農(nóng)業(yè)機(jī)械液壓系統(tǒng)泄漏原因分析及其檢測與維修

沂水縣四十里堡鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心 王明軍

引言

在農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)日趨成熟的過程中，農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備具有的多樣化功能，有效提升了農(nóng)業(yè)機(jī)械的生產(chǎn)效能。液壓系統(tǒng)不僅是農(nóng)業(yè)機(jī)械的重要組成部分之一，更是確保現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)機(jī)械功能有效發(fā)揮的動力系統(tǒng)。但是由于我國農(nóng)業(yè)機(jī)械在實際應(yīng)用過程中，經(jīng)常因為受到生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜程度較高等因素的影響，增加了農(nóng)業(yè)機(jī)械液壓系統(tǒng)故障發(fā)生的概率，而液壓油泄漏作為其中的常見故障之一，針對此類故障的檢測與維修是當(dāng)前我國農(nóng)業(yè)機(jī)械故障維修工作的重中之重。

1 農(nóng)業(yè)機(jī)械液壓系統(tǒng)泄漏的嚴(yán)重后果和泄露類型

1.1 農(nóng)機(jī)液壓系統(tǒng)泄露產(chǎn)生的后果

農(nóng)機(jī)液壓系統(tǒng)如果出現(xiàn)泄露，就會使得系統(tǒng)無法獲得需要的壓力。在農(nóng)業(yè)機(jī)械中經(jīng)常出現(xiàn)的漏油、漏水和漏氣問題，成為造成農(nóng)業(yè)機(jī)械故障頻發(fā)的重要原因，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)機(jī)械中的部分零件無法運行，從而對農(nóng)業(yè)機(jī)械的安全造成嚴(yán)重的影響，甚至?xí)沟靡簤河驮斐芍苓叚h(huán)境和耕地的污染，因此應(yīng)重視液壓系統(tǒng)泄露情況的分析和防治，解決好液壓泄露問題。

1.2 液壓系統(tǒng)泄露類型

液壓系統(tǒng)泄露是指系統(tǒng)由于密封性不足或者密封性受到破壞，使得液壓油從管路、元件、接頭等地方出現(xiàn)滲漏，從而造成農(nóng)業(yè)機(jī)械漏油現(xiàn)象，影響液壓系統(tǒng)的壓力，造成農(nóng)業(yè)機(jī)械農(nóng)作能力減弱的情況。液壓系統(tǒng)泄露一般有以下兩種類型。

第一，液壓系統(tǒng)內(nèi)部泄漏。液壓系統(tǒng)內(nèi)部泄露，指的是液壓系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)元件失效、密封性降低的情況，從而影響液壓油的正常流向，在密封薄弱的地方，從高壓向低壓方向溢出。液壓系統(tǒng)內(nèi)部泄露主要包括有益泄露和無益泄露兩種，有益泄露是在沒有故障的情況下的一種泄露，在設(shè)計過程中，為了滿足系統(tǒng)的潤滑性，或者控制功能而存在的泄露現(xiàn)象。比如拖拉機(jī)可以利用液壓泵進(jìn)行內(nèi)部泄露，這種泄露可以對軸承進(jìn)行潤滑。無益泄露一般情況下是指在液壓系統(tǒng)長時間運行過程中，產(chǎn)生的老化、磨損、失效等故障問題，從而造成的液壓系統(tǒng)密封位置失效的一種泄露，這種泄露滲透對液壓系統(tǒng)會產(chǎn)生不利的影響。比如在液壓系統(tǒng)中，單項閥密封失效會造成液壓油的反向滲漏。第二，液壓系統(tǒng)外部泄漏。液壓系統(tǒng)外部泄露，指的是農(nóng)業(yè)機(jī)械在使用過程中液壓油無法封閉在液壓系統(tǒng)中，從而造成的部分滲漏問題，使得液壓油滲透到農(nóng)機(jī)外部環(huán)境中。液壓油外部滲漏可以從外部觀察到，這種滲透對農(nóng)機(jī)的液壓系統(tǒng)功能和使用條件造成了較大的影響。比如在油耗不斷上升、液壓不足以及環(huán)境污染的情況下，會導(dǎo)致系統(tǒng)功能失效，農(nóng)業(yè)機(jī)械容易發(fā)生火災(zāi)等事故。

2 液壓系統(tǒng)的泄漏原因

通過長期的實踐應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，人為因素、設(shè)計因素、裝配因素、磨損因素等都是引發(fā)農(nóng)業(yè)機(jī)械液壓系統(tǒng)泄漏問題發(fā)生的原因。農(nóng)業(yè)機(jī)械在使用過程中，一旦液壓系統(tǒng)功能間隙接口處泄漏液壓油的話，就說明農(nóng)業(yè)機(jī)械的液壓系統(tǒng)發(fā)生了泄漏故障。另外，常見的農(nóng)業(yè)機(jī)械液壓系統(tǒng)泄漏問題主要有外部泄漏與內(nèi)部泄漏兩種。外部泄漏指的是液壓密封系統(tǒng)由內(nèi)部向外界環(huán)境中的泄漏。內(nèi)部泄漏主要是液壓系統(tǒng)內(nèi)部壓力失衡故障發(fā)生后，導(dǎo)致液壓系統(tǒng)內(nèi)部液壓油出現(xiàn)了反向流動的情況，不管哪種類型的液壓油泄漏問題，如果得不到及時有效的維修，都會影響到農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備運行的安全性與穩(wěn)定性。

2.1 人為因素

農(nóng)業(yè)機(jī)械使用環(huán)節(jié)導(dǎo)致液壓元件損壞，是引發(fā)液壓系統(tǒng)液壓油泄漏問題發(fā)生的主要原因。（1）液壓系統(tǒng)運行過程中，由于液壓元件與密封裝置長期處在高壓狀態(tài)，一旦液壓系統(tǒng)長時間超載運行的話，液壓系統(tǒng)中的薄弱零件就會因為出現(xiàn)過早性疲勞的問題，而引發(fā)液壓系統(tǒng)發(fā)生液壓油泄漏問題。（2）操作人員在操作農(nóng)業(yè)機(jī)械時，忽略了對液壓系統(tǒng)檢查的重要性，液壓系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)機(jī)械長時間高溫運行后，導(dǎo)致橡膠等密封元件出現(xiàn)老化的問題，引發(fā)了液壓油泄漏。

2.2 設(shè)計因素

農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計過程中，設(shè)計人員選擇的元件和結(jié)構(gòu)布置缺乏合理性，是造成農(nóng)業(yè)機(jī)械在后期使用過程中，液壓系統(tǒng)發(fā)生泄漏問題的主要原因。首先，農(nóng)業(yè)機(jī)械在使用過程中，液壓系統(tǒng)長期處于惡劣的工作環(huán)境中，密封元件設(shè)計過于簡單，無法滿足農(nóng)業(yè)機(jī)械的負(fù)載、沖擊以及溫度變化要求，出現(xiàn)了液壓系統(tǒng)密封元件損壞的問題，最終導(dǎo)致液壓系統(tǒng)出現(xiàn)泄漏的故障。其次，關(guān)鍵元器件材質(zhì)與功能不符合要求，農(nóng)業(yè)機(jī)械液壓系統(tǒng)中使用的各種閥類元件與金屬密封結(jié)構(gòu)，不僅對元件密封功能提出了極高的要求，而且還要承擔(dān)系統(tǒng)運行過程中的功能控制要求。如果農(nóng)業(yè)機(jī)械液壓系統(tǒng)中使用了不符合要求的元件，隨著元件磨損的加劇，必然會引發(fā)液壓系統(tǒng)泄漏的故障。

2.3 制造及裝配因素

由于農(nóng)業(yè)機(jī)械液壓系統(tǒng)中采用的液壓元件精密度較高，因此為了保證農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)的質(zhì)量，農(nóng)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該嚴(yán)格按照液壓系統(tǒng)密封結(jié)構(gòu)和元件加工精度的公差與表面粗糙度要求，生產(chǎn)加工液壓系統(tǒng)元件和密封結(jié)構(gòu)，避免因為元件加工精度誤差過大，而影響農(nóng)業(yè)機(jī)械使用過程中，液壓系統(tǒng)運行的安全性與穩(wěn)定性。由于我國現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)機(jī)械行業(yè)采取的是粗放型生產(chǎn)制作方式，這種生產(chǎn)制造方式與液壓系統(tǒng)的制造要求存在著很大的差距，絕大多數(shù)的農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)液壓零件時，只能利用非常有限的設(shè)備生產(chǎn)制造液壓元件，最終導(dǎo)致企業(yè)生產(chǎn)制造的液壓元件精度無法滿足液壓系統(tǒng)運行要求，提高了后期農(nóng)業(yè)機(jī)械使用過程中液壓系統(tǒng)泄漏問題的發(fā)生率。

2.4 磨損因素

根據(jù)相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)可知，造成農(nóng)業(yè)機(jī)械液壓系統(tǒng)磨損問題出現(xiàn)的原因主要包括以下幾種：（1）顆粒污染磨損。農(nóng)業(yè)機(jī)械液壓系統(tǒng)運行過程中，灰塵、農(nóng)作物雜質(zhì)等顆粒物進(jìn)入到液壓系統(tǒng)后，對液壓管道表面造成了不同程度的磨損，磨損的不斷加劇及密封間隙的增大，最終引發(fā)了液壓油泄漏的問題。（2）水污染磨損。水進(jìn)入到液壓系統(tǒng)內(nèi)部后與液壓油發(fā)生反應(yīng)，生成的酸性物質(zhì)與油泥等，不僅影響了液壓系統(tǒng)的潤滑性能，而且隨著液壓元件磨損的加劇，液壓系統(tǒng)發(fā)生泄漏的概率也隨之增大。

3 農(nóng)業(yè)機(jī)械液壓系統(tǒng)泄漏的預(yù)防措施

液壓系統(tǒng)是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)機(jī)械的重要組成部分之一，如果農(nóng)業(yè)機(jī)械液壓系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備作業(yè)過程中發(fā)生了泄漏問題的話，不僅會影響到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率，而且還會因為油液浪費情況的出現(xiàn)，對周邊環(huán)境造成破壞和污染，從而增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成本。因此在具體的工作中，要加強(qiáng)其預(yù)防措施，主要有以下幾點。

3.1 加強(qiáng)液壓系統(tǒng)檢測工作

維修人員在檢修農(nóng)業(yè)機(jī)械液壓系統(tǒng)的泄漏故障時，應(yīng)該根據(jù)液壓氣缸等相關(guān)執(zhí)行元件的運行狀態(tài)，判斷液壓系統(tǒng)是否存在泄漏問題。由于導(dǎo)致液壓系統(tǒng)泄漏的原因復(fù)雜多樣，大多只能借助傳統(tǒng)人工拆卸的方式進(jìn)行檢測和修復(fù)。而維修人員則只能依靠自己長期積累的工作經(jīng)驗，分析導(dǎo)致液壓系統(tǒng)發(fā)生泄漏問題的主要原因，然后通過對液壓系統(tǒng)的全面檢查，確定液壓系統(tǒng)是否存在泄漏問題。維修人員在采用拆卸檢測法維修液壓系統(tǒng)時，應(yīng)該重點進(jìn)行以下部位的拆卸與檢測工作：（1）活塞密封位置。維修人員在拆卸檢測活塞密封裝置時，必須重點檢查活塞密封裝置是否出現(xiàn)傷痕或磨損的問題，通過對活塞密封裝置磨損程度的分析，判斷其能否滿足使用要求，如果發(fā)現(xiàn)磨損程度嚴(yán)重?zé)o法繼續(xù)使用時，必須立即更換。（2）液壓缸缸筒內(nèi)表面。如果拆卸檢測過程中發(fā)現(xiàn)，液壓缸缸內(nèi)表面出現(xiàn)了縱向拉痕且更換活塞密封件無法解決此類問題時，維修人員應(yīng)根據(jù)實際情況，采用強(qiáng)力珩磨工藝修復(fù)液壓缸內(nèi)表面，使其恢復(fù)至良好狀態(tài)后，再開始后續(xù)維修工作。

3.2 優(yōu)化制造及設(shè)計工藝

液壓系統(tǒng)發(fā)生泄漏故障后，維修技術(shù)人員應(yīng)該及時選擇液壓元件外配套零部件為后續(xù)維修工作的順利開展做好充分準(zhǔn)備。作為維修技術(shù)人員來說，應(yīng)該深入分析導(dǎo)致液壓系統(tǒng)發(fā)生泄漏問題的原因，然后利用先進(jìn)技術(shù)手段優(yōu)化和完善液壓系統(tǒng)的設(shè)計方案，然后選擇閥件、缸體、液壓附件、泵體、密封件等液壓系統(tǒng)元件，確保液壓系統(tǒng)泄漏故障維修工作的順利完成。另外，維修人員還應(yīng)充分重視液壓系統(tǒng)安裝面與密封面設(shè)計優(yōu)化的重要性，為了避免液壓系統(tǒng)機(jī)械內(nèi)密封件出現(xiàn)磨損或溝槽后，應(yīng)該采用精密加工密封件，將液壓系統(tǒng)表面的粗糙程度控制在0.8mm，并在確保安裝面與密封面沒有徑向劃痕的前提下，提高液壓系統(tǒng)元件裝配的質(zhì)量。

3.3 降低振動及沖擊造成的磨損

為了避免因為沖擊或震動等因素導(dǎo)致液壓系統(tǒng)接頭出現(xiàn)松動的情況，引發(fā)液壓系統(tǒng)泄漏的問題，維修技術(shù)人員應(yīng)該從以下幾方面著手，采取相應(yīng)的檢測與維修方案，降低震動和沖擊對液壓系統(tǒng)運行穩(wěn)定性產(chǎn)生的影響。首先，利用減震支架固定液壓系統(tǒng)，以吸收外部沖擊力和振動力，減輕沖擊力和振動力對液壓系統(tǒng)造成的損害。其次，通過布置壓力控制閥保護(hù)系統(tǒng)的方式，降低液壓有關(guān)接頭的使用數(shù)量，將各個油管接頭焊接在一起。最后，在液壓系統(tǒng)安裝過程中，采取堵頭扭矩或螺栓扭矩等方法，防止液壓系統(tǒng)運行過程中各個結(jié)合面與密封件被蠶食，以便于液壓油管安裝的順利完成。

3.4 合理設(shè)計與裝配液壓系統(tǒng)

液壓系統(tǒng)中的靜密封件必須按照要求剛性固定于表面，以便于在發(fā)生液壓油泄漏問題后，維修人員能及時進(jìn)行維修。設(shè)計人員在液壓系統(tǒng)設(shè)計階段，必須保證密封槽尺與公差設(shè)計的科學(xué)性與合理性，避免因為密封槽尺與公差設(shè)計不合理，導(dǎo)致液壓系統(tǒng)在后期運行過程中，出現(xiàn)堵塞的情況，出現(xiàn)泄漏問題。由于液壓系統(tǒng)在長期運行過程中，靜密封件會逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閯用芊饧偌由掀浯植诘呐浜媳砻婕觿×嗣芊饧哪p程度，所以，維修人員在開展液壓系統(tǒng)泄漏問題的檢測和維修工作時，應(yīng)該充分重視精密封件運行狀態(tài)的檢測工作，以保證后續(xù)維修工作的順利開展。

3.5 控制油溫，避免密封件變質(zhì)

造成密封件變質(zhì)過早問題發(fā)生的原因較多，但油溫過高卻是其中最重要的影響因素之一。由于液壓系統(tǒng)內(nèi)液壓油溫度每升高10℃密封件的使用壽命就會縮短一半。因此，在主體規(guī)劃過程中，液壓傳動系統(tǒng)內(nèi)部在設(shè)計過程中，應(yīng)合理安裝冷卻件，從而有效控制油溫，防止密封件出現(xiàn)老化的現(xiàn)象。在系統(tǒng)運行過程中，經(jīng)常會與液壓油產(chǎn)生一定的摩擦，從而影響到兩者的融合問題，引發(fā)密封件的問題出現(xiàn)，甚至?xí)哟竺芊饧睦匣Ｒ虼嗽谝簤合到y(tǒng)設(shè)計中，應(yīng)按照不同液壓油的不同性質(zhì)，采用不同的密封件，保證在運行過程中可以相互融合，從而有效防治液壓系統(tǒng)出現(xiàn)泄露的情況。維修人員必須嚴(yán)格按照農(nóng)業(yè)機(jī)械使用的要求，設(shè)計液壓系統(tǒng)，通過增加強(qiáng)制冷卻裝置的方式，將農(nóng)業(yè)機(jī)械液壓系統(tǒng)的油溫控制在65℃之下，避免因為液壓系統(tǒng)中液壓油溫度過高，而導(dǎo)致密封件出現(xiàn)過早變質(zhì)的問題，致使液壓系統(tǒng)發(fā)生泄漏。

4 液壓系統(tǒng)的維護(hù)與使用

（1）在液壓系統(tǒng)實際運行中，會用到一些膠管等，這些儀器會與金屬產(chǎn)生摩擦，從而使得膠管受到擠壓。因此，在實際運行中，應(yīng)考慮到液壓缸的擺動情況，對系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，及時發(fā)現(xiàn)潛在的問題并進(jìn)行解決。（2）對于如密封件、膠管等使用到的部件，可以進(jìn)行建檔，這樣可以了解每種部件使用的時間長度，并對于老化的部件及時更換，做好檢查與維護(hù)，不能在部件磨損后再進(jìn)行被動修復(fù)，從而造成一定的損失。（3）在實際操作過程中，還應(yīng)控制好油溫，如果油溫過高就會使得潤滑油膜受到一定的損害，產(chǎn)生較大的摩擦力從而造成更為嚴(yán)重的磨損。密封材料在摩擦加大過程中就會老化更快，從而使得液壓油泄露。（4）減少管接頭的使用，一般會有30%~40%的泄露都是從管接頭產(chǎn)生的，因此應(yīng)減少管接頭的使用。（5）結(jié)合液壓系統(tǒng)的實際情況，選擇合適的液壓元件，保證元件的精度，如果在系統(tǒng)中沒有要求迅速切換，就可以選擇濕式電磁閥，此設(shè)備的壽命較長，并且沖擊力不強(qiáng)，這樣就可以消除推桿部位的泄露。（6）一些容易進(jìn)入粉塵的地方，應(yīng)設(shè)置擋塵裝置，比如可以設(shè)置防塵罩等，這樣可以防止塵土進(jìn)入到系統(tǒng)中，影響系統(tǒng)的正常運行。（7）應(yīng)保持油液的清潔度，及時對油液進(jìn)行更換。如果油液中混入一些顆粒，就容易造成摩擦，從而使得密封件之間的摩擦和磨損增強(qiáng)，最終造成密封件受損，使得油液的泄露提升。對于此種情況可以設(shè)置過濾裝置，并定期對油液進(jìn)行清理。（8）在實際設(shè)備使用過程中，操作人員發(fā)揮著非常重要的作用，因此應(yīng)加強(qiáng)對操作人員的培訓(xùn)和篩選，提升操作人員的整體素養(yǎng)和維護(hù)意識。

5 結(jié)語

總之，由于引發(fā)農(nóng)業(yè)機(jī)械液壓系統(tǒng)泄漏問題的原因較多，一旦液壓系統(tǒng)發(fā)生泄漏，就必將影響到農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用性能和壽命。所以，農(nóng)業(yè)機(jī)械使用者必須在農(nóng)業(yè)機(jī)械使用過程中，仔細(xì)觀察液壓系統(tǒng)運行的狀態(tài)，加強(qiáng)液壓系統(tǒng)日常維護(hù)和保養(yǎng)工作的力度，確保液壓系統(tǒng)始終處于最佳運行狀態(tài)，以及時發(fā)現(xiàn)和解決液壓系統(tǒng)泄漏問題，發(fā)揮出農(nóng)業(yè)機(jī)械在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的效果，推動我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。