魏雪梅

1 液壓傳動系統(tǒng)工作原理

液壓傳動是一種以液體為傳動介質(zhì)，利用液體的壓力能進行能量轉(zhuǎn)換、傳遞和控制的傳動方式，液壓傳動系統(tǒng)的工作原理是將電動機或其他原動機輸出的機械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能，再在控制元件的控制下，通過執(zhí)行元件將壓力能轉(zhuǎn)換為直線運動或回轉(zhuǎn)運動形式的機械能，從而完成動作并對外做功。

2 液壓系統(tǒng)的日常維護與檢修

2.1 日常維護保養(yǎng)

（1）檢查油箱內(nèi)的油量。

（2）檢查壓力表顯示的工作壓力及壓力表的波動情況。

（3）檢查油泵和壓力控制閥（主要是溢流閥）的振動和噪聲情況。

（4）檢查油溫和油泵殼體溫度，油的溫度宜為40℃～50℃，不可超過60℃，油泵溫度可比油的溫度高5℃～10℃。

（5）檢查油箱、油泵、各種閥、油缸、油管接頭、壓力表連接部分等的漏油情況，緊固所有緊固件。

（6）檢查液壓油缸的運動情況。

（7）檢查電磁閥電磁鐵的溫度。

（8）清除油箱、液壓元件和運動部件及其外罩上的油污和粉塵。

（9）停機時拆卸、清洗濾油器，檢查更換濾油芯（可每季度一次）。

（10）停機時清洗冷卻器，使其充分發(fā)揮效能。

（11）停機時檢查和更換磨損明顯的零部件。

（12）在油箱取樣口處取油樣，送油品檢測室檢測（可每季度一次）。

（13）檢查電機和油泵的聯(lián)軸器、梅花膠塊（可半年一次）。

（14）檢查蓄能器的氮氣充入壓力并補充氮氣（可半年一次）。

（15）年度檢修時，拆卸、檢查油缸，更換已損壞零部件及密封件。

（16）離線過濾液壓油并清洗油箱，沖洗液壓系統(tǒng)管路內(nèi)部（可每年一次）。

2.2 檢修注意事項

（1）保持檢修工作場所寬敞明亮、清潔。

（2）檢修前，需確認液壓系統(tǒng)已完全泄壓。

（3）拆卸液壓油管前，應先清潔油管連接部位，拆卸后立即用干凈的塑料薄膜包扎管口，防止雜質(zhì)侵入。

（4）當拆卸的管路比較復雜時，應在每根油管的兩端和連接處進行編號，以防止回裝出錯。

（5）密封圈等橡膠制品，應在干凈的液壓油中搖洗并立即晾干，不可在汽油等溶劑中浸洗。

（6）安裝液壓元件時，必須用清亮的液壓油將其清洗干凈。

3 液壓傳動系統(tǒng)故障排除方法

常見的液壓系統(tǒng)故障排除方法主要有分析法、改變系統(tǒng)元件法、邏輯推理判斷法等，本文將介紹幾則運用上述故障排除方法解決水泥生產(chǎn)設備液壓系統(tǒng)故障的實例。

3.1 分析法

分析法是依據(jù)液壓系統(tǒng)的工作原理而進行的故障診斷方法。采用分析法可以解決絕大多數(shù)的液壓系統(tǒng)故障，但其要求分析人員必須充分了解和熟悉液壓元件和回路的工作原理，能夠結(jié)合執(zhí)行元件的動作情況、有關(guān)電磁閥和動作表單及相關(guān)的電路圖，整理出各回路的設計意圖與思路；能夠?qū)⒐ぷ髟韴D中的液壓回路管線與實物一一對應；了解閥座上閥孔之間的串通與隔阻關(guān)系等。下面介紹用分析法進行液壓系統(tǒng)故障診斷和排除的實例。

3.1.1 非凡輥磨MPS5300 液壓系統(tǒng)1 號磨輥不能正常升輥

液壓系統(tǒng)全域示意圖見圖1。

圖1 非凡輥磨MPS5300液壓系統(tǒng)全域示意

3.1.1.1 故障簡述

輥磨因振動大而跳停，開機前發(fā)現(xiàn)液壓系統(tǒng)中控無法自動升輥，但系統(tǒng)預張緊正常。

3.1.1.2 故障分析

（1）液壓系統(tǒng)中控無法自動升輥，需現(xiàn)場手動升輥以排查問題所在。在現(xiàn)場手動升輥時發(fā)現(xiàn)，2號、3號輥可以正常上升，而1號輥不能動作，1號輥的壓強僅0.55～0.60MPa，不能正常建立3.0MPa壓強的預充壓，說明故障點在1號輥液壓回路上。

（2）在已確定故障區(qū)域的基礎(chǔ)上，縮小故障排查范圍。該液壓系統(tǒng)在升輥至3.0MPa 階段時，油路情況如下：油泵運轉(zhuǎn)，液壓油經(jīng)單向閥、過濾器、二位四通電磁閥（失電，常通狀態(tài)）、單向節(jié)流閥、二位二通電磁閥（得電，常通狀態(tài)）后，分別經(jīng)單向閥向三個液壓缸活塞側(cè)供油。因為2 號、3 號輥能正常升起，說明油路在油泵、單向閥、過濾器、二位四通電磁閥、單向節(jié)流閥、二位二通電磁閥這幾處是正常的，故障液壓元件在二位二通電磁閥之后的油路上。

（3）在再次縮小的故障范圍內(nèi)排查故障元件，如圖2 所示。在二位二通電磁閥之后，正常情況下，液壓油經(jīng)單向閥進入1 號輥液壓缸下腔（無桿腔），現(xiàn)場手動升輥時發(fā)現(xiàn)，1號輥的壓強能達到0.55～0.60MPa，說明單向閥是正常的。而系統(tǒng)不能正常建立3.0MPa 壓強的預充壓，可能是由以下原因造成：油液經(jīng)過單向閥后，通過泄壓閥回油箱；油液經(jīng)過單向閥后，在泄壓閥鎖壓正常的情況下，油液從液控單向閥處回油箱。

圖2 非凡輥磨MPS5300液壓系統(tǒng)再次縮小的故障區(qū)域示意

（4）現(xiàn)場實際運行中，出現(xiàn)過多次1 號輥不能正常升輥的問題，現(xiàn)場拆卸檢修發(fā)現(xiàn)，故障原因包括泄壓閥異物卡阻失效（圖3）、液控單向閥閥芯點蝕及異物卡阻失效（圖4），驗證了分析法排除故障的正確性。

圖3 泄壓閥異物卡阻

圖4 液控單向閥閥芯點蝕及異物卡阻

3.1.2 中信輥磨LGM5024 三道翻板閥溢流閥設定壓力不足（圖5）

圖5 中信輥磨LGM5024三道翻板閥液壓系統(tǒng)原理圖

3.1.2.1 故障簡述

在三道翻板閥液壓系統(tǒng)檢修后，重新運行時，第一道翻板閥關(guān)閉到位后，尚未動作時，即已緩慢開至約1/3位置停止。

3.1.2.2 故障分析

該液壓系統(tǒng)的工作原理如下：油泵電機啟動，由軸向柱塞泵輸出的壓力油，通過單向閥、截止閥、未得電的電液換向閥和液壓單向閥進入第一道、第二道、第三道翻板閥液壓缸的無桿腔中，活塞桿伸出且翻板閥關(guān)閉?；赜徒?jīng)液控單向閥、電液換向閥、冷卻器及回油過濾器回到油箱中。一、二、三道翻板閥依順序循環(huán)動作，正常工作時，一個翻板閥動作，另外兩個翻板閥關(guān)閉。

現(xiàn)場存在的問題是，第一道翻板閥關(guān)閉到位后，尚未動作時，即已緩慢開至約1/3位置停止，并在其順序動作時正常打開。據(jù)此可判斷，單向閥、截止閥、電液換向閥、液壓單向閥、冷卻器、回油過濾器等能正常工作，可能是溢流閥設定壓力不足。由于第二道、第三道翻板閥不存在該問題，所以判斷故障部位為溢流閥，其設定的溢流壓力不足。

3.1.2.3 故障驗證

現(xiàn)場調(diào)整溢流閥的溢流壓力后，第一道翻板閥恢復正常。

經(jīng)調(diào)查，造成該故障產(chǎn)生的原因是鉗工在檢修更換該處液壓缸前，對系統(tǒng)進行泄壓時，放松了溢流閥的調(diào)節(jié)螺栓，而在檢修后未恢復到設定值。該行為屬于違規(guī)操作，正常的泄壓位置為液壓缸的排空孔處。

3.2 改變系統(tǒng)元件法

在對液壓傳動系統(tǒng)故障進行現(xiàn)場初步診斷，懷疑某一元件或幾個元件為故障原因時，可通過換裝一個正常元件試運行的方法進行排查。如電磁換向閥，若其在換向時發(fā)出噪聲，可能是電磁鐵本身有問題，也可能是閥內(nèi)其他原因引起電磁鐵無法正常工作，這時可用一個正常的電磁鐵替換故障電磁閥上的電磁鐵，再觀察其換向時的噪聲情況，由此可判斷電磁鐵是否損壞。采用改變系統(tǒng)元件法對第三代篦冷機液壓系統(tǒng)檢修后，液壓缸不動作故障的排查情況如下。

3.2.1 故障簡述

篦冷機檢修時更換各液壓缸，檢修后對篦冷機三段進行試機，發(fā)現(xiàn)液壓缸不動作。

3.2.2 分析排查

（1）對檢修后的篦冷機一段或二段進行試機，動作正常，篦冷機液壓系統(tǒng)原理圖如圖6所示。

圖6 篦冷機液壓系統(tǒng)原理圖（部分）

（2）初步分析三段液壓回路上可能存在異常的元件，從動作正常的一段或二段液壓回路上逐一拆卸替換試用。

（3）采用替換元件試運行的方法已解決比例換向閥、溢流閥、液壓缸等液壓元件故障。2020 年4月，我公司在2 號水泥生產(chǎn)線大修期間，更換了篦冷機液壓傳動機構(gòu)三段液壓缸后，試機時液壓缸不動作。通過排查比例換向閥、單向閥、液壓缸等，最后發(fā)現(xiàn)是溢流閥損壞失效造成，更換后運行正常。

3.3 邏輯推理判斷法

液壓故障分析是一個邏輯推理的過程，其要求分析人員具備足夠的專業(yè)知識與經(jīng)驗，了解各類典型液壓故障發(fā)生的原因，能夠在分析過程中找出評判故障的依據(jù)，同時在工作中需格外細心，善于歸納總結(jié)。

采用邏輯推理判斷法分析篦冷機液壓系統(tǒng)在運行過程中突然停止工作的故障時，應立即進行以下常規(guī)檢查：

（1）檢查油箱油位，檢查管路有無泄漏情況。

（2）操作比例換向控制閥，用細小的圓鐵頂動電磁閥兩端電磁鐵，若可以頂動且頂動閥芯后液壓缸運作，說明是電磁閥的電氣控制線路存在故障；若未頂動閥芯，則可能是比例換向控制閥故障，若更換比例換向閥控制后，液壓缸仍不能動作，則需進行下一步排查。

（3）轉(zhuǎn)開備用泵（轉(zhuǎn)換時注意各轉(zhuǎn)換閥門的開關(guān)狀態(tài)），若油泵存在故障，則轉(zhuǎn)換后，油缸應能正常工作；若液壓缸仍不動作，則檢查溢流閥是否故障，若故障，則更換新的溢流閥。

（4）若故障仍未排除，則可能是液壓缸故障問題。液壓缸腔內(nèi)油液從高壓腔流到低壓腔時，由于油液是從狹窄的縫隙流過，液壓能易轉(zhuǎn)換成熱能，造成局部發(fā)熱，日常巡檢過程中，應注意液壓缸的運行溫度。

4 結(jié)語

液壓系統(tǒng)故障的影響因素較多，有可能是雜質(zhì)進入卡閥導致，有可能是密封件損壞導致，也有可能是人為失誤導致，分析法、改變系統(tǒng)元件法、邏輯推理判斷法是比較常見的故障排除方法，在處理具體故障時，工作人員需認真分析，細心檢查，循序逐步排除，才能最終消除故障。