳定，拧紧相关零部件即可。如果上述两种情况都处理后液压系统依然存在牵引力偏差问题，则需要调整水压、水量的数值来增强液压系统的牵引力。另外，要加强对零部件的润滑处理，当空气进入液压系统时也会应液压系统的牵引力，从而导致整个农机运转不稳定。

3  液压系统常见问题诊断与保养

3.1 液压系统常见问题诊断

在液压技术不断应用的背景下，维修人员和操作人员对液压技术和液压传动系统的基本知识需要了解和掌握，系统结构与工作原理有清晰的认识。维修人员还需要熟悉各类农业机械液压元件的特点，具备丰富的维修经验和专业知识，这样才能有效针对液压系统出现的问题。现阶段诊断农机液压系统的方法主要是四觉诊断法，通过视觉、嗅觉、触觉以及听觉来对液压系统出现的故障进行判断。视觉方法可以直观地发现油缸无力、沉降过大、回转偏差、油液粘稠度，颜色以及泄露问题，是最简单直接的判断方法;嗅觉主要是判断油液是否变质、油泵是否烧结、零部件烧坏等故障;触觉可以对系统油温、振动幅度进行判断;听觉则是对液压泵、马达的声响以及阀门、管道的振动声进行判断，从噪音判别出现的问题。四觉诊断法基本能够检查出液压系统以及农业机械存在的大部分问题。不过一些特殊问题或隐蔽故障依然需要专业的检测仪器来诊断，也便于对故障问题得出更加准确的分析。维修人员在进行维护、检查之后要对液压系统的各项数据进行记录和保存，为后续养护、预防故障问题提供依据。

3.2 液压系统的保养措施

农业机械维护人员自身需要掌握足够的液压系统知识，能够通过四觉诊断法发现故障问题，并了解农业机械维护标准和专业维修方式，规划保养维护诊断周期，定期开展维护检测工作，增强对农业机械质量安全的保障。农机液压系统中具有诸多精密零件，而农业机械运作环境较为恶劣，很多杂质容易进入到农业机械当中，一旦有杂质进入液压系统就会导致精密零件出现损坏或故障问题。在保养过程中需要加强对液压系统密封性的检查，在维修养护过程中也要保证液压油、工具、工作服的清洁，避免有杂质进入液压系统。除了杂质之外，水和空气也是影响液压系统的重要因素，尤其是水混入液压油，腐蚀元件都会降低油液和部件的使用寿命。空气相比水而言更加稳定，但是也会对液压油和元件产生不良影响，这就需要在保养时做好管路的密封，在维修和更换液压油时排出水和空气。另外，液压油本身与液压系统的契合程度也会影响液压系统的润滑、冷却效果。若液压油型号不适宜就会影响液压系统的应用效果，缩短系统的使用寿命。因此，在液压油的选用上要结合农业机械液压系统的特点和实际需求，根据农机制造企业的标准来选取规定的型号，保证液压油能够满足系统要求，确保液压系统的高质量运行，从而提升农业机械的运作效率。

4  结论

综上所述，液压系统凭借着突出的优点对农业机械设备的日常作业效率进行大幅度的提高和帮助，逐渐成为农业机械的典型装备。尤其是机械自动化控制等技术节省了大量的人力财力，为农业日常作业降低了生产成本，为农业生产模式的优化升级提供了便利，推动了农业基础行业的发展。因此针对液压系统的日常可能发生的故障原因一定要深入研究，保证农机能够正常运行，且需要制定详细合理的日常检修和维护计划，确保能够及时发现问题并解决，记录在档为以后的机械设备维修提供参考。

参考文献：

[1]惠金泉.农机液压技术应用方式及常见故障问题分析[J]. 农机使用与维修，2019（04）：67.

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