土石方施工機(jī)械常見(jiàn)液壓故障現(xiàn)象原因分析及防止措施

摘要：在土石方工程施工過(guò)程中，液壓系統(tǒng)是工程機(jī)械中的一個(gè)重要組成部分，對(duì)企業(yè)正常施工生產(chǎn)有著不可忽略的重要作用。而在土石方工程機(jī)械運(yùn)行中，液壓系統(tǒng)較易出現(xiàn)各類(lèi)故障，如果不能及時(shí)進(jìn)行判斷，極有可能導(dǎo)致維護(hù)效果的不理想。液壓設(shè)備是由機(jī)械、液壓、電氣等裝置組合而成的，故出現(xiàn)的故障也是多種多樣的，且維修也比較困難。本文以土石方施工機(jī)械常見(jiàn)液壓故障現(xiàn)象及原因分析及防止措施加以淺談。

關(guān)鍵詞：土石方施工液壓故障現(xiàn)象原因防止措施

由于土石方工程中機(jī)械的不合理使用，液壓系統(tǒng)易于出現(xiàn)故障，究其原因，主要有液壓系統(tǒng)污染、液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理、液壓元件質(zhì)量問(wèn)題、操作不當(dāng)和液壓油的質(zhì)量造成液壓系統(tǒng)故障等因素影響。諸多原因有著密切的內(nèi)在聯(lián)系，相互牽連，為此對(duì)引起液壓系統(tǒng)故障原因進(jìn)行詳細(xì)分析，提出防治措施和排除方法，有利于強(qiáng)化管理，減少故障發(fā)生，保證機(jī)械工作性能穩(wěn)定，延長(zhǎng)機(jī)械使用壽命。

土石方施工機(jī)械常見(jiàn)液壓故障現(xiàn)象原因分析及防止措施：

1 液壓系統(tǒng)污染造成故障現(xiàn)象

液壓系統(tǒng)污染后，會(huì)發(fā)生系統(tǒng)溫度度高；雜質(zhì)污染會(huì)引起控制閥發(fā)卡而造造成機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)失靈（如挖掘機(jī)動(dòng)臂不能舉升、行走跑偏等）、安全閥卡死而造成系統(tǒng)壓力低或無(wú)壓力而導(dǎo)致整車(chē)無(wú)動(dòng)作；空氣污染會(huì)造成泵發(fā)出尖銳聲響和溫度過(guò)高等。

如山推TY220推土機(jī)，液壓變矩器溫度高，轉(zhuǎn)向液壓泵發(fā)出尖叫聲，無(wú)轉(zhuǎn)向。將推土機(jī)刀片和松土器下放直至撐起全車(chē)，使履帶離地，掛上前進(jìn)檔同時(shí)操作轉(zhuǎn)向，履帶板仍轉(zhuǎn)動(dòng)，即轉(zhuǎn)向離合器未分開(kāi)。檢查時(shí)輕開(kāi)轉(zhuǎn)向油路壓力測(cè)試孔螺栓，操作轉(zhuǎn)向，很小流量向外排除。檢查轉(zhuǎn)向油動(dòng)，發(fā)現(xiàn)因油路污染造成低壓油路磁鐵濾蕊接近斷流狀態(tài)。清洗該濾蕊后，更換傳動(dòng)系統(tǒng)液壓油，試車(chē)，轉(zhuǎn)向離合器分離正常，同時(shí)變矩器油路溫度高故障也排除（變矩器與轉(zhuǎn)向系共用液壓油箱）。

原因：①水污染：油液中含有過(guò)量的水分，會(huì)造成液壓元件銹蝕，油液乳化變質(zhì)，潤(rùn)滑油膜強(qiáng)度降低，從而加速元件機(jī)械磨損。②雜質(zhì)污染：油液中的固態(tài)污染物，主要以顆粒物存在，通?；烊氲挠星行肌⒔饘俜勰⒒以⒛拘?、纖維、密封材料、液壓膠管老化剝落、油箱涂漆、油液中產(chǎn)生的膠狀物及瀝青等雜質(zhì)。③空氣污染：油液中空氣的進(jìn)入，主要來(lái)源于管接頭松動(dòng)、元件結(jié)合面不緊密及密封件失效等，以及油箱內(nèi)油量不足時(shí)，油面過(guò)低，加速了液壓油的循環(huán)，產(chǎn)生的氣泡排除困難，設(shè)備使用過(guò)程中一旦傾斜作業(yè)，油泵吸油管吸油深度不夠吸入空氣。

防治措施

①加油時(shí)的清潔：加油過(guò)程中，確保儲(chǔ)油容器蓋、加油容器、加油工具干凈；注入油液必須過(guò)濾，決不允許為了提高加油速度，取掉油箱加油口過(guò)濾器直接加入；加油工應(yīng)使用干凈的手套和工作服，防止固體雜質(zhì)和纖維雜質(zhì)掉入油中。

②保養(yǎng)時(shí)的清潔：保養(yǎng)更換油芯和油液時(shí)，拆卸液壓油箱加油蓋、濾清器蓋、檢測(cè)孔、液壓油管等部位，造成液壓系統(tǒng)暴露，一定要避免揚(yáng)塵、雜質(zhì)進(jìn)入，拆卸部份要先徹底清潔干凈后方能卸開(kāi)，清潔部分避免用水沖洗，以免水滲入油箱。同時(shí)注意擦拭物和拆卸、安裝工具干凈和符合要求。

③維修過(guò)程的清潔：液壓元件的維護(hù)和修理，必須用專(zhuān)用工具按規(guī)范程序拆、裝，零件清潔干凈，不允許用水沖洗和纖維擦拭物清潔零部件；裝配密封件時(shí)要用橡膠棒敲出，零部件安裝時(shí)要涂抹規(guī)定品牌的油液，防止塵土、顆粒物、纖維、水等污染物進(jìn)入系統(tǒng)，造成污染。

④液壓系統(tǒng)的清潔：除定期清潔液壓系統(tǒng)外，發(fā)生液壓元件損壞造成系統(tǒng)中產(chǎn)生雜質(zhì)時(shí)一定要清洗系統(tǒng)。清洗油必須與使用油牌號(hào)相同，油溫在45～80℃度間，且大流量清洗，必須時(shí)拆卸元件清洗，以便快速?zèng)_走雜質(zhì)。液壓系統(tǒng)清洗，最好反復(fù)三次以上，每次清洗完后，及時(shí)放掉系統(tǒng)油液。清洗完畢后方可安裝濾清器，更換新濾芯，加注新油液，檢查油面、油量符合規(guī)定要求。

⑤防止空氣入侵液壓系統(tǒng)：維修和換油后，液壓系統(tǒng)中將會(huì)產(chǎn)生空氣，一定要按隨機(jī)《使用說(shuō)明書(shū)》規(guī)定排除系統(tǒng)中的空氣，才能正常作業(yè)。液壓油泵吸油管口不得露出油面，吸油管路要隨時(shí)檢查緊固密封良好，油箱通氣孔保持暢通。

⑥防止水入侵液壓系統(tǒng)：液壓系統(tǒng)維護(hù)保養(yǎng)時(shí)，一定要注意水分的進(jìn)入，儲(chǔ)油容器、加油桶要加蓋密閉。含水量過(guò)大的油液要經(jīng)過(guò)多次過(guò)濾，在沒(méi)有專(zhuān)用儀器檢測(cè)時(shí)，可將油滴入燒熱的鐵板上，沒(méi)有蒸汽冒出并立即燃燒時(shí)，說(shuō)明油液含水量不高。

⑦定期更換油液及濾芯：液壓系統(tǒng)液壓油，應(yīng)按隨機(jī)《使用說(shuō)明書(shū)》要求定期更換，工程機(jī)械液壓油更換周期一般為4500～5000小時(shí)，但一年內(nèi)必須更換一次。

2 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，安裝間隙不正確，密封件選用不當(dāng)?shù)仍斐晒收犀F(xiàn)象

系統(tǒng)油溫度過(guò)高，動(dòng)作無(wú)力、液壓油外漏。如CAT320挖掘機(jī)，左邊行走無(wú)力，拆解行走馬達(dá)，發(fā)現(xiàn)柱塞磨損明顯，配流盤(pán)未發(fā)現(xiàn)異常，出于成本考慮，未配套更換，只更換柱塞，裝上試車(chē)，行走仍有跑偏現(xiàn)象。其原因?yàn)榘惭b配合間隙不正確，后柱塞和柱塞缸體成套更換，故障排除。

原因：①液壓系統(tǒng)功率過(guò)剩，在工作過(guò)程中有大量的能量損失而使油溫過(guò)高。對(duì)于柱塞泵－柱塞馬達(dá)系統(tǒng)或柱塞泵－油缸系統(tǒng)，其系統(tǒng)效率可達(dá)85％～88％，而葉片泵－葉片馬達(dá)系統(tǒng)或葉片泵－擺線馬達(dá)系統(tǒng)一般低于80％，事實(shí)上大多數(shù)液壓系統(tǒng)的總效率為80％左右，由此可見(jiàn)大約有20％的能量損失在液壓傳動(dòng)中。根據(jù)能量守恒定律，系統(tǒng)損失的能量將會(huì)全部轉(zhuǎn)化為熱能，即系統(tǒng)損失功率等于系統(tǒng)發(fā)熱功率，從而使系統(tǒng)溫度上升。

②液壓元件規(guī)格選用不合理，采用的元件的容量太小，流量過(guò)高。對(duì)于高壓大流量系統(tǒng)，如果系統(tǒng)中的主要液壓元件換向閥、溢流閥和順序閥選用不當(dāng)，不能滿(mǎn)足大流量要求，從而會(huì)在使用中，使閥口液流流速過(guò)高，造成較大的壓力損失而使油溫升高。

③管路設(shè)計(jì)和安裝不合理造成壓力損失和延程壓力損失大，使壓力轉(zhuǎn)換為熱能。

④油箱設(shè)計(jì)不合理，容積小，冷卻散熱面積不夠。油箱的主要功能是存儲(chǔ)液壓油，但它同時(shí)兼有散熱、沉淀雜質(zhì)、分離水分的作用。油箱設(shè)計(jì)不合理主要表現(xiàn)在兩方面：一是油箱體積設(shè)計(jì)過(guò)小，油箱散熱面積和儲(chǔ)油量均較?。ㄓ拖涞娜萘恳话銥橛捅妙~定流量的3～5倍）；二是油箱設(shè)計(jì)上的不合理，吸油管路和回油管路較近，中間不設(shè)隔板，從而縮短了油液在油箱內(nèi)的冷卻循環(huán)及沉淀雜質(zhì)的路徑，甚至?xí)斐纱蟛糠只赜椭苯舆M(jìn)入吸油管，使油箱的散熱效果降低，油溫升高。

防治措施：

①根據(jù)使用要求設(shè)計(jì)合理的系統(tǒng)功率，保證系統(tǒng)性能的充分發(fā)揮。

②提高液壓元件和液壓系統(tǒng)的的裝配質(zhì)量和自身精度，嚴(yán)格控制配合件的配合間隙和改善潤(rùn)滑條件，采用摩擦系數(shù)小的密封材料和改進(jìn)密封結(jié)構(gòu)，盡可能降低液壓缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)力，以降低機(jī)械摩擦損失所產(chǎn)生的熱量。另外，若液壓系統(tǒng)回路設(shè)計(jì)中存在多余的元件和回路，則會(huì)降低系統(tǒng)效率，也不利于系統(tǒng)溫度的控制。

③液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，管路的設(shè)計(jì)和安裝不能忽視，各管路管徑應(yīng)嚴(yán)格按其工作壓力和通過(guò)流量進(jìn)行設(shè)計(jì)，避免管徑設(shè)計(jì)過(guò)小，造成流速過(guò)高，以及彎曲過(guò)多，盡量縮短管路長(zhǎng)度。同時(shí)還應(yīng)注意管路的安裝，既要做到外觀整齊，又要避免管路聚集及管路急轉(zhuǎn)彎，影響管路的自然散熱或造成局部壓力損失過(guò)大引起發(fā)熱。

④適當(dāng)增加油箱體積，并盡量加大吸油管口與回油管口之間的距離，吸、回油管之間應(yīng)設(shè)置隔板，以確保油箱應(yīng)有的散熱功率。

3 液壓元件質(zhì)量問(wèn)題造成的故障

加工精度不夠，易于損傷密封件而造成漏油，主控閥發(fā)卡而引起動(dòng)作失靈等。如ZL50裝載機(jī)，舉升油缸漏油，更換密封件后50多小時(shí)仍然出現(xiàn)此故障。后更換活塞桿，此故障解決。

原因：一是制造材質(zhì)、加工工藝、加工精度和裝配等存在質(zhì)量問(wèn)題和不符合使用要求；二是設(shè)備使用不規(guī)范、保養(yǎng)不當(dāng)、維修不及時(shí)，造成元件磨損加劇或損傷出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。

防治措施：元件出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，應(yīng)及時(shí)更換和修復(fù)，否則，將會(huì)影響系統(tǒng)正常工作。

4 操作失誤造成液壓系統(tǒng)故障

對(duì)于先導(dǎo)控制油路，司機(jī)操作動(dòng)作不平順、操作過(guò)猛易引起油路沖擊負(fù)荷大，操作手柄長(zhǎng)時(shí)間停留在最大限位時(shí)，系統(tǒng)會(huì)長(zhǎng)時(shí)間處于調(diào)定最高壓力狀態(tài)，易引起油管爆裂、系統(tǒng)溫度過(guò)高等故障。

原因：一是作業(yè)人員操作技能太差；二是作業(yè)人員對(duì)本機(jī)操作的規(guī)程不清；三是不正確使用和維護(hù)保養(yǎng)。

防治措施：操作使用中應(yīng)加強(qiáng)作業(yè)人員的技能培訓(xùn)，嚴(yán)按《機(jī)械操作技術(shù)規(guī)范》要求管理，同時(shí)建立維護(hù)保養(yǎng)制度，正確地使用機(jī)械。

5 由于液壓油的質(zhì)量造成液壓系統(tǒng)故障

系統(tǒng)壓力低、溫度高、泵發(fā)響甚至損壞、液壓元件加速磨損、管路爆裂等。如CAT320挖掘機(jī)。

原因：①液壓油箱是提供液壓油、散熱冷卻、沉淀雜質(zhì)和排放液壓系統(tǒng)空氣的地方：首先液壓油供應(yīng)不足會(huì)導(dǎo)致液壓油泵的吸空，吸空第一會(huì)使液壓油泵供油不足，直接導(dǎo)致液壓油泵的磨損，很快使液壓油泵嚴(yán)重?fù)p壞到報(bào)廢；其次吸空使液壓油中混入空氣，導(dǎo)致液壓油壓縮彈性增大，使液壓油泵和其他工作裝置的容積效率降低，致使整個(gè)液壓系統(tǒng)工作效率降低，同時(shí)液壓油中的空氣在油泵和工作裝置工作中受到壓縮形成壓縮氣體，達(dá)到一定壓力時(shí)爆炸，形成氣穴將使密封面受到損傷，也會(huì)使油泵和工作裝置很快磨損。

②液壓油箱中液壓油濾芯超時(shí)間使用，液壓油中的雜質(zhì)吸附在濾芯表面使濾芯堵塞也會(huì)使油泵吸油不足產(chǎn)生吸空。

③液壓油使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)不更換，液壓油中的雜質(zhì)（鐵屑、銅屑、灰塵等）會(huì)積累的越來(lái)越多，同時(shí)細(xì)粒度也會(huì)越來(lái)越小，這樣的雜質(zhì)非常微小，有時(shí)用肉眼根本看不見(jiàn)，這樣就會(huì)很容易透過(guò)液壓油濾芯，同時(shí)液壓油使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，液壓油的各種特性比如潤(rùn)滑性能、粘度特性、抗磨性能、剛度特性等都會(huì)降低很多，液壓油中的雜質(zhì)通過(guò)工作循環(huán)帶到各工作裝置和控制元件，直接導(dǎo)致整個(gè)液壓系統(tǒng)液壓元件快速的磨損。

防治措施：①經(jīng)常檢查液壓油箱中的液壓油，保證液壓油數(shù)量在正常范圍內(nèi)。

②定期更換液壓油濾芯。

③定期更換液壓油，或定期抽取樣品檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)超標(biāo)應(yīng)及時(shí)更換。

綜上分析，為了診判與排除工程機(jī)械液壓系統(tǒng)故障，不僅要有專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)，掌握各種液壓元件、系統(tǒng)回路的功能、構(gòu)造及原理，還要具有豐富的使用、保養(yǎng)、維修等方面的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，同此工作中要加強(qiáng)專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)學(xué)習(xí)，不斷總結(jié)積累豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，才能更好地管好機(jī)械設(shè)備，發(fā)揮機(jī)械效能。

參考文獻(xiàn)：

[1]譚愛(ài)國(guó).工程機(jī)械液壓系統(tǒng)故障分析與排除[J].企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā).2005年12期.

[2]官忠范.液壓傳動(dòng)系統(tǒng)(第3版).機(jī)械工業(yè)出版社.

[3]李一棟.對(duì)工程機(jī)械液壓系統(tǒng)常見(jiàn)問(wèn)題的研究[J].黑龍江科技信息，2009(4).