現代工程機械液壓控制技術的應用與維護

摘 要：隨著流體傳動與控制技術的不斷發展，極大的推動了工程機械液壓控制技術的提升，液壓控制技術被廣泛的應用在工程機械生產中，成為我國自動化程度提高的重要標志。液壓系統具有操作簡單、反映速度快、標準化程度高等特點，在設備運行過程中，相關人員要做好維護與保養工作，能夠有效避免機械設備出現故障，并延長設備的使用年限。

關鍵詞：工程機械；液壓系統；日常維護；保養

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.22.097

液壓系統在設備運行中顯示出了諸多的優點，被廣泛應用在機械施工企業中。但由于液壓系統自身結構較為復雜，運行可靠性較低，液壓元件價格高，設備出現故障后難以準確判斷原因等缺陷，讓大部分的維護人員頭疼。如果處理不當，很容易出現安全隱患，造成不可預計的后果。

1 現代工程機械液壓控制技術的應用

（1）定量泵設計。在以往的工程機械系統設計中，或是小型工程機械的設計中，一般選擇定量泵設計。該設計方法的基本原則如下：系統的最大工作流量和最小工作壓力之積換算為系統的最大輸出功率后不得大于發動機凈功率。由于這種設計方法功率利用系數較低，性能較差，通常應用在小型汽車或起重機等設備中。

（2）單泵恒功率控制。單泵控制技術是借助變量控制系統來達到控制變量泵排量的目的，而更早的恒功率控制是借助對變量系統中兩根彈簧彈力的區別設定來達到控制變量泵輸出流量的目的，其運行曲線為一條折線。當系統壓力增至第一根彈簧的預設壓力時，變量泵排量趨于降低，當壓力達到第二根彈簧的預設壓力后，變量泵變量曲線的斜度產生變化。經過這一控制過程，一方面大幅增加了發動機功率的利用系數，另一方面可防止因超載而導致的發動機熄火。

（3）雙泵恒功率控制。雙泵恒功率控制包括兩種方式：①分功率控制技術，這種技術主要按照各泵所需要的真實功率按照比例進行科學合理的分配。在采用此技術時，要確保各個部分都能夠在相應的工作軌道上發揮其有效作用。分功率控制技術其弊端是，有效功率無法發揮最大值，各個泵之間所使用的功率無法相互補給，使得剩余功率較多，常常出現大馬拉小車的現象，因而，不適用于大型工程機械設備中。②總功率控制技術，此種技術各個泵之間使用同一變量機構，所使用的流量保持一致，其作用于彈簧上的載荷為各泵工作載荷的加成。當總載荷的1/2值滿足彈簧預設值以后，主泵逐漸出現變量，其變量機理與單泵恒功率控制相同。

（4）計算機控制功率優化技術。由于傳統的恒功率控制技術存在一定的缺陷，設備運行中很難實現控制系統與柴油機之間的密切協作，油泵輸出的扭矩與發送機最大輸出扭矩相差較大。另外，在設備運行過程中，容易出現柴油機轉速引起的熄火現象，影響設備運行效率。計算機控制功率優化技術將計算機技術與液壓控制系統有效結合，實現對系統運行參數的采集與實施監控，并能夠根據柴油機的轉速及液壓泵排量等數據進行自動調節，從而避免傳統技術中的缺陷和漏洞，提高了系統的智能化。

2 液壓油污染的原因與危害

液壓系統污染主要是指液壓油發生的污染問題，液壓油如果受到污染，容易降低液壓油的性能，引起液壓系統故障。

（1）液壓油的污染原因及危害。據分析，大部分的液壓系統故障來源于顆粒污染，造成這種污染的原因較多，首先，由于液壓油自身的化學及物理變化，使得其粘度、酸值產生了異常。其次，缺乏有效的日常管理，容易導致液壓油受到外界污染，例如油箱內或閥門組件生成的鐵銹等。第三，在機械裝配過程中進入的灰塵等。第四，零件在長時間的運行中有一定程度的磨損而產生廢棄物等。液壓油受到污染后，其中的臟物容易導致節流閥和壓力阻尼孔堵塞，加速液壓泵及馬達等組件的磨損消耗，降低元件的使用年限。同時，也影響液壓系統的正常運轉，降低液壓系統的工作效率。

（2）液壓系統內泄漏故障的危害及原因。液壓系統中存在著很多的縫隙，這是由于生產過程中的失誤和系統長期運行所造成元器件磨損而產生的。當液壓油流經這些縫隙時，會加大泄漏量，此過程稱之為內泄漏。內泄漏能夠造成機械設備操作失控、工作效率低、縮短元件使用壽命等，嚴重的會發生安全事故，造成巨大的經濟損失。在液壓傳動中，較為常見的縫隙有兩種，一種是由兩個平面形成的平面縫隙；另一種是由內外圓柱表面形成的環狀縫隙。而液壓系統中，由于各個零部件需要配合，并降低之間的摩擦損耗，在設計和安裝時必須預留相應的縫隙，這種縫隙為系統內泄埋下隱患。造成液壓系統內泄漏故障的因素較多，潤滑不良、油液污染、油液變質等都能夠加快系統零件磨損，出現內泄故障。

3 現代工程機械液壓系統的維護辦法

（1）避免液壓油受污染。液壓油的性能和密封性是影響液壓系統正常運行的關鍵。工作人員應做好液壓油的清洗工作及周圍元件的擦拭工作，避免鐵銹、灰塵等雜物污染液壓油，而影響系統運行。

（2）預防空氣進入。液壓系統中如果出現空氣，會導致油液產生氣泡，影響油液性能，降低設備運行效率。因此，必須加強液壓系統內部空氣的流入，尤其是在回油時切忌不能帶入空氣。如果液壓系統內部已經有空氣流入，必須盡快找到泄漏位置，并及時予以修復，排除安全隱患。

（3）延長液壓油濾芯使用壽命。有效延長液壓油濾芯使用壽命，能夠降低元件更換費用，提高經濟效益。首先，加強油液質量的控制。明確規定不同設備液壓系統液壓油的清潔度等級，工作人員要嚴格遵守相關規定，保證液壓油的清潔度達標，避免由液壓油而引起的機械故障。其次，有效防止液壓油污染。液壓油濾芯受到污染后，會大大降低使用壽命，并產生堵塞、失效等現象。防止液壓油受到污染的根本措施是防止外界污染的侵入，工作人員應在經過潔凈處理下的環境進行設備檢修與組裝。另外，確保設備油口等敞口處保持蓋好狀態，避免空氣中的灰塵及粉塵等雜物流入液壓系統中。

（4）做好日常維護工作。液壓元件在長期的運行條件下，會產生一些雜質，這些污染物很容易阻礙液壓系統的正常循環。相關人員要加強對元件的定期更換和清洗工作，同時要加強對環境濕度、溫度及壓力等參數的記錄分析，對發現的問題及時處理，保證機械設備安全運行。

參考文獻：

[1]王偉，孫曉紅.液壓系統的使用、維護及常見故障分析[J].安陽工學院學報，2009.

[2]李加祥，于德榮，吳孔明.FED型離心式凈油機在液壓系統中的應用[J].設備管理與維修，2010.

作者簡介：何繼賢（1975-），男，湖南長沙人，副高，研究方向：機電一體化。