挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)發(fā)熱故障分析

趙德奇

摘 要：挖掘機(jī)正常工作時(shí)其液壓系統(tǒng)油溫一般不超過50 ℃， 當(dāng)溫度超過80 ℃時(shí)，則屬于液壓系統(tǒng)發(fā)熱。其液壓系統(tǒng)過熱時(shí)容易引起控制響應(yīng)不靈敏、功率輸出不平穩(wěn)、輸出功率不足和工作壓力下降等現(xiàn)象。本篇文章針對(duì)挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)發(fā)熱原因及其發(fā)熱對(duì)系統(tǒng)造成的影響以及預(yù)防措施進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：挖掘機(jī)；液壓系統(tǒng)；發(fā)熱

中圖分類號(hào)：TU621文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Adoi：10.14031/j.cnki.njwx.2016.09.026

挖掘機(jī)正常工作時(shí)，造成液壓系統(tǒng)過熱主要有以下幾點(diǎn)因素。首先是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理及零部件加工精度不達(dá)標(biāo)、裝配不當(dāng)?shù)取＠缌悴考浜闲再|(zhì)改變，本應(yīng)間隙配合而實(shí)際工作過程中變成了過渡配合甚至是過盈配合；選取的液壓油管路過細(xì)；彎角小于90°；油箱容積過小及油箱散熱能力不足等。如果液壓元件質(zhì)量不好或系統(tǒng)操作不當(dāng)也會(huì)造成系統(tǒng)發(fā)熱。

挖掘機(jī)工作過程中如果系統(tǒng)溫度過高首先直接影響到的就是液壓油的黏性。因?yàn)橐簤河途哂叙靥匦裕瑴囟壬吆笠簤河偷酿ば詴?huì)降低，容易引起系統(tǒng)泄漏，進(jìn)而降低挖掘機(jī)工作效率且對(duì)環(huán)境造成污染。因?yàn)橐簤合到y(tǒng)中液壓油同時(shí)還會(huì)起到潤(rùn)滑的作用，油液黏度降低時(shí)其在摩擦表面形成的保護(hù)薄膜隨之變薄，加劇相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面的磨損，進(jìn)而縮短元件使用壽命。液壓油溫度過高時(shí)會(huì)出現(xiàn)氧化變質(zhì)現(xiàn)象，析出瀝青質(zhì)，堵塞阻尼孔及一些精密閥體，導(dǎo)致系統(tǒng)元件卡死。液壓油溫度過高時(shí)，油液中的空氣分離壓降低，油液內(nèi)溶解的空氣會(huì)從油液內(nèi)逸出造成氣穴現(xiàn)象，而氣穴現(xiàn)象是每一個(gè)液壓系統(tǒng)都需避免的危害。當(dāng)液壓系統(tǒng)工作溫度過高時(shí)容易出現(xiàn)機(jī)械零件的變形。由于設(shè)備材質(zhì)不同，熱膨脹系數(shù)不同，當(dāng)溫度過高時(shí)相對(duì)運(yùn)動(dòng)部件容易因熱膨脹而卡死，進(jìn)而降低挖掘機(jī)運(yùn)動(dòng)精度，嚴(yán)重者出現(xiàn)動(dòng)作失靈、安全生產(chǎn)事故等。系統(tǒng)的密封件高溫下容易變質(zhì)，密封性能降低甚至失效，其引起的內(nèi)泄漏會(huì)降低挖掘機(jī)功率，外泄漏對(duì)環(huán)境造成污染。

避免挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)溫度過高應(yīng)主要從以下幾個(gè)方面著手：

1. 提高系統(tǒng)設(shè)計(jì)及制造、裝配精度，降低相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面的摩擦，減少因摩擦而提升的熱量。

2. 作業(yè)環(huán)境溫度過高時(shí)，應(yīng)盡量減少連續(xù)工作時(shí)間，改善散熱環(huán)境。

3. 液壓系統(tǒng)的油箱本身起到散熱的作用，油箱內(nèi)應(yīng)有散熱隔板，防止經(jīng)過一個(gè)工作循環(huán)后的油液馬上又再次進(jìn)入系統(tǒng)。經(jīng)常觀察油箱內(nèi)液面高度，使之保持在正常高度范圍內(nèi)?？蓪⑼诰驒C(jī)小臂與地面保持垂直，鏟斗背面著地，通過油箱液位觀察管確定油液量。冷卻時(shí)液位應(yīng)處于下線和中線之間，熱油時(shí)液位不應(yīng)高于上線。當(dāng)?shù)陀谝何幌戮€時(shí)應(yīng)補(bǔ)充液壓油。

4. 冷卻器是挖掘機(jī)中重要的散熱裝置，作業(yè)一段時(shí)間后，冷卻器如果被雜質(zhì)堵塞會(huì)造成過流量降低，減少散熱量。冷卻器的通風(fēng)效果不良會(huì)造成散熱效果降低。同時(shí)冷卻器風(fēng)扇皮帶過松、散熱管路堵塞等都會(huì)降低冷卻器散熱效果。挖掘機(jī)使用過程中應(yīng)定期檢查冷卻器，保證散熱通道無(wú)堵塞、風(fēng)扇皮帶張緊度良好并對(duì)冷卻器進(jìn)行清洗，以保證散熱效果。

5. 液壓油牌號(hào)的選取會(huì)直接影響到液壓系統(tǒng)的工作狀況。油液黏度過高時(shí)，系統(tǒng)需要克服液體分子間年黏性力的功率就越大，且所轉(zhuǎn)換的熱能會(huì)引起溫升。油液黏度過低，容易引起系統(tǒng)泄漏。對(duì)于一些劣質(zhì)的液壓油，其黏溫特性較差，容易乳化及引起氣蝕、氣穴。選取液壓油應(yīng)結(jié)合系統(tǒng)工況、工作環(huán)境來(lái)確定所需液壓油的黏度，合理選擇液壓油。在允許的情況下盡量選取低粘度液壓油以減少摩擦產(chǎn)生的熱量。

6. 維修保養(yǎng)挖掘機(jī)時(shí)應(yīng)注意零部件間的裝配精度，注意配合件間的配合間隙，盡量保證裝配后有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的表面間有油液存在，所選取的密封件摩擦系數(shù)要小，降低因機(jī)械摩擦而產(chǎn)生的熱量。

7. 避免挖掘機(jī)長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷作業(yè)，挖掘機(jī)的操作不當(dāng)及長(zhǎng)時(shí)間行走。

8. 控制液壓油污染。油液中的雜質(zhì)會(huì)加劇摩擦表面的磨損進(jìn)而引起溫升。油液溫度過高易造成液壓油變質(zhì)，引起安全閥密封不嚴(yán)，造成溢流損失。如果發(fā)現(xiàn)液壓油黏度下降，油液失效，應(yīng)及時(shí)更換。結(jié)合作業(yè)環(huán)境、所用油品的換油周期定期更換液壓油。換油的同時(shí)更換濾芯。換油之前應(yīng)對(duì)所選油質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，更換過程中應(yīng)防止油液污染。換油時(shí)，油液加至標(biāo)線后應(yīng)啟動(dòng)液壓泵，使油液充分潤(rùn)滑至系統(tǒng)。

9. 挖掘機(jī)系統(tǒng)的工作壓力應(yīng)調(diào)整在規(guī)定范圍內(nèi)，超出允許壓力范圍會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)油溫升高。液壓系統(tǒng)工作壓力取決于外負(fù)載，當(dāng)壓力較高時(shí)系統(tǒng)內(nèi)泄漏增加，油溫升高。壓力調(diào)節(jié)過低時(shí)，起卸荷作用的溢流閥開啟壓力設(shè)定值低，造成閥體頻繁開啟，系統(tǒng)容易因頻繁溢流而發(fā)熱。因此液壓系統(tǒng)應(yīng)合理設(shè)置各閥體工作壓力，如溢流閥、順序閥、減壓閥等。

10. 液壓元件使用過程中有磨損的情況，當(dāng)磨損加劇時(shí)系統(tǒng)泄漏增加，亦引起油溫升高，進(jìn)而系統(tǒng)發(fā)熱。液壓系統(tǒng)泄漏分為內(nèi)泄漏和外泄漏，主要引起溫升的是系統(tǒng)的內(nèi)泄漏。如液壓泵、液壓缸、液壓馬達(dá)和一些閥體等的內(nèi)泄漏。隨著液壓油的泄漏，系統(tǒng)壓力下降，溫度隨之升高。泄漏嚴(yán)重時(shí)，泵體輸出壓力不足，輸出功率不夠。對(duì)易磨損液壓元件應(yīng)定期檢查更換，減少系統(tǒng)泄漏。

11. 對(duì)于一些作業(yè)環(huán)境極端，發(fā)熱現(xiàn)象嚴(yán)重的液壓系統(tǒng)，可加裝強(qiáng)制冷卻裝置。如風(fēng)冷裝置、水冷裝置和加裝油冷卻機(jī)。