試析大型養(yǎng)路機(jī)械液壓系統(tǒng)常見故障分析與處理

吳元軍

青藏集團(tuán)有限公司西寧工務(wù)機(jī)械段，青海西寧 810000

大型養(yǎng)路機(jī)械液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障多是由于系統(tǒng)內(nèi)部受到污染或長(zhǎng)時(shí)間缺少維保造成的，此類故障對(duì)機(jī)械設(shè)備存在較大危害，具體表現(xiàn)為粘附、堵塞系統(tǒng)中的各類間隙、管線，造成設(shè)備液壓泵、液壓馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)困難，嚴(yán)重影響系統(tǒng)內(nèi)的油液質(zhì)量，造成機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)不必要的磨損問題。而由于液壓系統(tǒng)存在問題，不僅會(huì)影響大型養(yǎng)路機(jī)械的日常使用，還會(huì)因頻繁維修造成一定的經(jīng)濟(jì)損失，縮短機(jī)械設(shè)備的使用壽命。因此，必須對(duì)大型養(yǎng)路機(jī)械液壓系統(tǒng)的常見故障進(jìn)行充分了解，采取有效措施規(guī)避不合理的使用、維保等方面的問題，以便提升大型養(yǎng)路機(jī)械的使用效率，充分發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

1 大型養(yǎng)路機(jī)械液壓系統(tǒng)概述

1.1 液壓系統(tǒng)的主要優(yōu)勢(shì)

對(duì)比各類其他系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)在提供相同功率的前提下，其執(zhí)行元件體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)系統(tǒng)的各個(gè)元器件能夠根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需求進(jìn)行布設(shè)，同時(shí)容易實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)化，運(yùn)行速度能夠隨意調(diào)節(jié)，系統(tǒng)的過載保護(hù)較為安全，整體的安全性較高。液壓系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于各類大型養(yǎng)路機(jī)械當(dāng)中，為其提供良好的驅(qū)動(dòng)力，保證大型養(yǎng)路機(jī)械的正常使用和運(yùn)轉(zhuǎn)[1]。

1.2 液壓系統(tǒng)的主要構(gòu)成

大型養(yǎng)路機(jī)械液壓系統(tǒng)由5部分組成：動(dòng)力元件、控制元件、執(zhí)行元件、附件、液壓油。動(dòng)力元件將發(fā)動(dòng)機(jī)提供的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體壓力向整個(gè)液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力；控制元件在系統(tǒng)中負(fù)責(zé)控制和調(diào)節(jié)液體壓力、流量、方向；執(zhí)行元件將液體壓力轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)負(fù)載進(jìn)行運(yùn)動(dòng)；附件包含范圍較為廣泛，有油箱、濾油器、快換接頭、高壓球閥、壓力表、油位油溫計(jì)、密封圈、膠管總成等多種零部件；液壓油是系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)能量傳遞的工作介質(zhì)，有礦物油、合成液壓油、乳化液等多種類型，這五部分之間相互配合，確保大型養(yǎng)路機(jī)械液壓系統(tǒng)能夠有序工作。

2 大型養(yǎng)路機(jī)械液壓系統(tǒng)常見故障

2.1 振動(dòng)和噪音

大型養(yǎng)路機(jī)械的振動(dòng)和噪音會(huì)對(duì)設(shè)備操作人員、現(xiàn)場(chǎng)施工人員產(chǎn)生不利影響，容易形成安全事故隱患。在大型養(yǎng)路機(jī)械液壓系統(tǒng)的管線中存在氣體時(shí)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的振動(dòng)和噪音，一方面可能是由于系統(tǒng)吸油過多、管路過細(xì)、油泵轉(zhuǎn)速過高、油箱透氣性差、補(bǔ)給油泵供油不足、油液粘滯性高、濾油網(wǎng)堵塞等問題造成油液無法及時(shí)填充油泵吸油空間，造成油液中的氣體不能有效析出，產(chǎn)生空蝕現(xiàn)象；另一方面可能是由于吸油管密封性差、油面較低、部分濾油網(wǎng)外露，造成系統(tǒng)吸油過程中進(jìn)入大量空氣。另外，大型養(yǎng)路機(jī)械的振動(dòng)和噪音還可能是油泵或馬達(dá)的質(zhì)量交叉造成[2]。

2.2 油溫超標(biāo)

大型養(yǎng)路機(jī)械液壓系統(tǒng)的調(diào)速方式、系統(tǒng)壓力值、油泵效率、閥件額定流量、管路直徑、油箱容積、卸荷方式都會(huì)影響系統(tǒng)中油液的溫升情況，這些問題需要在大型養(yǎng)路機(jī)械液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中就進(jìn)行妥善處理。而造成系統(tǒng)油溫超標(biāo)的問題，除了設(shè)計(jì)原因以外，液壓系統(tǒng)出現(xiàn)油溫超標(biāo)的可能原因還包括：系統(tǒng)泄漏嚴(yán)重、散熱不良、油箱散熱不足、儲(chǔ)油量過小、油液循環(huán)過快，冷卻器作用不明顯、油液粘度大、超過了額定功率等這些都會(huì)造成大型養(yǎng)路機(jī)械液壓系統(tǒng)產(chǎn)生熱，引發(fā)油溫超標(biāo)問題。

2.3 系統(tǒng)泄漏

大型養(yǎng)路機(jī)械液壓系統(tǒng)泄漏的原因較為復(fù)雜，一般分為內(nèi)泄漏、外泄漏兩種，多與系統(tǒng)振動(dòng)、溫升、壓差、間隙，以及設(shè)計(jì)、制造、安裝、維護(hù)過程存在關(guān)聯(lián)。內(nèi)泄漏主要是由于元器件內(nèi)部間隙、磨損等問題造成少量油液從高壓腔流向低壓腔；外泄漏主要是油液從元器件或管件內(nèi)部向外發(fā)生泄漏。針對(duì)內(nèi)泄漏，一般對(duì)各類元器件來說，存在相應(yīng)國(guó)標(biāo)對(duì)泄漏量做出相應(yīng)規(guī)定，以便控制大型養(yǎng)路機(jī)械液壓系統(tǒng)的內(nèi)泄露問題；針對(duì)外泄露，一般需要對(duì)元器件的設(shè)計(jì)、加工進(jìn)行控制，以便提升元器件的設(shè)計(jì)合理性、幾何精度，控制元器件的表面粗糙度，通過正確使用密封件預(yù)防和解決大型養(yǎng)路機(jī)械液壓系統(tǒng)的外泄露問題。

2.4 執(zhí)行機(jī)構(gòu)速度不匹配

大型養(yǎng)路機(jī)械液壓系統(tǒng)中存在執(zhí)行機(jī)構(gòu)速度不匹配的情況，多是由于油泵輸油量不足造成的，而造成輸油量存在問題的，可能是由于系統(tǒng)泄漏問題過多，能夠進(jìn)入大型養(yǎng)路機(jī)械液壓系統(tǒng)的油量不足、溢流閥調(diào)節(jié)壓力過低、油泵轉(zhuǎn)向錯(cuò)誤、油泵吸油量不足、吸油管阻力較大、油面過低、吸油管漏氣、油箱通氣孔阻塞、油液粘度過大、油溫過低等問題都會(huì)造成油泵吸油量不能滿足要求，進(jìn)而影響系統(tǒng)中的輸油量。加之系統(tǒng)油泵內(nèi)泄漏嚴(yán)重、零部件嚴(yán)重磨損、密封間隙擴(kuò)大、油泵鑄造缺陷、壓力油路管接頭及閥門存在泄漏都會(huì)造成此類故障問題的出現(xiàn)[3]。

3 大型養(yǎng)路機(jī)械液壓系統(tǒng)故障檢查方法

針對(duì)大型養(yǎng)路機(jī)械液壓系統(tǒng)常見故障，一般采用直觀檢查、對(duì)換診斷、儀表測(cè)量、原理推理幾種方式進(jìn)行系統(tǒng)故障檢查。對(duì)于較為簡(jiǎn)單的故障，采用直觀檢查，通過手摸、耳聽、眼看、嗅聞等方式對(duì)零部件進(jìn)行檢查；在維修期間若診斷儀器缺乏或元件不宜拆卸，可將其更換、試驗(yàn)，檢查故障是否排除；借助儀表測(cè)量檢查大型養(yǎng)路機(jī)械液壓系統(tǒng)壓力、流量、油溫來判斷系統(tǒng)故障點(diǎn)；在明確大型養(yǎng)路機(jī)械液壓系統(tǒng)基本工作原理的基礎(chǔ)上，對(duì)出現(xiàn)的故障現(xiàn)象進(jìn)行分析推理，初步判斷故障部位、原因，采取有效措施迅速予以排除。

4 大型養(yǎng)路機(jī)械液壓系統(tǒng)常見故障的處理方式

4.1 油液?jiǎn)栴}造成故障的處理

對(duì)大型養(yǎng)路機(jī)械液壓系統(tǒng)油液進(jìn)行檢查過程中，要重點(diǎn)關(guān)注以下幾方面的內(nèi)容：油液的顏色、粘稠度、氣味、清潔度等方面的情況，這些內(nèi)容都能夠直觀反映出油液是否引起故障問題。通過檢查油溫，可以對(duì)大型養(yǎng)路機(jī)械液壓系統(tǒng)故障進(jìn)行預(yù)防，避免能量損失直接影響機(jī)械工作效率，在對(duì)大型養(yǎng)路機(jī)械液壓系統(tǒng)油液故障進(jìn)行檢查時(shí)，要能夠找出系統(tǒng)缺陷問題，及時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行維保。每隔一段時(shí)間清洗新投入的零部件，保證其使用性能，設(shè)備使用過程中要注意觀察油溫情況，及時(shí)清理污染物，使用過濾器保證故障排除徹底，改善大型養(yǎng)路機(jī)械液壓系統(tǒng)工作狀況[4]。

4.2 流量不足故障的處理

在大型養(yǎng)路機(jī)械液壓系統(tǒng)工作過程中出現(xiàn)流量不足的情況，對(duì)系統(tǒng)工作非常不利，必須重視此類故障問題。要想及時(shí)處理，必須對(duì)大型養(yǎng)路機(jī)械液壓系統(tǒng)零部件進(jìn)行徹底檢查，及時(shí)淘汰、更換老化的零部件；對(duì)于因空氣侵入造成的流量不足問題，要采取有效措施阻止空氣進(jìn)入系統(tǒng)；對(duì)于變量泵，由于其運(yùn)行狀態(tài)受機(jī)械結(jié)構(gòu)影響，非常容易出現(xiàn)流量異常情況，一般出現(xiàn)問題，需要對(duì)變量機(jī)構(gòu)進(jìn)行清理、拆除、更換。

4.3 工作裝置失效故障的處理

大型養(yǎng)路機(jī)械液壓系統(tǒng)工作裝置失效主要是由于系統(tǒng)泄漏嚴(yán)重、系統(tǒng)散熱性差、系統(tǒng)回路不良幾種原因造成的。系統(tǒng)泄漏嚴(yán)重的狀況需要對(duì)運(yùn)動(dòng)零件進(jìn)行檢查，若不能正常工作，必須及時(shí)進(jìn)行更換，另外，若系統(tǒng)壓力過高也會(huì)造成系統(tǒng)泄漏，需要及時(shí)檢查調(diào)整液壓系統(tǒng)調(diào)壓閥，并對(duì)密封件進(jìn)行檢查，避免出現(xiàn)系統(tǒng)泄漏問題；系統(tǒng)散熱性差可能是貯油量過少造成的，必須及時(shí)進(jìn)行檢查、補(bǔ)充，部分外部因素造成的系統(tǒng)散熱性能問題，必須及時(shí)采取有效措施予以調(diào)整，確保系統(tǒng)散熱性能滿足使用要求；對(duì)于系統(tǒng)回路不良的問題，可能是由于泄荷油道內(nèi)被異物阻塞，阻礙了系統(tǒng)正常運(yùn)行，必須及時(shí)更換油液或?yàn)V芯，以便更好的確保系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。

4.4 空氣侵入故障的處理

一旦空氣侵入到大型養(yǎng)路機(jī)械液壓系統(tǒng)中，會(huì)造成液壓系統(tǒng)出現(xiàn)各類問題。具體來說，由于系統(tǒng)中的油液具有一定的壓縮性，空氣侵入后，會(huì)造成系統(tǒng)產(chǎn)生噪音、振動(dòng)等問題，甚至引起運(yùn)動(dòng)部件爬行情況的出現(xiàn)。不僅破壞了大型養(yǎng)路機(jī)械液壓系統(tǒng)工作的平穩(wěn)性，使油液更容易氧化變質(zhì)，縮短油液使用壽命。針對(duì)此類故障的排除，必須找出造成空氣侵入故障的具體原因，一般情況下空氣通過油箱進(jìn)入系統(tǒng)的情況較多，若油箱儲(chǔ)油量不足、吸油管與回油管距離較近、回油飛濺等問題都會(huì)造成空氣侵入，另外，若回油管未能插入油箱，回油沖出油面、箱壁，在油面上產(chǎn)生大量氣泡，空氣與油液一起被吸入系統(tǒng)也是造成大型養(yǎng)路機(jī)械液壓系統(tǒng)出現(xiàn)空氣侵入故障的重要原因。因此，油箱油面必須經(jīng)常保持足夠高度，并確保吸油管、回油管在最低油面以下，兩者之間使用隔板進(jìn)行分隔。

5 結(jié)語

液壓技術(shù)在大型養(yǎng)路機(jī)械中廣泛應(yīng)用，而液壓系統(tǒng)具備一定的特點(diǎn)與規(guī)律，要想真正發(fā)揮出大型養(yǎng)路機(jī)械的效能，必須深入了解液壓系統(tǒng)工作原理和各類元器件的作用，并做好日常檢查檢修和定期檢查保養(yǎng)工作，減少常見的故障問題，以便充分發(fā)揮大型養(yǎng)路機(jī)械的作用，為鐵路養(yǎng)護(hù)工作奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。