工程裝備液壓系統常見故障探析

接曉 王善軍 范洪亮

【摘要】隨著液壓技術在工程裝備上被廣泛應用，隨之也帶來了液壓系統故障。文章從液壓系統常見的故障原因——油液污染、系統進入空氣及油溫過高對液壓系統造成的的危害進行分析，進而闡述出防止的措施。

【關鍵詞】液壓系統危害防治措施

隨著液壓技術的不斷發展，液壓系統已被廣泛應用到各種工程裝備上，隨之也就出現了各種液壓故障。液壓系統在使用中可能出現的故障是多種多樣的，概括起來說大部分故障是由于油液污染、系統中進入空氣以及油溫過高二造成的，而這些因素造成的故障又極難判斷排除，所以對液壓系統常見的故障進行探析是非常重要的。

一、油液污染對液壓系統工作造成的危害及防止污染的措施

在液壓系統中，油液是傳遞能量的介質，其質量的優劣會直接影響到液壓傳動系統的效率和狀態。在正常選用油液后要特別注意保持油液的潔凈，防止油液污染。

（一）油液污染對液壓系統造成的危害

液壓系統工作時對液壓油有嚴格的要求，既要保證油液干凈，又要保證油壓、油溫正常，否則就會影響整個系統的正常工作，造成的危害主要有以下幾個方面：

1.油路堵塞。油液中的污物會堵塞油泵、閥組類元件相對運動部件之間的配合間隙及液壓元件中的節流小孔、阻尼孔等，使液壓元件不能正常工作。

2.液壓元件因磨損而動作失靈。油液被污染后，污物進入液壓元件中，致使相對運動部件之間的配合表面被劃傷，破壞了元件配合面的精度和表面粗糙度，從而加速磨損，造成元件動作失靈。

3.油泵工作失常。如果油液中污物過多，使油泵吸油口處積慮油網堵塞，造成吸油阻力過大，使油泵不能正常工作，甚至工作時產生振動和噪音。

4.液壓元件使用壽命降低。在液壓系統環路中，如果油液中有雜質，雜質會使油液變質，如果有水分混入油液中，會使油液產生乳化，降低油的潤滑性能，增加油液的酸質，導致液壓元件使用壽命縮短，泄漏增加。

（二）防止油液污染的措施

經常保持油液的潔凈，是維護液壓設備的一個重要方面，因此必須采取有效措施防止油液污染。

1.油箱要加蓋，上箱面應設置空氣濾清器且油箱周圍要保持清潔。同時要按使用要求定期清洗空氣濾清器。

2.油箱中的油液要定期更換，嚴格按照規定的使用期限更換油液，所用器具如油桶、漏斗、抹布等應保持干凈。換油時應將油箱清洗干凈；注油時必須經過過濾。

3.經常檢查清洗系統中的過濾器，如有損壞應及時更換；另外要定期清洗液壓元件并疏通管路：一般先用煤油清洗，然后再用液壓系統所用的液壓油清洗。

4.定期檢查管路和元件之間的接頭及密封裝置，失效的密封裝置應及時更換，管接頭及各結合面的螺栓應擰緊。

二、空氣進入液壓系統對工作造成的危害及防止空氣進入的措施

液壓系統中所用油液可壓縮性很小，但空氣的壓縮性很大，約為油液的一萬倍，即使系統中含有少量的空氣，它的影響力也是很大的，會使系統產生故障。

（一）空氣進入液壓系統的危害

空氣進入液壓系統中會產生氣阻，影響液壓系統正常工作，主要表現在以下幾個方面：

1.系統產生噪音。在液壓系統環路中，如果有空氣進入，溶解在油液中的空氣，在壓力低時就會產生氣泡，形成空穴現象；當油壓升高后，在壓力油的沖擊下氣泡被擊碎，使液壓系統工作時產生噪音。

2.損壞液壓元件和破壞液壓油。在同等條件下，由于氣體的膨脹率大于液體的膨脹率，當油液中進入空氣后，油液中的氣體在急劇受壓時，會放出大量的熱量，從而引起液壓系統局部過熱，損壞液壓元件和液壓油。

3.破壞工作平穩性，降低工作效率和液壓元件的使用壽命。油液中空氣可壓縮性大，使工作裝置產生爬行和振動，破壞工作平穩性，影響作業效率和質量。同時，油液中混入大量氣泡，會使油液變質，降低油液的使用壽命，加劇元件的磨損。

（二）防止空氣進入液壓系統的措施

1.經常檢查油箱中油面的高度保持油箱中有足夠的油液。如果油箱中油量不足，油泵吸油管浸入油中較短，易在吸油口處形成漩渦而將空氣吸入油泵。

2.吸油管口和回油管口應保證在油面以下，且用隔板隔開。如果兩者靠的太近或者回油管沒有浸入油池中，將造成回油飛濺，形成氣泡，易將空氣吸入油泵。

3.工作中應及時補充新的油液，盡量防止系統中各處的壓力低于大氣壓力。在系統中應設置排氣閥，在設備正式工作前，應打開排氣閥，使油缸往復運動幾次，以排除油液中的空氣。

三、油液溫度過高對液壓系統工作造成的危害及防止油溫升高的措施

液壓傳動中油液溫度一般應保持在30°～50°范圍內，最高不應超過60°，否則將對液壓環境產生許多不良影響。

（一）油溫過高對液壓系統產生的危害

1.降低工作平穩性和工作精度。油溫升高使油的粘度減低，油液變稀，液壓元件及系統內油液的泄漏將會增多，油泵容積效率降低，致使工作裝置運動速度發生變化，從而影響液壓系統工作的穩定性，降低工作精度。

2.增加液壓元件的機械磨損。液壓系統在工作時，由于油溫過高，油液粘度降低，相對運動元件表面間的油膜將變薄，進而影響潤滑效果。

3.降低油液的使用時間。油溫過高，油液的氧化加快，導致油液變質，降低油液的使用壽命。

4.油溫升高會使設備產生熱變形，影響加工精度。液壓元件熱變形后，配合間隙減少，增加了元件的磨損，甚至產生卡滯，使動作失靈。使密封裝置加快老化變質，喪失密封性能。

（二）防止油溫過高的措施

1.經常注意保持油箱中的油位高度，使系統有足夠的循環冷卻條件。注意保持設備的清潔，及時清除粘附在油箱、油管上的污物，以利于散出因油溫過高而產生的熱量。

2.在保持裝備正常工作的情況下，合理調整液壓系統中各種壓力閥的壓力，盡可能降低壓力，以減少能量損耗。

3.正確選擇系統中油液的粘度。油液粘度過高，油壓增加，會增加油液流動時的能量損耗；油液粘度過低，油液變稀，泄漏的可能性會增大。粘度過高過低都會使油液的溫度升高，都會對液壓系統的工作產生影響。

4.經常保持油液潔凈，及時更換油液，防止油液污染變質。當油液變質時，會使油泵容積效率降低，并破壞相對運動元件表面之間的潤滑油膜，增加摩擦系數，引起油液發熱油溫升高。

5.在液壓系統中采取散熱裝置。液壓系統是一個環路，可以在執行元件之前設置一個壓力閥和散熱器，當油溫過高需要散熱時，壓力閥關閉，液壓油直接由閥上進出油口去散熱器進行冷卻，而后再進入執行元件進行工作；當油溫較低不要散熱時，壓力閥被打開，液壓油經壓力閥后浸入執行元件進行工作。

液壓系統是工程裝備重要的組成部分，如果維護不當會出現各種各樣故障，嚴重影響裝備的使用，所以在日常維護中應重視應重視液壓系統的維護工作。

參考文獻：

[1]梁杰，王慧君等.液壓與氣動控制.[J]北京，人民交通出版社1999，11（2）.

[2]王春行，液壓控制系統，北京：機械工業出版社，2000.