工程機械液壓系統的維護及故障診斷技術研究

金 瑩， 董亞蘭

JIN Ying,DONG Ya-lan

（咸陽職業技術學院 機電工程系，咸陽 712000）

0 引言

對于帶有液壓傳動的工程機械來說，它們良好運行的主要標志就是液壓系統正常，而可靠運行的保障是使用合格的液壓油，在日常的管理和使用過程中正確的維護它們，出現故障后及時、正確的維修，杜絕帶病作業，這樣才能保證工程機械液壓系統的穩定可靠工作。

1 液壓油的選擇與液壓系統的清洗

液壓系統中傳遞壓力、潤滑、冷卻、密封的就是液壓油，液壓系統早期故障和耐久性下降的主要原因就是液壓油選擇不恰當。使用者應該按照工程機械《使用說明書》中要求的牌號使用液壓油，萬不得已需要使用代用油的，最大限度的保證其性能與原牌號性能相同。不能混合使用不同牌號的液壓油，以防產生化學反應、性能發生變化等，變質的液壓油不能使用。

液壓系統中有許多具有阻尼小孔或者有縫隙的精密偶件，如果在加油時有固體雜質進入將造成精密偶件拉傷、發卡、油道堵塞等，將影響液壓系統的運行性能。防止液壓油通過以下途徑進入液壓系統：液壓油不潔；加油工具不潔；加油和維修、保養不慎；液壓元件脫屑等。注意以下幾點：

1）必須加注經過過濾的液壓油，使用清潔的加油工具。加油時不應該拿掉加油口上的過濾器。為了防止固體雜質和纖維進入油中，加油時工作人員應該穿著干凈的工作服和佩戴潔凈的手套。

2）避免系統油路管道接觸揚塵，注意保護油箱加油蓋、濾清器蓋、檢測孔、液壓油管等部位，打開之前要徹底清潔。為了防止水進入油箱，避免用水沖洗油箱蓋。應使用不掉纖維雜質的擦拭材料和擊打面附著橡膠的專用鐵錘來擦拭和敲打油箱蓋。

3）清洗時需要反復清洗幾次，一定選用與系統所用牌號相同的清洗油，其溫度控制在45到80℃范圍內，持續大流量的進行沖洗，便于將系統中的各種雜質沖走，沖洗完畢要及時將清洗油放出系統。

2 避免空氣和水侵入液壓系統

液壓油中含有的容積比為6%～8%的空氣，隨著壓力的降低從液壓油中游離出來，容易“氣蝕”液壓元件，隨著“氣蝕”現象的持續，液壓系統的工作將不穩定，效率降低，出現爬行現象。

空氣能夠加速液壓油的氧化，使其變質，避免控制的影響要做到以下幾點：1）對系統進行換油后應按規定的要求，排除空氣，再作業；2）不能將油泵的吸油管口露出油面，務必密封好；3）油泵驅動軸的油封需要使用“雙唇”正品油封，不可以使用其他替代品。4）過量的水分入侵，容易銹蝕液壓元件、降低潤滑油膜強度，機械磨損加速。

3 工程機械作業時需要注意的問題

1）為了避免產生沖擊負荷、降低故障頻率，延長機器的使用壽命，機械作業應柔和、避免粗暴。防止機械結構件早期磨損、斷裂、破碎，預防液壓系統中產生沖擊壓力，使液壓元件損壞、油封和高壓油管接頭與膠管的壓合處過早失效漏油或爆管、溢流閥頻繁動作油溫上升等。嚴格執行操作規程是有效避免產生沖擊負荷的有效途徑；為了不使工作裝置構件運動到極限位置產生強烈的撞擊不能過猛的開關液壓閥；由于每臺工程機械操作系統的自由間隙都不一樣，各個連接部位的間隙也不一樣，這是每臺設備所特有的，這就要求操作設備的人員，要認真探索，了解設備的狀況，在操作過程中修正相應的動作以讓設備達到完美的工作狀態，在長期的操作作業中積累經驗，養成良好的操作習慣。

2）要注意氣蝕和溢流噪聲，嚴格執行交接班制度。液壓泵出現氣蝕噪聲，經排氣后不能消除的，應查明原因排除故障后再使用。如果執行元件在沒有負荷時動作緩慢，并伴有溢流閥溢流聲響，應立即停機檢修。交班司機停放工程機械時，要保證接班司機檢查時的安全和檢查方便。

3）保持適宜的油溫。為了避免液壓系統溫度過高，避免工程機械長期過載工作，避免散熱器散熱片被油污染，防止影響散熱效果，為了促使液壓系統循環散熱應有足夠的液壓油；夏季白天氣溫過，盡量避開中午高溫時段作業，也不要全天持續作業。30～80℃為液壓系統的工作溫度，液壓系統的油溫過高會導致油的粘度降低，容易引起泄漏，效率下降；然而油溫過低時，油的粘度增大，流動性變差，阻力增大，機械的工作效率也會隨之降低。

4）液壓油箱氣壓和油量的控制。壓力式油箱在工作中要隨時注意油箱氣壓，其壓力必須保持在隨機《使用說明書》規定的范圍內。壓力過低，油泵吸油不足易損壞，壓力過高，會使液壓系統漏油，容易造成低壓油路爆管。

4 工程機械液壓系統故障的特點

工程機械的主要工作機構多為全液壓驅動裝置，且多為中、高壓系統。在實際使用中，往往出現液壓系統各執行元部件動作遲緩，驅動無力，甚至整個機構不能動作等故障。從外觀上很難立即判斷出哪個部位的液壓元件損壞，在施工現場由于受檢測手段和拆裝條件限制，其故障點更是難以斷定。

5 故障的現場檢測與診斷

5.1 檢查前的準備和工作要領

1）仔細聽取機械操作人員對故障情況的介紹。

2）對照實物仔細分析液壓系統原理圖。

3）在未確定故障點位置時，不要隨意拆卸該部位的液壓元件，更不能輕易地將其液壓元件解體檢查。

4）在沒有檢查出故障原因前，不要輕易調整或更換各種控制閥。

5.2 對整機液壓系統檢查方法和步驟

1）根據故障征兆，初步確定故障點的范圍。一臺工程機械的液壓系統，一般是由兩個或兩個以上液壓泵組成各自的子系統，通過動作觀察，壓力讀數，參照液壓系統圖分析，基本可以判斷是那一套子系統發生的故障。

2）檢查液壓循環油路的情況。

（1）檢查油面位置，檢查箱底沉淀物和水。

（2）檢查主面油濾清器。若有塊狀金屬或有機物，或大量一種金屬粉末，可能是本系統某元件損壞的脫落物，可根據其材質、形狀斷定是屬那個部位的損壞所致。

（3）檢查油質。有條件時應作粘度、含水量和酸值化驗。并了解前次換油的時間和油質。

5.3 現場的初步檢查與診斷

1）維修人員憑感官和經驗，通過看、聽、摸、聞、問等方法判斷故障原因。看：看執行元件是否爬行、無力、速度異常，液位高度、油液變質及外泄漏，測壓點工作壓力是否穩定，各連接處有無泄漏及泄漏量；聽：聽泵和馬達有無異常聲響、溢流閥尖叫聲、軟管及彎管振動聲等；摸：摸系統元件的油溫和沖擊、振動的大??；聞：聞油液是否變質、軸承燒壞、油泵燒結等；問：詢問設備操作者，了解液壓系統平時工況、元件有無異常、設備維護保養及出現過的故障和排除方法。

2）參數測量法指根據需要測得系統回路中某些工作點處的參數，將其與系統工作正常值比較，判斷出系統是否正常，是否有故障，及故障所在部位。

3）邏輯分析法指根據元件、系統、設備三者邏輯關系和故障現象，通過研究液壓原理圖和元件結構，進行邏輯分析，找出故障發生部位。

4）堵截法指根據液壓系統的組成及故障現象選擇堵截點。堵截法是通過觀察系統壓力和流量的變化，從而找出故障的方法。

5）進行必要的具體操作。有時駕駛員對機器故障的因果關系陳述不清，致使故障診斷困難，這時進行必要的現場操作將起到事半功倍的效果。

6）液壓泵的內泄漏診斷方法。若為柱塞泵可打開液壓泵殼體，觀察其對油箱的泄漏油口，啟動主機，讓執行元件作不動作，無負荷動作和重負荷動作三個階段來考察。若漏油口排油量不大，說明液壓泵內泄漏量不大；反之，說明液壓泵已損壞。

7）溢流閥的診斷方法。打開溢流閥對油箱的回油口，啟動液壓泵，執行元件不動作和無負荷動作時，溢流閥回油口應無油排出，在重負荷時會有大量的油噴出。若不操作，補油子系統應達到調定壓力才排油，如果在無負荷或者在固定壓力的80%以下就大量排油，該溢油閥芯可能卡住或已損壞需要拆檢。若達到規定壓力的80%左右才大量排油，應將它調到規定值，若調不上去，則說明其密封線損壞的可能性最大。

6 結論

對機械化施工企業來說，工程機械技術狀況的良好與否是企業能否正常生產的直接因素。就液壓傳動的工程機械而言，液壓系統的正常運行是其良好技術狀況的一個主要標志。合格的液壓油是液壓系統可靠運行的保障，正確的維護是液壓系統可靠運行的根本。

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