摘 要:本文對工程機械液壓系統(tǒng)中的常見故障進行了分析討論,指出常見故障的原因是油液污染、溫度過高及內部或外部的油液泄漏,并根據(jù)故障原因提出了相應對策,以供借鑒和參考。
關鍵詞:工程機械;液壓系統(tǒng);故障分析
液壓系統(tǒng)在工程機械中應用廣泛,是各種大型機械如壓路機、裝載機、挖掘機等的重要組成部分,但在野外作業(yè)的過程中,常常會因為液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障而使工作進度受到影響,造成極大的經濟損失。液壓故障的出現(xiàn)通常在之前伴有一些預兆,通過對液壓系統(tǒng)故障進行分析,充分了解其前兆,并做好排查工作,采取相應措施,就可大大減少故障發(fā)生的概率,提高工程作業(yè)效率。
一 工程機械液壓系統(tǒng)常見故障
相比一般機械故障及電氣設備故障,液壓系統(tǒng)的故障分析相對更加困難,且液壓系統(tǒng)故障表現(xiàn)形式多樣,常常使維修人員難以分清,無從下手,使工程作業(yè)難以盡快繼續(xù)。雖然液壓系統(tǒng)故障表現(xiàn)各異,但根據(jù)故障原因大致可將其分為3類:油液受到污染、系統(tǒng)溫度過高及內部,外部的泄漏。液壓系統(tǒng)故障3大原因密切相關,往往一個問題的出現(xiàn)會直接或間接導致另外幾個問題的出現(xiàn),使液壓系統(tǒng)的故障表現(xiàn)復雜,難以排查解決。
二 控制液壓系統(tǒng)故障原因分析
(一)油液污染
油液污染的原因分為水分、空氣及雜質顆粒的混入[1]。
⑴水分的混入途徑:油箱蓋在運行過程中被熱氣沖出,使得空氣中的水分在冷熱交替下凝結成水珠滴入油液;水冷器及熱交換器管道破裂致其中的水外流進入油液;加注油液時不慎帶入了水分。
⑵在工程機械的野外作業(yè)過程中,常會有木屑、灰渣、切屑、瀝青以及油箱噴漆等雜質顆粒混入液壓系統(tǒng),它們有些是裝配過程殘留下來的,有些是液壓元件工作過程中脫落的,還有些是外部環(huán)境侵入的。它們的存在會引起液壓系統(tǒng)的泵、馬達、閥門等出現(xiàn)故障,使系統(tǒng)無法正常工作。
⑶當液壓系統(tǒng)的元件結合及部件接頭不夠緊密時,就極有可能在超負荷運行過程中出現(xiàn)松動情況,使空氣進入到油液中,從而產生故障;同時,油箱內油面過低時,系統(tǒng)排氣出現(xiàn)困難,油泵“吃油”深度不夠,空氣也因此混入油液中。
(二)溫度過高
當液壓系統(tǒng)溫度過高時,會使液壓系統(tǒng)的各部分元件磨損加劇,嚴重時還會直接使液壓系統(tǒng)停止工作。溫度過高主要原因是油品使用不當、施工環(huán)境污染嚴重、空氣混入液壓系統(tǒng)、環(huán)境溫度過高以及液壓循環(huán)系統(tǒng)出現(xiàn)故障[2]。
⑴工程機械液壓系統(tǒng)的運作需要選擇黏度、質量都符合相應要求的油,若選用的油液質量較差,黏度等級不夠,或者將不同品牌的油液混合使用,就會使油液的黏度過低或過高,造成液壓系統(tǒng)工作壓力不穩(wěn)或工作壓力過大、功率損失過多,引起油溫的升高。
⑵工程機械工作的環(huán)境條件通常比較惡劣,污染情況嚴重,雜質碎屑等十分容易在工作過程中混入液壓油中,使液壓系統(tǒng)的泵、馬達、閥門及液壓缸的磨損加劇,同時可能出現(xiàn)泄漏情況,油溫也隨之升高。
⑶當液壓油中混入空氣時,空氣從低壓區(qū)經過時會形成氣泡,以氣泡形式運動,當其經過高壓區(qū)時,就會因高壓而破碎,從而放出大量的熱量,使油溫升高。
⑷當工程機械運行所處的環(huán)境溫度過高時,機械再超負荷運行,就極易使液壓系統(tǒng)溫度過高。
⑸在液壓系統(tǒng)的運行過程中,水冷器等冷卻循環(huán)系統(tǒng)可以強制性對液壓系統(tǒng)降溫,以保證其正常工作運轉。當冷卻循環(huán)系統(tǒng)出現(xiàn)各種故障時,如水循環(huán)不暢、油污堵塞散熱片縫隙等,其冷卻散熱效果就會下降,造成油溫的升高。
(三)內、外泄漏
液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障,也有可能是因為油液發(fā)生了泄漏,泄漏分為內部泄漏及外部泄漏。
⑴工程機械設備在長時間使用過后,其內部元件會受到一定的磨損,不及時發(fā)現(xiàn)并更換的話,個部件之間的配合度就會不斷下降,最后出現(xiàn)泄漏問題;同時,液壓管路安裝時未按照嚴格要求操作,會導致管路容易破裂,發(fā)生滲漏現(xiàn)象;另外,當液壓系統(tǒng)的密封工作做的不到位時,也會引起泄漏。
⑵液壓系統(tǒng)的油溫過高時,油液黏度會下降,油液的潤滑功能變差,機械磨損情況會加劇,導致液壓系統(tǒng)內部泄漏問題的出現(xiàn)。同時,內部泄漏與機械磨損的共同作用又會使油溫再度升高,循環(huán)往復,最終使液壓系統(tǒng)的油管在多重因素影響下,爆裂開來,形成油液的外部泄漏。
三 控制液壓系統(tǒng)故障主要對策
(一)保證油品質量
油是液壓系統(tǒng)正常運轉的核心,油品的選擇及質量的保證直接影響著工程機械正常作業(yè)的進度,因此,在選擇液壓系統(tǒng)使用的油品時,需要確保其黏度與質量要求均完全符合。同時,對于已經購買的油品要按品牌恰當?shù)拇娣?,做好相應的記錄,并定期抽查油品黏度與質量,及時淘汰掉不符合要求的油品,保證液壓系統(tǒng)用油質量。
(二)避免油液污染
當液壓系統(tǒng)中油液用盡,需要加注新油時,要確保新油與舊油是相同品牌型號,避免油液混合污染。油液加注過程中,要選擇污染較輕、雜質較少的環(huán)境,并使用濾網(wǎng)及干凈的加油器,避免固態(tài)雜質混入其中。在對液壓系統(tǒng)清洗時,在清洗完畢后要待其完全干燥,其內水分完全消失,再加入新的油液。
(三)正確安裝管路
在安裝液壓系統(tǒng)的軟管時,要注意保持軟管原有形態(tài),避免扭曲折疊。軟管直線安裝時要確保30%左右的長度余量,方便適應油溫、受拉及振動;軟管轉彎處半徑應大于管外徑的9倍;高溫或腐蝕氣體環(huán)境下盡量不使用橡膠軟管。
安裝硬管時應盡量直線安裝,減少轉彎,避免交叉。轉彎處半徑應大于油管外徑的3~5倍,同時對長管應用標準管夾做好固定工作,防止碰撞[3]。
(四)確保密封良好
在安裝密封件時,首先要選用密封性能良好,耐磨性好,壽命較長,有互換性且裝配方便的密封件。在安裝過程中,應按照不同部位的安裝要求,在盡量不扭曲變形密封件的情況下完成安裝,使各部件間的配合緊密。
(五)做好維修保養(yǎng)
工程機械在復雜環(huán)境下長期運轉作業(yè)后,不可避免的會出現(xiàn)一些問題,比如零件接口的松動、機械元件的磨損等,為了避免液壓系統(tǒng)在運行過程中出現(xiàn)故障,就應做好定期的檢查維護與保養(yǎng)。在檢查維護的過程中,一旦發(fā)現(xiàn)問題,就應當及時進行處理,并記錄備案,以便出現(xiàn)故障時能快速分析找出故障原因,減少對工作進度的影響。
四 結語
工程機械液壓系統(tǒng)在使用的過程中,常因為內部或外部的各種原因出現(xiàn)故障,并因此造成工程機械零件的損傷及施工時間的推后。但這些故障的出現(xiàn)大多不是由液壓系統(tǒng)本身或工作人員操作不當引起,而是由前期工作的失誤造成。因此,在液壓系統(tǒng)平時的檢查維護時,就應當制定好相應的規(guī)則,有針對性的做好防控工作,避免油液的污染,元件的損壞,油液的泄漏等問題,從根本上控制減少故障發(fā)生的幾率,確保液壓系統(tǒng)的正常運行。
參考文獻:
[1]曹擎宇.工程機械液壓系統(tǒng)的維護及故障診斷技術[J].交通世界,2018, 460(10):148-149.
[2]高新輝,李紅軍.工程機械液壓系統(tǒng)常見故障原因及預防措施[J].銅業(yè)工程,2019, 155(1):122-123+126.
[3]王保剛.工程機械液壓系統(tǒng)節(jié)能技術綜述與發(fā)展[J].南方農機,2018,49(18):64.
作者簡介:
劉彬(1986-),男,漢族,山東濰坊,大學本科,工程師,從事機械設備管理。