試析汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)故障原因與排除

梁彪彪

（靈石縣中煤九鑫焦化有限責(zé)任公司， 山西 晉中 031307）

0 引言

汽車起重機(jī)在我國當(dāng)前的建筑行業(yè)中屬于重要的一種生產(chǎn)裝置，在起重機(jī)的施工作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)不僅需要進(jìn)行高空操作，具有一定的危險(xiǎn)性，而且工作環(huán)境較為復(fù)雜，不利于對(duì)起重機(jī)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)與檢修。這樣容易造成在實(shí)際使用汽車起重機(jī)時(shí)出現(xiàn)故障，若不能及時(shí)找出故障原因并進(jìn)行排除，則會(huì)引發(fā)一些安全事故。為了保證汽車起重機(jī)在應(yīng)用時(shí)的安全性，掌握排除故障的方法極為重要。因此，對(duì)汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)故障原因及故障排除法展開分析。

1 汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)的基本組成

汽車起重機(jī)基本安全在特定或者普通的汽車底盤中，可以將行駛駕駛室與起重操作室進(jìn)行分開設(shè)置，通過液壓轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)每一個(gè)機(jī)構(gòu)，實(shí)際的運(yùn)轉(zhuǎn)速度可以進(jìn)行無級(jí)調(diào)整。這種起重機(jī)具有靈活性強(qiáng)、轉(zhuǎn)移位置速度快等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)還具有在展開起重作業(yè)時(shí)需要利用支腿進(jìn)行，不能載重行駛，更無法在泥濘或者土地比較松軟的位置進(jìn)行操作，汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)基本由上車液壓系統(tǒng)和下車液壓系統(tǒng)所組成。其中，上車液壓系統(tǒng)的組成元素為圖1 所示，其組成操作基本是四聯(lián)液壓泵屬于動(dòng)力源，先導(dǎo)閥屬于比例式減壓閥，主操作閥屬于符合敏感式比例多路換向閥，而變量軸向柱塞馬達(dá)則是卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)，最后操作閥作為液控先導(dǎo)控制的多路換向閥操作系統(tǒng)。上車液壓系統(tǒng)中的組成元素和以上操作讓起重機(jī)具有載重大時(shí)速度慢和載重輕時(shí)速度快的特點(diǎn)。下車液壓系統(tǒng)中下車油路自身的壓力是由齒輪泵所供給的，借助溢流閥設(shè)置其最大的操作壓力，并利用手動(dòng)多路換向閥對(duì)水平縱向支腿活動(dòng)位置進(jìn)行操作。同時(shí)在縱向支腿的油缸處分別裝置雙向液壓鎖，能夠防止出現(xiàn)縱向支腿油缸活塞桿在實(shí)際的操作過程中出現(xiàn)向回收縮和在行車時(shí)自動(dòng)伸出的情況。

圖1 上車液壓系統(tǒng)的組成元素

2 汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障的基本排除方式

2.1 截止法

該方法是把某個(gè)系統(tǒng)或者液壓元件的管路截止，使用一條液壓油管越過某個(gè)系統(tǒng)或者液壓元件，讓原本通過某個(gè)液壓元件或者系統(tǒng)的液壓油路進(jìn)行斷路，使液壓油從新增的液壓油管處通過，隨后再次展開檢查分析與試驗(yàn)。

2.2 替代法

此方法是拆除某個(gè)假設(shè)出現(xiàn)損壞或者故障的液壓元件，隨后更換同樣且檢測(cè)過無損的液壓元件隨后進(jìn)行試驗(yàn)，若是故障完全消除可判定是該液壓元件出現(xiàn)故障。在汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)中應(yīng)用替代法進(jìn)行故障排除不僅具有極高的便捷性，而且操作較為簡(jiǎn)單，在實(shí)際的故障排除和維修中經(jīng)常應(yīng)用該方法。

2.3 儀器測(cè)量法

所謂的儀器測(cè)量法為通過液壓系統(tǒng)中的壓力測(cè)試儀來測(cè)量汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)中每個(gè)機(jī)構(gòu)實(shí)際的液壓變化，按照不同車型維修手冊(cè)中所編寫的每個(gè)壓力標(biāo)準(zhǔn)值來判斷液壓元件的完整性，明確其是否存在故障。

2.4 綜合判斷法

綜合判斷法為使用兩種或者兩種以上的液壓系統(tǒng)故障排除方式進(jìn)行綜合、全面的分析與判斷，以此明確具體的故障原因，該方法具有每個(gè)故障排除的優(yōu)點(diǎn)，但執(zhí)行起來較為麻煩。

3 汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)的故障原因與排除

市面上的汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)的工作原理基本一致，在進(jìn)行故障排除時(shí)需要遵循相應(yīng)的方法和流程，只有這樣才能較快速度地找出故障原因并進(jìn)行排除，保證汽車起重液壓系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行，其具體的故障原因和排除流程如下：

3.1 右前支腿垂直油缸

某型汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)的液壓系統(tǒng)工作原理如圖2 所示。該車的右前支腿垂直油缸的下沉情況較為嚴(yán)重，但其他的支腿垂直油缸則比較正常。在進(jìn)行故障排除時(shí)流程為以下所示：

圖2 某型汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)原理

1）審查液壓系統(tǒng)的圖紙。通過觀看該車型維修手冊(cè)中支腿機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)的工作原理圖可以得出，垂直油缸動(dòng)作中液壓油路的基本走向時(shí)從油箱到P3 泵至支腿操作閥，隨后到液壓?jiǎn)蜗蜷y再到垂直油缸最后回油箱中[1]。

2）使用排除法來明確造成故障的原因。按照液壓元件實(shí)際的性能進(jìn)行判斷可得知P3 泵與支腿操作閥并不會(huì)造成垂直油缸下沉，導(dǎo)致其下沉的原因主要為液壓?jiǎn)蜗蜷y芯泄漏或者閥芯缺少彈簧彈力和因?yàn)榇怪庇透谆钊头膺^度老化而造成內(nèi)部泄漏，進(jìn)而引發(fā)缸筒磨損的程度過高或油缸下沉而造成內(nèi)部泄漏，最終使油缸下沉。

3）使用替代法找出引起垂直油缸下沉的原因。因?yàn)樵谠撈鹬貦C(jī)中有且僅有垂直缸出現(xiàn)下沉情況，剩下3 條支腿的垂直油缸并未出現(xiàn)不良問題，所以將右前支腿的液壓?jiǎn)蜗蜷y拆除更換一個(gè)相同且質(zhì)量完好的單向閥進(jìn)行試驗(yàn)。在20 min 之后使用深度游標(biāo)卡尺對(duì)下沉量進(jìn)行測(cè)量，結(jié)果顯示僅有右前支腿的垂直油缸有所下沉，剩下3 條支腿的垂直油缸并沒有出現(xiàn)變化，所以從以上情況可得知造成右前支腿垂直油缸出現(xiàn)下沉的主要故障原因?yàn)榇怪庇透仔孤?/p>

4）將垂直油缸拆除。把疑似出現(xiàn)故障的垂直油缸拆除解體之后發(fā)現(xiàn)其活塞處的油封出現(xiàn)了老化變硬的情況。使用內(nèi)徑百分表對(duì)油缸筒的內(nèi)徑進(jìn)行測(cè)量發(fā)現(xiàn)其并未超出維修手冊(cè)的標(biāo)準(zhǔn)，所以在把油封更換后，同時(shí)嚴(yán)格根據(jù)維修手冊(cè)中的流程進(jìn)行安裝，隨后進(jìn)行100%重載和空載試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)該汽車起重機(jī)4 條支腿的垂直油缸并沒有出現(xiàn)下沉情況，因此故障被消除。

3.2 上車轉(zhuǎn)臺(tái)與下車支腿的垂直油缸

某臺(tái)汽車的起重機(jī)在實(shí)際工作時(shí)存在著上車轉(zhuǎn)臺(tái)與下車支腿垂直油缸無法正常升起的問題。該故障具體的排除流程為以下所示：

1）查找汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)的工作原理圖。通過檢查該汽車的修理手冊(cè)可以得知，其轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)構(gòu)液壓油路的走向?yàn)橛拖涞絇3 泵隨后為支腿油缸操作閥和上車轉(zhuǎn)臺(tái)操作閥，再通過轉(zhuǎn)臺(tái)電動(dòng)機(jī)至油箱。而支腿機(jī)構(gòu)液壓油路的出現(xiàn)道支腿油缸操作閥之后的走向?yàn)榇怪庇透灼胶忾y與垂直油缸，最后返回油箱?；诖?，應(yīng)使用儀器測(cè)量法進(jìn)行故障分析[2]。

2）測(cè)量汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)的實(shí)際壓力。使用液壓系統(tǒng)測(cè)量?jī)x在RV3 溢流閥進(jìn)行壓力測(cè)量并將測(cè)量結(jié)果和該汽車起重機(jī)修理手冊(cè)中的液壓泵壓力標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行對(duì)比，通過對(duì)比發(fā)現(xiàn)處于中速的發(fā)動(dòng)機(jī)P3 泵標(biāo)準(zhǔn)值為21 MPa，但測(cè)量得出的P3 泵壓力為6 MPa。

3）調(diào)節(jié)壓力。先把RV3 溢流閥中的鎖緊螺母全部松開，通過逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)來調(diào)節(jié)壓力螺栓，隨后再對(duì)RV3 溢流閥的實(shí)際壓力進(jìn)行測(cè)量，轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速無論是1 550 r/min 還是2 100 r/min，其壓力皆為11 MPa。從該數(shù)據(jù)可得知，導(dǎo)致轉(zhuǎn)臺(tái)與垂直油缸無法正常工作的原因?yàn)橄到y(tǒng)的壓力比較低，給汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)提供壓力的元件為液壓泵。

4）拆除檢查液壓泵P3 泵。把P3 泵拆除進(jìn)行解體檢查后發(fā)現(xiàn)其止推板存在嚴(yán)重的磨損情況，其深度已經(jīng)高達(dá)1.7 mm，而維修手冊(cè)中表明止推板最高的磨損深度為0.6 mm。此外P1、P2 泵每個(gè)部位之間的配合間隙并不存在超標(biāo)情況?；诠?jié)約成本的角度上，對(duì)P3 泵進(jìn)行替換，對(duì)拆除下來的P1、P2 泵進(jìn)行清洗后再按照順序進(jìn)行裝配。需注意在安裝三聯(lián)泵時(shí)應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)維修手冊(cè)中的流程進(jìn)行安裝隨后進(jìn)行試轉(zhuǎn)，同時(shí)對(duì)溢流閥處的壓力進(jìn)行調(diào)整，待測(cè)量數(shù)據(jù)和維修手冊(cè)中的數(shù)據(jù)一致時(shí)可拆除壓力表，嘗試運(yùn)行該汽車的起重機(jī)，待上車轉(zhuǎn)臺(tái)與下車支腿的垂直油缸已經(jīng)不存在升降困難時(shí)便代表著該故障已經(jīng)被消除。

4 應(yīng)用汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)的注意事項(xiàng)

造成汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障的主要原因?yàn)橐簤河筒粔蚯鍧崳虼藨?yīng)經(jīng)常對(duì)其清潔度進(jìn)行檢查，明確其是否存在變質(zhì)和乳化等情況，若是在檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)液壓油油量不足應(yīng)及時(shí)添加，保證其油量在正常范圍內(nèi)[3]。此外，還需經(jīng)常過濾或者直接更換液壓油，并過濾油器的濾芯，把油箱進(jìn)行清洗，保證液壓油處于清潔的環(huán)境中，這樣能夠有效降低出現(xiàn)故障的可能性并增加液壓元件的應(yīng)用年限。起重機(jī)在剛出場(chǎng)或者進(jìn)行過復(fù)雜的修整后，會(huì)因?yàn)樾乱簤涸哪ズ隙霈F(xiàn)雜質(zhì)，同時(shí)管路中也會(huì)產(chǎn)生雜質(zhì)，其會(huì)與液壓油一起流回到油箱中，因此起重機(jī)的使用時(shí)間在3 個(gè)月之后必須對(duì)濾芯和液壓油進(jìn)行更換，并清洗油箱。每半年需要更換或者過濾一次液壓油和濾芯，每次液壓油的應(yīng)用時(shí)間需在1 年以內(nèi)。若是發(fā)現(xiàn)液壓油存在嚴(yán)重的污染，則必須及時(shí)對(duì)其進(jìn)行更換或者過濾，并根據(jù)季節(jié)或者環(huán)境溫度合理選擇液壓油。

5 結(jié)語

了解汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)故障，對(duì)其故障原因進(jìn)行分析并把故障逐一排除極為重要，這樣可保證起重機(jī)能夠正常使用。所以需要認(rèn)識(shí)并掌握排查起重機(jī)液壓故障的方法，做好原因分析工作，提升排除故障的效率，這樣才能保證能最大化發(fā)揮出其作用，并推動(dòng)我國汽車起重機(jī)的穩(wěn)定發(fā)展。