冶金液壓設備系統壓力故障排除及日常維護

陳傳盛

（山鋼集團萊鋼設備檢修中心，山東萊蕪 271100）

0 引言

冶金企業一般采用大型的液壓設備用于生產，設備處在高溫、粉塵、水霧等惡劣環境中長時間運行出現各種故障。最為常見的壓力故障，有的是某一液壓元件失效或多個元件的綜合性因素造成的，還有的是工作介質污染造成的，又或者控制系統的問題，必須對其產生故障的根本原因判斷分析，進行根治徹底解決，系統才能朝著良性的循環轉化。提供一套壓力故障判斷、液壓系統維護的可行方法，對液壓入門人員及普通維護人員具有易學易懂的效果。

1 故障判斷分析及排除方法

1.1 無壓力

液壓泵不吸油，查看油液過濾器。

泵驅動被扭斷，更換調整聯軸器。

定向錯不正常，檢查控制裝置線。

溢流閥回油箱，調整更換看變化。

再確定無壓力，唯有換個新油泵。

1.2 壓力不足

溢流閥設定低，重新設定來觀察。

溢流閥旁通壞，換了新閥保壓力。

減壓閥設定低，負載運行需高設。

減壓閥磨損重，調設無用要更換。

液壓泵轉速低，須看原動和控制。

液壓油液面低，加至標高看數顯。

泵缸磨損內泄，修理好用可不換。

1.3 壓力不穩定

液壓油有空氣，堵漏加油排氣行。

溢流閥被磨損，更換新閥修彈簧。

污染物進油中，清洗阻尼換新油。

蓄能器若失效，不是皮囊察氣閥。

此問題不解決，泵缸磨損必選換。

1.4 判斷及排除故障的一般方法

液壓泵吸不進液壓油，油箱沒有液壓油或過濾器堵，給油箱加油或者換過濾器。泵的驅動裝置被扭斷，泵不轉動，則更換調整聯軸器。泵的定向控制裝置位置錯，方向反，檢查控制裝置線路。泵正常運轉但液壓油液經溢流閥全部回了油箱，需調整或換溢流閥；再確定液壓系統還是無壓力，則液壓泵損壞，換新泵后故障消除。

溢流閥、減壓閥設定值較低，不能滿足工況需求，重新設定參數。溢流閥旁通壞，則更換新閥。減壓閥若磨損較嚴重，直接更換新閥。液壓泵轉速低，檢查原動機及控制。油箱液面低，加油至標定高度，防止泵吸空。泵、液壓缸磨損嚴重發生內泄，可進行線下修理。

液壓油內有空氣，要堵漏、加油、排氣。溢流閥磨損、彈簧剛性差，修理或者更換。油液污染，阻塞閥阻尼孔，清洗閥或者換油徹底清除污染。蓄能器或充氣閥失效，壓力波動大，修理或者更換。以上問題不徹底解決，必將導致泵缸嚴重磨損，必須更換。

2 壓力不正常進行根治的日常維護方法

2.1 日常維護具體步驟

日常維護具體步驟，可概括為6句口訣：

油壓力不正常，系統損壞查污染。

原設計不合理，毀壞元件更嚴重。

液壓站須清潔，泵內循環加小車。

泵前濾謹設置，閥前回油精濾芯。

新管路定清洗，系統維修要清潔。

壓力損還出現，系統仿真再設計。

2.2 日常維護內容詳解

液壓系統壓力不正常，一般情況下由于液壓油污染發生損壞元件。另外一種原先系統設計不合理，功率、流量、壓力等參數設計不正確不匹配，毀壞系統各種元件更嚴重。當元器件被損壞時，首先查看污染控制情況、液壓油污染度、濾芯更換情況等。液壓站內清潔度最為重要，一般由液壓站內循環系統降溫和過濾，并及時更換濾芯。定期化驗油品，確保油液污染度控制在允許范圍內，油品無變質趨向。另外為了提高清潔度，還需增加外置過濾小車的外循環系統，降低污染。液壓吸油泵前的吸油管要謹慎設置過濾裝置，以免造成濾網堵塞吸油不及發生嚴重的泵吸空現象，極易造成泵損壞。控制閥臺的高壓濾芯，達到污染度后要及時更換。液壓系統回油濾芯一般情形更換較少，容易忽略，除了根據濾芯警報情況及時更換外，周期內也要及時更換濾芯。回油濾芯控制污染物后，減少進入油箱的污染物，可降低泵再重新吸附污染造成的損害。新更換的軟管要用氣壓管或氣槍沖洗干凈，不銹鋼管路也要清洗干凈，焊接用氬弧焊打底可減少焊渣殘留。在日常維修過程中，注意不要讓污染物輕易進入液壓系統，保持系統的清潔。減少使用金屬清洗劑等液體清洗劑的使用，減少用甘油粘結密封圈等極易產生雜質的措施。如果以上環節都做到位，壓力不正常還頻繁出現，那么系統需計算仿真后重新設計。

3 現場應用舉例

某鋼廠120 t轉爐液壓站出現滑動出鋼口液壓缸運行過慢等情況，查看液壓系統壓力較為不穩定。根據壓力故障判斷方法（參照1.1-1.3節），首先檢查油液清潔度達到10級，“污染物進油中”，站內循環過濾已經不能解決油污染問題，對油箱清理更換液壓油。查看各溢流閥及其他壓力閥件都正常。啟動系統后，發現效果不明顯，液壓缸運行速度依然慢，壓力不穩定。再更換液壓缸，問題依然存在。最后將查看泵性能，發現已經前期的污染已經嚴重影響泵的性能，更換2臺損壞的泵后系統正常。

更換液壓泵后，壓力調整方法：同時調高泵控溢流閥和安全閥超過系統規定壓力10%，再調整安全閥的溢流壓力比系統額定壓力高至5%，最后調整泵控溢流閥達到規定系統壓力。

某鋼廠130 t精煉爐時常發生3個橫臂升降油缸工作時動力不足情況，檢查液壓系統壓力不穩定，而且無論怎么調整液壓站泵控溢流閥和安全閥，系統壓力還是不穩定，壓力不足。經過以上方法判斷，液壓泵和液壓閥完好無損，電機運力已經達自身額定值，泵運行噪聲已經明顯增大，再經方法2判斷需要重新設計，提高系統功率可用N=PQ計算，即功率=壓力×流量。將P098泵更換為P140泵，提高系統功率后，故障消除。

4 維護固化再改善

根據上述液壓系統壓力不足根治法，日常維護以污染控制為主。污染控制改善首要任務當屬過濾系統改進，改善油液清潔度，從而杜絕系統故障發生。

4.1 提高液壓站內循環過濾效率

過濾系統主要技術缺陷：更換硬管管路、閥臺等大型的維修活動，大顆粒雜質很快阻塞過濾器內高精度濾芯，造成頻繁更換濾芯。若采用先雙筒粗過濾器，再雙筒精過濾，1用1備模式，則濾筒使用率僅50%。

采用普通的3個濾筒，制作3個閥塊，將閥塊和濾筒用管路連接，閥塊安裝插裝閥和電磁閥，并接入液壓站油箱。采用2級過濾方法，其中一個在閑置期間更換濾芯備用。濾筒2用1備，通油量Q一定，但經過2級過濾，過濾速度提高1倍。若系統維修或新安裝調試的，污染物較多、而且顆粒大，利用3筒串聯實行3級過濾（圖1）。

4.2 過濾器內部改善提高過濾精度和速度

內循環濾芯、閥臺濾芯或者回油濾芯，采用內置多層的形式（圖2），在通油流量Q一定的情況下，提高過濾面積，從而提高過濾速度和過濾精度。過濾器的濾筒尺寸一定，無需更改濾筒尺寸，只需將濾筒內濾芯更改即可，將濾芯內部疊加另外一層過濾精度高于外層的濾芯即可，并使用密封圈密封住內外層的精度。

4.3 采用可以清洗并循環使用的濾芯

若某些部位采用可以清洗并循環使用的濾芯，要按照周期和污染程度2種情況進行清理使用。可采用人工清理或者機器清洗的方式，保證清理干凈。

圖1 3級過濾

圖2 內置多層過濾

5 結論

常規液壓系統，出現故障后，必須對其產生故障的根本原因進行判斷分析，進行根治徹底解決，在日常維護過程中，按照預先方法維護保養，液壓系統才能良性發展。

［1］王文斌.液壓傳動與控制［M］.北京：北京機械工業出版社，2007.

［2］陳傳盛，葉健.回油濾芯清洗裝置的設計與應用［J］.流體傳動與控制，2017（1）：43-44.

［3］陳傳盛，邵憲偉.一種用于液壓站內循環的過濾裝置及過濾方法［P］.中國：ZL2013106158300，2016-01-20.

［4］陳傳盛.多層過濾器［P］.中國：ZL201420555699.3，2015-01-14.