提高軌道平車隨車起重機液壓系統可靠性的探索

李松青

（上海鐵路局阜陽工務段，安徽阜陽236021）

1 引言

軌道平車隨車起重機在鐵路工務系統擔負著吊運軌料、配合施工、搶險救災等重要任務。液壓系統具有動力傳遞平穩、結構緊湊、反應靈敏、操作簡單等優點，處于隨車起重機操作控制和動力傳輸的核心位置。提高液壓系統的可靠性，對于保障施工安全、提高施工效率具有重要的意義。

2 軌道平車隨車起重機液壓系統組成與工作原理

各廠家生產的軌道平車隨車起重機工作原理基本相同，都是柴油發動機帶動液壓齒輪泵提供動力，通過多路換向閥控制起重臂伸縮油缸、變幅油缸、卷揚馬達、回轉馬達進行伸縮起重臂、變幅、升降貨物、機體回轉等動作。此外配置溢流閥、平衡閥、手動應急泵等一系列附屬設施，以使起重機安全、平穩地工作。

圖1 軌道平車隨車起重機液壓系統原理圖

3 近年來軌道平車隨車起重機液壓系統可靠性統計

2009年至2011年我段軌道平車隨車起重機液壓系統可靠性情況見表1。

表1中的失效率是指在一定的期限內，設備的失效次數與工作時間的比值。

為減少軌道平車隨車起重機故障報停比例，提高作業計劃兌現率，自2010年開始，我段對各方面影響因素進行了分析，并采取相應措施，對提高液壓系統工作的可靠性進行了探索。

表1

4 提高液壓系統可靠性的途徑

4.1 防止液壓油污染

4.1.1 液壓油污染的危害

液壓油在液壓系統中起著傳遞壓力、潤滑、冷卻、密封的作用。1965年美國國家流體動力協會通過研究得出結論：液壓和潤滑系統的故障至少有75%是由于油液的污染所造成。污染液壓油的雜質可歸納為不溶性雜質和可溶性雜質兩類。不溶性雜質主要是懸浮于液壓油中的固體微粒，由于直接起磨粒作用而加劇運動液壓元件的磨損，或引起劃痕、拉毛、咬死、堵塞管道小孔或節流縫隙，造成液壓油泄漏、輸出力不足、停機等故障。可溶性雜質（包括滲入的水分和冷卻液）則是降低了液壓油的潤滑性能而加劇磨損，并對液壓元件造成腐蝕。

4.1.2 液壓油污染物的來源

（1）系統內殘留的污染物，主要是液壓元件在加工、裝配、包裝、運輸過程中殘留的污染物，如金屬切屑、焊渣、型砂及塵埃等。

（2）工作期間產生的污染物，主要是液壓元件運動磨損產生的磨屑，油液氧化變質產生的顆粒和膠狀物質，以及因油中的水分或氣蝕使管道及元件銹蝕產生的剝落物等。

（3）外界侵入物，主要是通過油箱呼吸孔、液壓缸活塞桿和端蓋間的密封處侵入系統的污染物，及液壓元件拆裝和油料補充過程中進入的污染物等。

4.1.3 液壓油污染的防治措施

（1）不同牌號的液壓油不能混合使用，以防液壓油產生化學反應、性能發生變化。深褐色、乳白色、有異味的液壓油是變質油，不能使用。

（2）加油時，油桶、漏斗應清潔。不能為了提高加油速度而去掉油箱加油口處的過濾器。

（3）油箱要合理密封，通大氣處要設空氣濾清器。

（4）盡量減少拆卸液壓元件的次數。如必須拆卸時，要避開揚塵，拆卸部位要徹底清潔后才能打開。拆下的零配件應清洗干凈、妥善保管。重新裝配時要防止金屬屑、棉紗等雜質落入元件中。

（5）定期更換液壓油。隨著液壓油工作時間的增加，污染程度越來越重。油液在壓力和溫度反復作用下會逐漸變質，失去應有的性能。一般在累計工作1000h后，應當更換液壓油。鐵路工務系統工作環境較為惡劣，若揚塵較多，應根據具體情況提前換油。

（6）若需要更換的液壓油明顯臟污，則需要對液壓系統進行清洗。清洗的方法和步驟如下：（a）采用原牌號的液壓油清洗系統。不能使用柴油、汽油、酒精等介質清洗，以免腐蝕元件和有關附件。注油量一般為油箱容積的60%左右。注油前采用乙烯樹脂海棉擦洗油箱，不要用棉布、棉紗等易于脫落的物品。（b）在回油口處安裝濾網。（c）使液壓油泵做間歇運轉，一般連續運轉30min后停歇10min。利用重新起動的沖擊力增加清洗效果。（d）為了便于將附著物沖洗掉，在清洗過程中可用木棒輕輕敲擊油管、液壓閥數次。（e）在空載的情況下，使各執行機構連續動作。液壓油循環流動進行清洗。（f）清洗時間5h之后，趁液壓油溫度較高（一般應在70℃以上）時，將各液壓油缸的活塞桿縮回到最短位置，關閉所有液壓元件，將液壓油排除干凈。

4.2 防止空氣混入液壓系統

空氣混入液壓系統，通常是以氣泡的形式懸浮于油液之中。液壓油一般可視為不可壓縮。但空氣的可壓縮性很大，約為油液的一萬倍。其對系統的危害主要有如下幾個方面：（1）增大了液壓油的彈性，導致液壓缸爬行，工作不穩定。（2）破壞液流連續性，甚至在小直徑流道中產生“氣塞”，妨礙閥的正常工作。（3）引起液壓沖擊，使管路振動、管接頭漏油并產生噪音，嚴重時會逐漸破壞液壓元件和密封件。

防止空氣混入液壓系統的主要措施如下：（1）吸油管及回油管都應插入油面以下，且應保持100mm以上的深度，以免過分攪動液面，使空氣混入系統。（2）保持各密封部位作用良好，若出現漏油應及時處理。否則停機后會從泄漏處進入空氣。油泵工作時吸油口處會形成真空，尤其應保持密封良好，防止空氣在大氣壓作用下混入油液中。

4.3 防止液壓油溫度過高

液壓油的工作溫度一般在30℃～80℃范圍內為宜。油溫過高會導致液壓油氧化加速、粘度降低，密封件老化變質，加速液壓油泄漏、液壓元件磨損。當液壓系統油溫超過100℃時應停止工作。

防止液壓油溫度過高的主要措施如下：（1）保持足夠的液壓油量，以利于循環散熱。（2）保證散熱器正常工作。（3）起重機不工作時避免液壓泵空轉。（4）正確選擇液壓油的粘度。粘度過高會增加油液流動時的能量損耗，加速油溫升高。

4.4 做好液壓系統的檢查保養工作

（1）作業前的檢查保養：每次作業前，起重機司機應重點檢查液壓油箱油量是否充足、系統是否有滲漏、連接是否松動，并啟動液壓泵，察看各液壓元件在空載狀態下的工作狀態及運轉聲音是否正常。

（2）定期保養：嚴格按照起重機說明書要求的周期和項目進行定期檢查保養。長時間高溫作業后應適當提前更換液壓油過濾器。如發現濾網損壞、污垢積聚，應同時換油。若液壓油過濾器濾網上附著的金屬粉末過多，往往標志著油泵磨損超限或油缸拉缸，應解體檢查，排除故障。

4.5 起重機作業注意事項

作業中應注意液壓系統的油溫、壓力、噪聲、泄漏和振動情況。液壓元件如果在作業中動作變得緩慢，應立即停機檢修。作業中液壓缸活塞桿如果受到輕微碰觸傷，要及時用油石將受傷部位周圍的棱邊磨去，以防刮傷密封裝置，在不漏油的情況下可繼續工作。

操縱起重機的動作若急驟、粗暴，液壓系統易產生沖擊壓力，可能導致液壓元件損壞、油封和高壓油管接頭漏油、溢流閥頻繁動作使油溫上升，從而大大降低液壓系統的可靠性。因此起重機作業應和緩、平順。

4.6 完善管理手段，確保對設備操作、保養的要求落到實處

（1）堅持定人定機制度。使用一段時間之后，每臺起重機各運動部件的磨損程度各不相同，自由間隙存在一定差異，發動機及液壓系統出力的大小也不盡相同。不熟悉設備的司機需要經過一段時間調整自己的操縱動作才能適應設備，做到平穩操作。同時，堅持定人定機制度對于提高起重機司機維護、保養設備的責任心，起到了關鍵的作用。

（2）提高天窗利用率，創造條件避免不當操作。近年來，隨著管內鐵路運量持續增加，列車開行數量逐年上升，通過申請路用列車運行計劃收、送軌料越來越困難，批準的作業時間已無法滿足生產要求。為盡快完成生產任務，部分起重機司機存在搶點干活的現象，表現為急開急停，斜拉硬拽，有時未固定機體、吊鉤就匆忙開行車組，不但造成機器損傷，還給行車安全埋下隱患。為解決這一問題，我段逐步增加利用工務維修天窗收、送軌料的比例，必要時向鐵路局申請軌道車收料施工計劃，封鎖區間進行作業，消除了起重機司機的時間壓力，為按章作業提供了保障。

（3）采用無線視頻傳輸系統，強化作業現場監控。目前無線3G網絡應用技術已經成熟，2011年我段在每組軌道車上均安裝了無線視頻監控系統，通過聯通WCDMA無線3G網絡將現場作業情況實時傳輸到互聯網上。值班調度員對起重機所有作業全部進行盯控。段領導及其他相關管理人員也可以登陸互聯網監控作業現場。與往年相比，起重機司機違章作業的現象大幅度降低。

通過完善管理手段，有效提高了起重機司機保養設備的責任心和按章作業的意識，對減少設備損害、提高設備可靠性起到了良好的作用。

5 結語

綜上所述，正確認識造成軌道平車隨車起重機液壓系統損害的各方面因素，采取針對性的措施提高其可靠性，可以有效提高起重機無故障工作時間，對于保障施工安全、減少停機損失、提高經濟效益具有重要的意義。

［1］ 那繼業，麻海濱，李紅梅.液壓系統的污染與控制［J］.包鋼科技，2006（4）：93-94.

［2］ 郭志剛.工程機械液壓系統的維護與保養［J］.黑龍江交通科技，2006（7）：67-68.