土石方施工機械常見液壓故障現象原因分析及防止措施探析

摘 要：在土石方實際施工時，液壓系統作為工作部件核心，對工程有重要的影響。實際工程中液壓系統會出現各種問題，不利于施工的正常進行。本文對土石方施工過程中常見的液壓故障進行了分析，并對相應的預防舉措進行了探討。

關鍵詞：土石方施工；液壓故障；原因；防止措施

在實際土石方施工過程中，液壓系統會出現各種各樣的問題，影響工程進度。其主要故障原因有系統被污染、結構設計不當、工作人員操作不符合要求等，且各影響因素之間有一定的關聯性。本文對土石方施工過程中常見的液壓故障進行了分析，并對相應的預防舉措進行了探討，為系統管理提供了參考依據。

1 液壓系統污染造成故障

液壓系統被雜質污染后，雜質進入體系導致組件運轉失效、部分閥門卡死，同時還會使系統溫度異常升高、系統聲音異常[1]。其主要污染原因有三點：（1）水污染：整個體系運轉時需要油液進行潤滑，當油液含水量超過正常值時，水分與構件長時間接觸導致其腐蝕，同時油膜防護作用降低，組件間磨損作用加劇；（2）雜質污染：油液中除了水分外，還含有其他雜質，其中固態顆粒物對元件磨損和腐蝕作用較嚴重，一般雜質有各種切屑、纖維、粉末等；（3）空氣污染：液壓系統的密封性要求較高，當部件之間結合不緊密或結合處松動時，空氣會進入系統且難以排除，進而影響系統運作。

液壓系統污染的主要防治方法有：（1）嚴格控制加油過程：對加油時涉及的所有部件進行嚴格的清潔處理，嚴格使用過濾器，并保持加油速度穩定。相關工作人員必須穿戴整潔，避免纖維雜質混入液油中；（2）注意維修清潔：對各個構件進行定期維修時，應嚴格按照維修流程及要求，使用干凈的工具；清潔時禁止用水沖洗構件，重新安裝時應嚴格密封，并按要求涂抹規定品牌的油液，避免各種雜質混入系統中；（3）防止空氣進入液壓系統：系統進行維修、清潔等工作時難免會混入空氣，因此應按要求對系統抽氣，保證吸油管口在液面以下，并做好密封工作；（4）防止水進入系統：儲存油液的容器一定要嚴格密封，避免水分進入。另外含水量超過正常值的油液經進行過濾處理，處理后要用專業儀器對其進行檢測，直至滿足要求。

2 液壓系統設計不當造成故障

系統結構設計不當容易導致系統溫度異常升高，熱量無法釋放，造成系統故障。其主要原因有：（1）系統功率過高，導致系統在運行時能量較高，能量全部轉換為熱能導致系統溫度異常升高。一般液壓系統效率約在80%，意味著有20%的能量會轉換為熱量[2]；（2）元件規格不合適：部分液壓系統流量較大，而所使用的元件容量低，導致系統運轉時液體流速過高，壓力損失嚴重，進而引起系統溫度異常升高；（3）油箱設計不合理：油箱除了儲存油液外，還要具備高的熱導率以便散熱，同時也要對油液進行沉淀和水油分離。其設計不恰當一般有兩點，第一油箱容量過低，導致其儲油量不能滿足工作需求，且油箱散熱面積過小不能及時將熱量導出。第二是油箱結構設計不科學，油液進出管道之間距離過短且沒有設置相應的過濾裝置，導致油液循環路程短不能充分沉淀，嚴重時會使出油口的油液誤入進油口。

針對系統結構設計不當這點，其防治措施有：（1）按照工程具體要求選擇合適的功率，既要保證功率能滿足系統需求，也要盡量控制系統能量損失；（2）重視系統中的管路設計：對系統管路進行設計時，要綜合考慮油液流量與壓力，控制液體流速，盡量避免彎曲道路；（3）適當加大油箱容積，保證熱量能及時散出。同時在滿足工程要求的前提下盡量加大進油口與出油口間的距離，同時在進出口間添加過濾裝置，保證油液能充分循環沉淀。

3 液壓油的質量造成故障

影響液壓油質量的因素有多種，主要有油箱儲存問題、濾芯質量、油液雜志等，因此液壓油質量造成系統故障的原因主要有：（1）油箱儲存問題：油箱除了儲存油液外，還要具備高的熱導率以便散熱，同時也要對油液進行沉淀和水油分離。當油箱儲存量較低時，系統會出現油泵吸空的問題，進而造成油泵磨損，嚴重時會導致油泵磨損失效[3]。另外油泵吸空時會使空氣混入系統中，空氣作用使系統縮彈性異常升高，降低系統工作效率。且混入的空氣受系統壓力時形成壓縮氣體，在一定條件下會發生爆炸，嚴重損害系統；（2）油液濾芯工作時間過長：濾芯主要對油液進行過濾，將油液和雜質進行分離，分離出的雜質附著在濾芯表面，雜質數量較多時會造成濾芯堵塞影響其過濾效果，同時也會引起油泵吸空；（3）液壓油使用時間過長：油液中的雜質隨著使用時間延長也越來越多，在不斷使用及磨損過程中顆粒物越來越細小，難以被濾芯除去而進入系統造成部件磨損。另外，液壓油的各種性能也會隨著使用時間延長而下降，例如油液的粘性、潤滑性等。

對液壓油的質量進行控制時，主要可以從下面幾點著手：（1）加大液壓油庫存量的檢查頻率，對油箱中儲油量進行控制，確保其在正常范圍內；（2）根據實際情況定期清理檢查濾芯，有必要時進行更換；（3）對液壓油質量進行定期檢查，尤其是使用次數較多時間較長的油液，當質量不合格時應及時更換。

4 操作不當造成系統故障

液壓系統對工作人員要求較高，尤其是先導控油管道中。工作人員操作不流暢、力度控制不符合要求會給油路帶來沖擊載荷，另外手柄在最大限位意味著系統壓力最高，當系統長時間處于高壓力下會導致系統溫度急劇升高，嚴重時管路會發生爆裂。針對這一點，具體防治措施有：對工作人員進行定期培訓，提高其專業技能，使工作人員掌握正確的操作和維修技能。

參考文獻

[1]程廷強.土石方施工機械常見液壓故障現象原因分析及防止措施[J].中小企業管理與科技旬刊，2012，（10）：293-294.

[2]嚴紅芹.工程機械液壓系統常見故障的原因分析及對策[J].工程技術：引文版，2016，（1）：183-184.

[3]接曉，王善軍，范洪亮.工程裝備液壓系統常見故障探析[J].東方教育，2014，（8）：76.

（作者單位：中鐵二十局集團第一工程有限公司）