史林甫
(徐州市公路工程總公司,江蘇 徐州 221600)
把液壓技術(shù)手段較為合理地融入到工程機(jī)械當(dāng)中,能夠較好地促成該產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化的迅猛發(fā)展,較之傳統(tǒng)模式下的機(jī)械設(shè)備和電氣傳動(dòng)形式,可以發(fā)現(xiàn),除了能夠帶來工作效率的提升外,液壓傳動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障的風(fēng)險(xiǎn)要更低一些,加上本身具備較理想的耐久性,十分適合大范圍應(yīng)用。但是相對(duì)的,在液壓系統(tǒng)的運(yùn)作中依然有可能出現(xiàn)故障,影響工程的運(yùn)轉(zhuǎn)。針對(duì)這一情況,在交通工程當(dāng)中應(yīng)用液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的時(shí)候,如果發(fā)生故障,工作人員必須要盡快確認(rèn)其成因,并加以針對(duì)性處理,以保證整個(gè)系統(tǒng)能夠繼續(xù)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。
1)較強(qiáng)的隱秘性。對(duì)交通工程機(jī)械而言,液壓傳動(dòng)系統(tǒng)大多要在密封性較高的空間中進(jìn)行常規(guī)運(yùn)轉(zhuǎn),加上運(yùn)轉(zhuǎn)介質(zhì)本身的獨(dú)特性特征,直接導(dǎo)致故障形成之后很難被察覺。因此,可以認(rèn)為“隱秘性”這一特征也是液壓轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)最為主要的故障特征。
2)顯著的多元性。針對(duì)大多數(shù)交通工程機(jī)械的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用情況來說,其發(fā)生故障之后原因會(huì)呈現(xiàn)出十分鮮明的多元性特征。例如,液壓油外泄導(dǎo)致的壓力波動(dòng)、噪音超標(biāo),可能會(huì)和機(jī)械電氣有關(guān)聯(lián)。諸多因素共同導(dǎo)致故障多元化特征,這也是日常監(jiān)管已經(jīng)十分完善的情況下依然有較大的風(fēng)險(xiǎn)導(dǎo)致故障出現(xiàn)的原因之一。
3)極高的反復(fù)性。針對(duì)各種傳動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析,可以發(fā)現(xiàn),造成液壓傳動(dòng)系統(tǒng)故障往往具備較強(qiáng)的反復(fù)性特征,例如,因液壓系統(tǒng)的壓力值過低造成的泄露問題、電泵問題和閥門故障等造成的事故,這一特征和多元性特征有一定的相似之處,但是較之多元性特征來說,反復(fù)性特征更加宏觀,且較之多元性特征更加強(qiáng)調(diào)外在客觀條件來說,反復(fù)性的特征涉及到的設(shè)備部件更多、更復(fù)雜一些。
1)壓力異常故障類型。因?yàn)榻煌üこ虣C(jī)械當(dāng)中配備的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)在管線規(guī)劃上有非常明顯的反復(fù)性特征和特殊性特征,在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)的過程當(dāng)中有必要配合壓力表等設(shè)施進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的讀取,并記錄下即時(shí)液壓系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)情況,和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)加以對(duì)照判定,保證不會(huì)發(fā)生因未能即時(shí)監(jiān)測(cè)或其他問題的風(fēng)險(xiǎn)管控而出現(xiàn)的問題,以期保證液壓部件得以正常運(yùn)轉(zhuǎn),不會(huì)發(fā)生太高或者太低的異常情況,為日常養(yǎng)護(hù)和故障維修奠定基礎(chǔ)。
2)速度異常故障類型。在傳動(dòng)液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障的情況下,可以結(jié)合實(shí)際情況分析并對(duì)比工程機(jī)械中各個(gè)部分的元件設(shè)計(jì)參數(shù)和正常參數(shù),以判定故障類型。例如調(diào)速閥、節(jié)流閥和變量泵等,這種方式有助于判定速度異常方面的故障源頭,以期能夠?yàn)榭焖贆z修提供參考。
3)動(dòng)作異常故障類型?!皠?dòng)作異常”在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)故障當(dāng)中也是比較常見的成因,在出現(xiàn)此類故障的情況下,可以檢查相關(guān)執(zhí)行元件的運(yùn)轉(zhuǎn)情況,確認(rèn)其是否存在異常,基本上就能夠較精準(zhǔn)地判定異常的換向閥,之后結(jié)合動(dòng)作順序依次展開行程控制,明確異常的位置加以維修,確保液壓傳動(dòng)系統(tǒng)常規(guī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
2.1.1 觀察診斷
在交通工程機(jī)械化設(shè)備當(dāng)中的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生的異常狀況中,主要存在介質(zhì)泄露、部件失衡以及噪音超標(biāo)等問題,結(jié)合工程實(shí)際情況以及操作人員經(jīng)驗(yàn),判斷設(shè)備發(fā)生的異常反應(yīng)是比較常規(guī)、比較快捷的方式。
1)向操作人員了解設(shè)備的運(yùn)行狀況,涵蓋:液壓系統(tǒng)的基本運(yùn)作狀態(tài)正常與否、液壓泵是否出現(xiàn)了異常、液壓油的清潔度檢測(cè)的最近時(shí)間和對(duì)應(yīng)的結(jié)果、濾芯是否清理或更換、故障出現(xiàn)之前是否調(diào)節(jié)過液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)元件、是否對(duì)密封元件進(jìn)行過更換或調(diào)整、在發(fā)生故障時(shí)前后是否發(fā)現(xiàn)液壓系統(tǒng)有異常反應(yīng)、過去此系統(tǒng)是否發(fā)生過比較明顯的故障(以及是否解決)等,依托于工程人員的工作經(jīng)驗(yàn),初步判斷故障的發(fā)生情況。
2)觀察液壓系統(tǒng)的工作狀況,涵蓋:系統(tǒng)壓力值、速度參數(shù)、油液狀態(tài)(是否清潔或泄露)等。
3)認(rèn)真聽取液壓系統(tǒng)是否有異常響動(dòng),涵蓋:沖擊音、泵噪音等,以了解液壓系統(tǒng)的工作狀態(tài)是否正常。
4)觸摸設(shè)備和設(shè)備連接位置的松緊情況,以了解運(yùn)動(dòng)部件的工作情況。
整體來說,這種觀察診斷形式對(duì)于操作人員的經(jīng)驗(yàn)有較高的要求,配合簡(jiǎn)易儀表設(shè)備,觀察、詢問、觸摸等多元角度入手了解工作狀況并加以分析診斷,明確故障成因和位置。不過客觀而言,這種方式始終是比較簡(jiǎn)易且有較大誤差的,僅僅是作為初步判斷而存在。
2.1.2 設(shè)備診斷
如今科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展并不斷創(chuàng)新,包括液壓檢測(cè)設(shè)備在內(nèi)的諸多診斷設(shè)備都得到了廣泛應(yīng)用。在實(shí)踐應(yīng)用當(dāng)中,必須要針對(duì)出現(xiàn)故障的位置和特性進(jìn)行判定,分析現(xiàn)有液壓系統(tǒng)溫度情況、流量參數(shù)等要素,剖析檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)等。在裝配環(huán)節(jié)當(dāng)中,需要針對(duì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)某個(gè)環(huán)節(jié)加以處置時(shí),必須要保證液體從入口流入、從出口流出,這種診斷方式相對(duì)來說比較平穩(wěn)且可靠,而且也不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)面影響,有較為廣泛的應(yīng)用。在診斷的過程當(dāng)中,需要注意的是參考目前階段的次序針對(duì)不同部件進(jìn)行逐個(gè)檢查和判斷,并結(jié)合目前階段的判斷規(guī)范地加以針對(duì)性診斷。流量參數(shù)測(cè)評(píng)和液壓油的黏度有比較密切的關(guān)聯(lián)性,而且和溫度情況有關(guān)。所以,液壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)置需要滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,控制溫度范圍在50℃上下。
2.1.3 替換診斷
因?yàn)橐簤簜鲃?dòng)系統(tǒng)中的元件擁有較強(qiáng)的獨(dú)特性特征,因此,在排查診斷液壓系統(tǒng)的故障過程當(dāng)中,應(yīng)該針對(duì)一些關(guān)鍵性元件進(jìn)行逐一排查,明確元件沒有明顯的問題存在。具體來說,可以使用備份元件取代在經(jīng)驗(yàn)診斷或者是設(shè)備診斷當(dāng)中懷疑出現(xiàn)故障的元件,分析異常是否依然存在,明確故障的成因和發(fā)生未知,為采取針對(duì)性手段解決故障提供參考。通常來說,單向閥、平衡閥或者溢流閥等相對(duì)體積較小、容易拆卸的元件適合應(yīng)用這種診斷方式。
2.1.4 智能診斷
這種方式是在近幾年出現(xiàn)的現(xiàn)代化診斷方式,有較高的科技性特征,有助于深入分析系統(tǒng),為高效診斷奠定了基礎(chǔ)。通常來說,有三種模式是比較常用的:①模糊邏輯診斷模式,借助“模糊邏輯函數(shù)”,分析液壓系統(tǒng)發(fā)生故障的成因和表現(xiàn),并且借助函數(shù)運(yùn)算的方式,判定故障成因和當(dāng)前情況;②事故樹模式,參考統(tǒng)計(jì)信息,判斷液壓傳動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障的主要誘因,將設(shè)備在正常運(yùn)作的過程當(dāng)中出現(xiàn)的故障事故納入到“頂事項(xiàng)”當(dāng)中,通過“事故葉”的形式來加以描繪和補(bǔ)充,借助“布爾代數(shù)”的形式獲得計(jì)算結(jié)果,明確故障成因;③信息系統(tǒng)模式,將液壓系統(tǒng)的故障作為主要信息依據(jù),打造智能化診斷數(shù)據(jù)資料庫,配合大數(shù)據(jù)、云平臺(tái)等技術(shù)手段,在數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常反應(yīng)的情況下,將具體情況錄入其中,借助計(jì)算機(jī)查詢來尋找故障成因、并出具報(bào)告。
2.2.1 液壓泵
對(duì)于液壓傳動(dòng)系統(tǒng)來說,液壓泵是供給動(dòng)力的重要環(huán)節(jié)。在施工的過程當(dāng)中,其涵蓋齒輪油泵以及葉片泵。參考施工實(shí)際,可以發(fā)現(xiàn),齒輪油泵的故障一般會(huì)體現(xiàn)于液體的泄露問題,令泵體流量以及壓力參數(shù)都異常降低,很難滿足整個(gè)機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)需求。針對(duì)這一成因,我們必須要加強(qiáng)齒輪和軸承的檢查,部件出現(xiàn)磨損的時(shí)候要盡快更換。在診斷出葉片泵發(fā)生故障的時(shí)候,要盡快將對(duì)應(yīng)的部位拆除掉,并且替換磨損定子,假如轉(zhuǎn)子和葉片都發(fā)現(xiàn)損傷故障,則需要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行針對(duì)性的維護(hù)。
2.2.2 液壓油缸
油缸在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)來說屬于直接供給壓力的環(huán)節(jié),油缸的故障一般類型并不復(fù)雜,概括來說可以從兩個(gè)方面入手:①油缸外泄,需要及時(shí)檢測(cè)密封元件的情況,判斷損壞,在發(fā)現(xiàn)問題之后及時(shí)予以更換,將外泄的風(fēng)險(xiǎn)控制在最低,盡可能降低不良影響;②元件破損,密封元件損傷會(huì)帶來空氣滲入(損傷參照下文闡述),必須要盡快更換破損元件。假如液壓油的純度無法達(dá)到規(guī)范要求,那么要盡快進(jìn)行過濾提純,降低不良影響。
2.2.3 液壓馬達(dá)
較之液壓泵,馬達(dá)出現(xiàn)故障的風(fēng)險(xiǎn)并不大,通常來說,馬達(dá)也并不需要刻意進(jìn)行日常檢查。不過針對(duì)馬達(dá)的保護(hù)是不能忽視的,馬達(dá)在運(yùn)行的過程當(dāng)中,液壓油的補(bǔ)充過程也要盡量滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。補(bǔ)充油液的時(shí)候,適當(dāng)過濾雜質(zhì),規(guī)避不良風(fēng)險(xiǎn);一旦故障出現(xiàn),且噪音以及振動(dòng)也已經(jīng)發(fā)生,說明馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)已經(jīng)受到影響,要立刻停止工作并加以修復(fù)或者更換。
2.2.4 控制閥
控制閥最主要的功能就是進(jìn)行調(diào)控,強(qiáng)化不同閥體之間以及不同元件和閥體之間的契合性,促進(jìn)裝置的穩(wěn)定運(yùn)行,降低液壓系統(tǒng)故障的隱患。該環(huán)節(jié)如果出現(xiàn)故障,必須在確??刂崎y不會(huì)相互摩擦的基礎(chǔ)之上,規(guī)避高頻振動(dòng),并盡快進(jìn)行維修。究其原因,控制閥如果過度顫動(dòng),勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致精準(zhǔn)性降低甚至是失靈,因此,控制閥故障維護(hù)的過程中必須要重點(diǎn)關(guān)注摩擦和振動(dòng)的影響因素。
2.2.5 管接頭
對(duì)于交通工程機(jī)械來說,液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的管接頭具備較強(qiáng)的獨(dú)特性,出現(xiàn)故障的時(shí)候要加以謹(jǐn)慎處理,否則可能會(huì)導(dǎo)致?lián)p傷。
比起故障出現(xiàn)之后的診斷篩查、應(yīng)急維修,日常加強(qiáng)故障的預(yù)防始終都是機(jī)械化發(fā)展進(jìn)程當(dāng)中的關(guān)鍵任務(wù),就交通工程機(jī)械液壓傳動(dòng)系統(tǒng)來說,保證液壓油規(guī)范應(yīng)用是最為關(guān)鍵的,可以從下述幾個(gè)方面加強(qiáng)預(yù)防。
2.3.1 維持清潔
結(jié)合《工程機(jī)械油料手冊(cè)》中的相關(guān)內(nèi)容,液壓傳動(dòng)系統(tǒng)當(dāng)中正確、規(guī)范地應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)且滿足設(shè)備需求的液壓油(以及替代品),并保證其不會(huì)混入污染物或者雜質(zhì),能夠在極大程度上規(guī)避傳統(tǒng)系統(tǒng)發(fā)生故障的風(fēng)險(xiǎn)隱患。這是因?yàn)樵谙到y(tǒng)當(dāng)中,液壓油除了是基本的工作介質(zhì)之外,還是潤(rùn)滑劑,因此,其清潔度往往會(huì)直接影響整個(gè)系統(tǒng)的基本性能,并且影響元件安全性、工作效率以及工作壽命等性質(zhì),液壓元件之間有極高的配合精度,油液中一旦混入污染物或者是雜質(zhì),勢(shì)必會(huì)誘發(fā)淤積、擦傷或者腐蝕等方面的問題,埋下風(fēng)險(xiǎn)隱患。
從液壓油受污染的成因角度分析,可以從以下幾個(gè)方面加以預(yù)防:定期清理執(zhí)行元件的外部,保證清潔;養(yǎng)護(hù)的過程中注意液壓油量的檢查;在注入液壓油的時(shí)候,使用120目的過濾網(wǎng)來完成操作;在操作中保證容器和涉及到的用具干凈;針對(duì)一些受到嚴(yán)重磨損或者重大損傷的密封部件進(jìn)行定期維護(hù)或者更換;在檢修的過程中,熱彎管路以及接頭焊修形成的銹皮雜質(zhì)必須及時(shí)進(jìn)行清理;液壓油必須保證良好的存儲(chǔ)環(huán)境。重視這些問題的解決和處理,將故障風(fēng)險(xiǎn)控制在最低標(biāo)準(zhǔn)上。
2.3.2 排除空氣
在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)當(dāng)中,液壓油因其自身特性并不會(huì)壓縮,不過空氣的壓縮性卻是很大的,即便僅是很少的空氣,也可能會(huì)造成極大的影響。究其原因,溶解于油液當(dāng)中的空氣,處于壓力較低的條件下,就能夠從液壓油當(dāng)中逸出,并形成氣泡,造成空穴問題;而處于壓力較高的條件下,又會(huì)因?yàn)閴毫Φ臎_擊被擊破并壓縮,釋放熱能,導(dǎo)致局部受熱,液壓元件以及液壓都會(huì)受到損傷,工作狀態(tài)不良,甚至造成沖擊振動(dòng)。因此,必須要嚴(yán)格防止空氣進(jìn)入到液壓系統(tǒng)當(dāng)中。
具體來說,在日常養(yǎng)護(hù)和預(yù)防的過程當(dāng)中,首先需要防止油管發(fā)生破裂以及接頭松動(dòng)、密封件破損等情況;其次則是在加油的時(shí)候避免向下傾倒;其三是保證回油管能夠插入到油液面下面;其四是防止液壓泵的入口處濾油器發(fā)生阻塞問題,提升吸油阻力,無法保證溶解于油液當(dāng)中的空氣得以有效分離。
2.3.3 溫度管控
在液壓系統(tǒng)當(dāng)中,液壓油的工作溫度需要控制在30℃~80℃,在使用的過程中必須防止油溫異常升高。假如油箱當(dāng)中液壓油的油面不足、液壓油的冷卻器的散熱效果不佳、系統(tǒng)效率偏低、元件的容量偏小、流速太高、油液的黏度不合標(biāo)準(zhǔn)(黏度太高會(huì)導(dǎo)致油液流動(dòng)的過程當(dāng)中能量損耗增加,黏度偏低則可能會(huì)加重泄露問題)等情況存在,都可能導(dǎo)致油溫異常升高,因此,在使用的過程當(dāng)中必須關(guān)注這些因素,定期進(jìn)行溫度檢測(cè),防止溫度異常升高。除此之外,液壓油必須要進(jìn)行定期過濾,檢查物理性能,保證液壓系統(tǒng)基本性能,同時(shí)降低液壓元件受到磨損或者腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)隱患,適當(dāng)延長(zhǎng)液壓油油液以及液壓元件使用周期,保證交通工程機(jī)械化的高質(zhì)量、高效率發(fā)展。
在交通工程機(jī)械設(shè)備當(dāng)中應(yīng)用的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)是否能夠正常運(yùn)作,一般是工程機(jī)械設(shè)備在施工期間順利完成項(xiàng)目和交通工程投入應(yīng)用的壽命周期的關(guān)鍵保障條件之一,保證其平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)施工來說十分關(guān)鍵。液壓傳動(dòng)系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程當(dāng)中比較容易受到一些客觀因素影響,導(dǎo)致出現(xiàn)故障或者運(yùn)轉(zhuǎn)不暢(尤其是液壓系統(tǒng)當(dāng)中作為介質(zhì)的液壓油,其溫度、清潔度等往往是導(dǎo)致系統(tǒng)故障的主要誘因),輕則影響施工進(jìn)度,重則導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)事故。因此,作為從事交通工程的工作人員和管理人員,必須深刻認(rèn)知液壓傳動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生故障可能會(huì)造成的嚴(yán)峻后果,定期加強(qiáng)預(yù)防和診斷,通過工作人員的主觀經(jīng)驗(yàn)配合客觀、智能化的監(jiān)測(cè)設(shè)備聯(lián)合的方式,保證將風(fēng)險(xiǎn)控制在最低;另外,一旦出現(xiàn)故障,要立刻做出反應(yīng),予以有效處理,將不良后果控制在最小水平,以期保證施工安全和工程穩(wěn)定。
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