基于工程機械液壓系統故障分析

劉明慧

摘? 要：由于液壓系統在工程機械傳動結構中占據了很大的比重，所以管理人員必須制定完善的聯合收割機日常維護制度，才能最大限度的減少液壓系統故障發生的概率，確保工程機械始終處在正常穩定的運行狀態。另外，操作人員在使用工程機械收獲農作物時，不但要掌握工程機械液壓系統故障診斷與維護的相關技術，還應通過不斷的學習，總結和更新工程機械液壓系統常見故障維修的先進方法，及時發現和解決工程機械運行過程中液壓系統發生的故障。

關鍵詞：基于工程;機械液壓;系統故障

引言

工程項目建設過程中的核心力量主要是以液壓傳動系統為動力的工程機械設備，液壓系統在整個架設過程中有重要意義。工程機械液壓傳動系統承載重要作用的同時也因龐大的工程項目使其長時間處于高載荷的狀態，這就容易造成多種液壓系統故障，阻礙工程項目的順利進行。因此，在大量運用液壓系統工程機械的同時，還需做好故障維修與日常維護工作。

1工程機械液壓系統結構組成

工程機械液壓系統具有動力與能量傳輸安全可靠的特性，不僅實現了遠距離自動控制機械運動的目的，而且其作為工程機械不可或缺的重要組成功能，提高了工程機械運行的安全性與穩定性。目前常見的工程機械液壓系統主要由以下幾部分組成：（1）動力源。液壓動力源也就是將發動機輸出的機械能轉換為推動液壓油做功的壓力能。由于液壓系統動力源主要是由液壓油泵完成的，為了防止液壓系統出現液壓油泄漏的問題，聯合收割機通常采用齒輪液壓油泵。（2）控制元件。控制元件實際上就是通過對工程機械液壓系統中的液壓油壓力、流量、去向等進行有效控制與調節的元件，其主要是借助液壓控制器、控制閥、液壓分配器等元件，合理分配工程機械液壓系統產生的動力。（3）執行元件。執行元件就是將液壓系統中的液壓油壓力轉變為機械能，推動液壓系統的負載運行的元件，從而達到滿足工程機械正常穩定運行要求的目的。（4）工作介質。比如，小麥聯合收割機一般使用68號抗磨液壓油，利用液壓系統產生的液壓力推動工程機械相關部件的運行。（5）輔助元件。工程機械液壓系統中的輔助元件，主要指除了動力、控制、執行元件等液壓器件以外的在液壓系統中起到存儲、輸送、過濾、加熱以及冷卻等作用的元件。

2液壓系統常見故障及特點

工程機械液壓系統通常是由液壓泵、變矩箱、操制閥等多構件組成的復雜操作系統，液壓系統在日常的操作過程中容易頻繁出現多種故障。為找到故障原因，可以通過故障特點進行故障定位。傳動系統和工作裝置操作系統是工程機械液壓系統兩大主要組成，在多部件組裝的液壓傳動系統中常常會發生泄漏，導致能量損失。隨著當前工程機械液壓系統設計復雜性的增加，工程機械的操作運行過程也越來越復雜，經常會產生運行故障。多輔件組成的液壓系統本身復雜的零件過多，這通常會帶來許多問題，使液壓系統無法正常工作，包括履帶運行能力下降、液壓汽缸活塞異常等。因此，要在日常工作中找出問題原因及相應的診斷措施，以保證液壓制動器的正常運行。

3液壓系統控制結構及現狀分析

調速器液壓系統控制部分采用施耐德QuantumCPU雙冗余熱備控制系統。雙CPU具有各自獨立的電源和共同的I/O通道，PLC與RIO之間通過通信電纜聯接。所有的外部DI、AI輸入信號均通過RIO子站采集然后通信給PLC進行處理，PLC將處理后的數據通信給RIO子站，并通過DO、AO模塊輸出到外部元件。Quantum系列PLC的雙機安裝同樣的程序，其熱備由其系統結構自動實現，無需編寫切換邏輯程序。備用PLC不進行程序運算，全部數據從主用PLC讀取，保證備用PLC在切換為主用的瞬間，所有輸出與主用PLC相同，以實現無擾切換，交叉備份的結構設計使任一CPU退出都不會影響監控系統的工作。設備運行時，故障系統不停地對運行通道及備用通道進行故障監測，甚至故障監測系統本身也會受到監測，但故障監測系統不能保證監測到全部故障，在大部分情況下，調速系統的各正常功能都由故障監測系統在持續地監測著，這些功能一旦發生故障，監測系統會發出報警信號，并給出故障信息進而執行相關流程。

4液壓系統故障原因

4.1設計原因

在建筑機械液壓驅動系統的實際工作中，系統故障與系統的設計方案有密切聯系。在分析液壓傳動系統故障原因時，也應考慮系統設計原理方面的因素。當水力驅動系統中的水箱結構不符合機械工作的合理性時，產生油污染的可能性大大提高，這直接影響到建筑設備的液壓驅動系統的正常運轉。例如，如果關閉油罐車閥門不夠嚴密，很容易導致異物進入油罐車，當被污染的油液進入設備的液壓系統時，會加劇堵塞、磨損、腐蝕等問題。活塞桿是液壓驅動系統中的一個重要結構零件，由于工程機械長期、高負荷的運行且使用環境比較惡劣，活塞桿內很容易堵塞異物而影響活塞桿的正常工作。如果未將安全殼或防塵罩添加到活塞桿的位置，將增加活塞桿的磨損和腐蝕，進而導致液壓傳動系統故障。

4.2液壓系統泄漏故障

液壓油是確保液壓系統正常運行的工作介質，而液壓油泄漏則是最常見的聯合收割機液壓系統故障。如果聯合收割機在運行過程中出現液壓油泄漏的問題，液壓系統必然會因為壓力不足，無法滿足聯合收割機的功能要求，影響聯合收割機液壓系統傳動的效率，嚴重的還會污染農業生產的環境。經過長期的實踐應用發現，聯合收割機液壓系統出現泄漏故障，其主要原因有以下幾點：第一，液壓系統油管接頭安裝錯誤。第二，液壓密封件磨損較為嚴重。第三，液壓油和要求不符，液壓油黏度未達標。因此，作為工作人員，在進行聯合收割機液壓系統的查驗時，發現其存在泄漏問題，一定要做好緊固工作，保證其密封性，并避免由于液壓油品質問題導致泄漏問題的出現，影響聯合收割機的安全穩定運行

5原液壓系統控制策略研究與分析

5.1液壓系統大故障控制策略

在監控系統故障定義中的液壓系統大故障是指液壓系統存在不可繼續運行的嚴重故障，報此故障的主要原因是液壓系統大故障定義不明確，導致信息誤報。原程序控制邏輯設計如圖1所示，當2臺大泵不可用時即報出“液壓系統大故障”，而此時液壓系統仍可自動運行，且由于調速器液壓系統1號、3號油泵動力電源均取自于同一段廠用電母線，在機組運行過程中，尤其是在廠用電倒換時必然會出現兩臺泵同時故障，此時會報出“液壓系統大故障”，但液壓系統仍具備正常運行條件，對運行人員設備監視造成干擾。

5.2合理存放廢棄油液及廢物

維修人員在排放聯合收割機液壓系統中產生的廢棄液壓油時，應該按照要求使用相應的防漏容器處理液壓油，避免因為廢棄液壓油處理不當污染環境。

結束語

液壓系統技術在工程中的大量使用，會大幅提高工程機械的工作效率與質量，并提升技術開發與維護的難度。為了保證工程的正常運作，要深入研究該領域，在實踐經驗的基礎上，以理論指導為依據，通過先進的手段精準定位故障原因，科學、有效地維護工程機械，使其工作效率進一步提高，從而保障生產運營的順利進行。

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