井架背車液壓系統故障診斷與處理

彭代君

（中國石化勝利油田分公司孤東采油廠，山東東營 257237）

井架背車是油田立、放、運輸作業井架廣泛應用的設備，井架背車液壓系統的作用是輔助該車進行立、放井架作業，以確保立、放、運井架能夠安全順利完成。井架背車液壓系統時常會出現一些故障。在生產施工現場，由于受生產計劃和技術條件的制約，要求故障診斷人員準確、簡便和高效地診斷出液壓設備的故障；要求維修人員利用現有信息和現場的技術條件，盡可能減少拆裝工作量，節省維修工時和費用，用最簡便的技術手段，在盡可能短的時間內，準確地找出故障部位和發生故障的原因并加以修理，使系統恢復正常運行，并力求不再發生同樣故障。基于此，本文歸納分析出井架背車常見液壓系統故障現場快速診斷方法。

1 井架背車液壓系統常見故障快速診斷方法

針對井架背車液壓系統常見故障，在現場診斷中要遵循兩個原則：一是要判明液壓系統的工作條件和外圍環境是否正常。需首先搞清楚是設備機械部分或電器控制部分故障，還是液壓系統本身的故障，同時檢查液壓系統的各種條件是否符合正常運行的要求。二是在驗證可能的故障原因時，一般從最易出現的故障原因或最易檢驗的地方開始，這樣可減少裝拆工作量，提高診斷速度。在堅持這兩個原則的前提下，下面重點介紹幾種故障診斷方法。

1.1 直觀檢查法

對于一些較為簡單的故障，可以通過眼看、手摸、耳聽和嗅聞等直觀檢查法對零部件進行檢查。通過視覺檢查能發現諸如破裂、漏油、松脫和變形等故障現象，從而可及時地維修或更換配件；用手握住油管（特別是膠管），當有壓力油流過時會有振動的感覺，而無油液流過或壓力過低時則沒有這種現象。另外，手摸還可以用于判斷帶有機械傳動部件的液壓元件潤滑情況是否良好，用手感覺一下元件殼體溫度的變化，若元件殼體過熱，則說明液壓油過熱；耳聽可以判斷機械零部件損壞造成的故障點和損壞程度，如液壓泵吸空、溢流閥開啟、元件發卡等故障都會發出如水的沖擊聲或“水錘聲”等異常聲；有些部件會由于過熱、潤滑不良和氣蝕等原因而發出異味，通過嗅聞可以判斷出故障點。2009年6月，安裝隊有兩臺井架背車相繼出現空載大油門時起升井架液壓缸緩慢起升、重載時不動作的故障現象。運用直觀檢查法，檢查起升井架液壓缸的內漏情況。最簡單的方法是把起升井架液壓缸升起，看其是否有明顯的自由下降。結果下落明顯，于是拆卸油缸檢查，發現密封圈已磨損。更換密封圈后問題迅速得到解決。

1.2 對換診斷法

在維修現場缺乏診斷儀器或被查元件比較精密不宜拆開時，應采用此法。先將懷疑出現故障的元件拆下，換上新件或其他機器上工作正常、同型號的元件進行試驗，若故障能夠排除即可做出診斷。2009年1月，在作業施工井場，一臺T815井架背車液壓系統工作壓力不夠，根據經驗懷疑是主安全閥出了故障。但是如果直接拆卸安全閥后再解體檢查其狀況，對于井架背車操作人員來說，不僅缺乏必要的工具，而且故障處理時間至少需要2 h。針對此情況，運用對換診斷法。將在附近現場同一型號的井架背車上的主安全閥與該安全閥進行了對換，試機時工作正常，證實原來的判斷正確。解決此故障僅用了1 h。用對換診斷法檢查故障，盡管受到結構、現場元件儲備或拆卸不便等因素的限制，操作起來也可能比較麻煩，但對于如平衡閥、溢流閥、單向閥之類的體積小、易拆裝的元件，采用此法還是較方便的。對換診斷法可以避免因盲目拆卸而導致液壓元件的性能降低。對上述故障如果不用對換法檢查，而直接拆下可疑的主安全閥并對其進行拆解，裝復后則有可能會影響其性能。

1.3 原理推理法

工程機械液壓系統的基本原理都是利用不同的液壓元件、按照液壓系統回路組合匹配而成的。當出現故障現象時可據此進行分析推理，初步判斷出故障的部位和原因，采取相應對策，迅速予以排除。2008年10月，一臺斯泰爾井架背車在作業井場出現故障：在沒有工作載荷時試驗正常，運轉平穩，但是井架背車在起升井架過程時，發動機冒黑煙、功率下降（應視為泵負荷過大，發動機轉速不足）。維修人員到現場后運用原理推斷法解決該故障：根據無工作載荷時的情況，可排除發動機動力不足的故障，同時只能在液壓系統中找原因。而根據正常工作載荷時的狀況，可初步判斷為發動機處于超負荷工作狀態，這時就需要根據液壓泵的工作原理進行分析。首先測量液壓泵的壓力。若壓力偏低，則進行調整，加壓力仍調不上去，則說明液壓泵嚴重磨損。經檢查測量液壓泵的壓力僅為7～9 MPa，明顯低于液壓系統的額定壓力。拆卸液壓泵后發現軸套已磨損，低壓區泵殼內壁被齒輪嚴重“掃模”，側壁也稍有磨損。由此可見，造成井架背車起升井架故障的主要原因為液壓泵嚴重磨損：在低速運轉時泵內泄漏嚴重；高速運轉時，泵壓力稍有提高，但由于泵的磨損及內泄，容積效率顯著下降，很難達到額定壓力。液壓泵長時間工作又加劇了磨損，油溫升高，由此造成液壓元件磨損及密封件的老化、損壞，喪失密封能力，液壓油變質，最后導致故障發生。更換液壓泵，問題得到解決。

1.4 規律、常識判斷法

現場液壓系統故障診斷中，根據系統工作原理，要掌握一些規律或常識；一是分析故障過程是漸變還是突變。如果是漸變，一般是由于磨損導致原始尺寸與配合的改變而喪失原始功能；如果是突變，往往是零部件突然損壞所致，如彈簧折斷、密封件損壞、運動件卡死或污物堵塞等，或者是連接部件松脫等原因造成的故障。二是要區分是易損件還是非易損件，或是處于高頻重載下的運動件，或者為易發生故障的液壓元件，如齒輪、油封、泵體、液壓缸等。而處于低頻、輕載或基本相對靜止的元件，則不易發生故障，如換向閥、順向閥、滑閥等就不易發生故障。2007年10月在作業井場一次立井架施工中，井架背車右液壓千斤支腿在伸出后不能回位，但是活塞能夠進行起升與收回動作。應用規律、常識判斷法，因為此故障現象屬于突變情況，分析為液壓缸固定連接處松動脫落。經過拆卸檢查，原因的確如此，最后經過電焊焊接解決問題。

2 應用效果

通過運用上述檢測方法，在現場施工中，井架背車液壓系統故障的排除更加快捷、準確，不但為生產節約了時間，而且在維修上節約了大量的人力、物力。2010年與2009年同期對比，現場施工中井架背車因查找排除液壓系統故障所使用的時間相對節約了42%，而所消耗的配件資金也由35萬元降低到21萬元，節約了40%的配件資金消耗。

1安飛.液壓系統故障診斷的實用方法淺析[J].煤礦機械,2005,（8）

2 王選尚.工程機械液壓系統故障的現場檢測與診斷[J].工程機械與維修,2000,(3)