工程機(jī)械液壓傳動(dòng)系統(tǒng)常見故障的診斷與排除
2023-02-09作者：李樹勝
工程機(jī)械中全液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是其主要的工作機(jī)構(gòu)之一，實(shí)行應(yīng)用中可能存在液壓系統(tǒng)執(zhí)行元部件動(dòng)作遲緩、驅(qū)動(dòng)無力、機(jī)構(gòu)整體運(yùn)行不暢等現(xiàn)象，僅檢查外觀很難判斷出具體的損壞元件，因此要對(duì)工程機(jī)械液壓系統(tǒng)故障的發(fā)生規(guī)律進(jìn)行了解與掌握，做好液壓系統(tǒng)的維護(hù)管理工作，才能準(zhǔn)確分析其故障產(chǎn)生原因，提高故障排除效率。本文主要針對(duì)工程機(jī)械液壓傳動(dòng)系統(tǒng)常見故障的診斷與排除進(jìn)行分析。
液壓系統(tǒng)故障原因分析
無論液壓系統(tǒng)出現(xiàn)何種故障，主要原因不外以下幾個(gè)方面：首先，回路中元件自身出現(xiàn)動(dòng)作不良，系統(tǒng)回路互相干涉，或者某元件單體動(dòng)作出現(xiàn)異常等，據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料可知，液壓油泵是所有液壓元件中故障率Z高的元件之一。其次，選擇工作介質(zhì)不合理、管理不善等導(dǎo)致機(jī)械故障?？梢哉f液壓系統(tǒng)運(yùn)行過程中，由于液壓油污染物導(dǎo)致的系統(tǒng)故障占總故障發(fā)生率的七成到八成，而液壓油故障中又多是由于油液雜質(zhì)導(dǎo)致機(jī)械故障，比如小顆粒污染會(huì)磨損油泵、劃傷閥門，或者導(dǎo)致節(jié)流閥及閥孔的堵塞等。Z后，液壓系統(tǒng)安裝、調(diào)整操作不當(dāng)也會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)故障，比如管路安裝時(shí)管子彎曲半徑及彎曲處與管子距離過小，則會(huì)降低系統(tǒng)耐壓力下降等。
液壓系統(tǒng)故障診斷一般步驟
液壓系統(tǒng)故障診斷步驟
液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障可能是由于某個(gè)元件出現(xiàn)問題而導(dǎo)致的，因此要按一定步驟將故障元件找出來，從而進(jìn)一步排除故障。具體步驟如下：
步對(duì)傳動(dòng)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)行觀察，是否存在運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性差、運(yùn)動(dòng)方向錯(cuò)誤、運(yùn)動(dòng)速度與要求不符、動(dòng)作順序錯(cuò)亂、嚴(yán)重泄漏或者爬行等現(xiàn)象，不過無論哪種原因均可以從流量、壓力及方向三個(gè)方面查找問題。第二步對(duì)液壓圖進(jìn)行審校，全面檢查每個(gè)液壓元件，保證其性能正常，并對(duì)其質(zhì)量狀況做出初步判定。第三步分析故障，將與之相關(guān)的各相元件列出清單進(jìn)行逐一分析，注意不得遺漏對(duì)故障影響重大的元件。第四步，故障相關(guān)元件清單列出后，要對(duì)其進(jìn)行排序，將需重點(diǎn)檢查的元件及其重點(diǎn)檢查部位一一列出，如有必要再通過測量儀器進(jìn)行檢測。第五步，初檢清單中的重點(diǎn)元件，檢查內(nèi)容包括：元件應(yīng)用與裝配的適用性、元件測量裝置與測試方法的適用性、元件外部信號(hào)的適用性、是否正常響應(yīng)外部信號(hào)等；元件溫度過高、振動(dòng)、泄漏、噪聲等均是某些元件發(fā)生故障的先兆，尤其要注意。第六步，如初檢地法確定故障，則再利用儀器進(jìn)行反復(fù)檢測，直至找出故障點(diǎn)。第七步，確定故障元件后要及時(shí)維修或更換。第八步，故障元件排除后、重啟主機(jī)前，要對(duì)故障原因及后果進(jìn)行全面分析，如污染、油溫過高導(dǎo)致故障發(fā)生，則可能影響到其它元件，因此要進(jìn)一步排除故障隱患。
液壓系統(tǒng)重啟步驟
根據(jù)上述步驟將液壓系統(tǒng)故障排除后，不可盲目重啟系統(tǒng)，必須遵循以下重啟程序，才能進(jìn)一步防止發(fā)生新故障，具體重啟程序如下：首先要確定故障已經(jīng)排除，進(jìn)一步檢查系統(tǒng)中是否進(jìn)入污染物，如果被污染則要及時(shí)清洗系統(tǒng)；第二，檢查零部件安裝的正確性，如不正確則要進(jìn)行更換或重新安裝；第三，檢查液壓管道及電路連接的正確性，如有錯(cuò)漏則要重新安裝和連接；第四，檢查是否有元件需要調(diào)整在安全啟動(dòng)模式下；第五，檢查油泵及馬達(dá)內(nèi)的油液，如未充滿要及時(shí)補(bǔ)充油液；第六，檢查系統(tǒng)是否要求排灌油液，如有需要及時(shí)進(jìn)行油液排灌；檢查所有安全聯(lián)鎖裝置的安裝情況；Z后，全體工作人員均認(rèn)為系統(tǒng)可重新啟動(dòng)，再進(jìn)行啟動(dòng)試運(yùn)轉(zhuǎn)。
工程機(jī)械液壓系統(tǒng)故障診斷與排除實(shí)例
某裝載機(jī)液壓系統(tǒng)為轉(zhuǎn)向與工作兩能量相互轉(zhuǎn)換的，在日常工作過程中，該設(shè)備常出現(xiàn)動(dòng)臂舉升無力、鏟斗收斗無力、動(dòng)臂液壓缸沉降量過大、不動(dòng)作等故障，于是對(duì)其液壓系統(tǒng)進(jìn)行一系列檢查，下面以動(dòng)臂舉升無力為例對(duì)液壓系統(tǒng)故障的診斷與排除進(jìn)行分析說明：
故障診斷
裝載機(jī)之所以出現(xiàn)動(dòng)臂舉升無力，可能是由于動(dòng)臂液壓缸活塞端壓力油壓不足。導(dǎo)致該問題的主要原因包括以下兩個(gè)方面：一方在是由于濾油器堵塞或液壓泵存在嚴(yán)重內(nèi)部泄漏，導(dǎo)致油泵所泵出的油液壓力不足。另一方面則由于液壓系統(tǒng)自身存在嚴(yán)重泄漏，包括內(nèi)部泄漏與外部泄漏，導(dǎo)致液壓系統(tǒng)泄的原因比較多，比如多路換向閥的總安全閥壓力過低、有雜物卡信主閥芯的開啟位置、動(dòng)路閥中動(dòng)臂換向閥閥桿與閥體孔間隙過大、動(dòng)臂液壓缸活塞上的密封圈損毀嚴(yán)重、閥內(nèi)單向閥密封失效、流量轉(zhuǎn)換閥閥芯與閥體出現(xiàn)較大間隙等等。
故障排除
首?對(duì)過濾器進(jìn)行檢查，如被堵塞及時(shí)清洗，如無法徹底清洗干凈則要予以更換；發(fā)現(xiàn)油液變質(zhì)也要全部更換；對(duì)總安全閥進(jìn)行全面檢查，如卡住需將其拆下，并仔細(xì)清洗總閥芯，直至其可自由推動(dòng)。清洗后如無法排除故障，可進(jìn)一步操縱多路換向閥，并旋轉(zhuǎn)總安全閥的調(diào)壓螺母，如系統(tǒng)壓力可達(dá)到規(guī)定數(shù)值，則證明已基本排除故障。其次，檢查液壓缸活塞密封圈是否失效。檢查方法如下：把動(dòng)臂液壓缸收到底，然后拆下大腔出口接頭處的高壓膠管，操縱多路閥動(dòng)臂轉(zhuǎn)向手柄，使得動(dòng)臂液壓缸收回活塞桿，此時(shí)再觀察液壓缸大腔出口位置，如該處油液流出形成大于30mL/min的油流，證明密封圈已失效，更換方可；如液壓缸大腔出口位置僅有少量油液滲出，證明活塞小密封圈密封效果良好，需再進(jìn)行進(jìn)一步檢查。再次，出閥桿與閥體孔間隙是否過大可以通過觀察多路閥的使用時(shí)間來判斷，出閥桿與閥體孔正常間隙必須控制在0.01mm-0.04mm之間，超出該范圍即證明間隙過大。接下來再檢查流量轉(zhuǎn)換閥，如果其閥芯與閥體間隙超出0.04mm，證明二者間隙過大，要及時(shí)更換。此外，還要對(duì)閥桿內(nèi)單向閥與閥座接觸面的密封性進(jìn)行檢查，如出現(xiàn)密封不良現(xiàn)象則要將閥芯及時(shí)更換掉；進(jìn)一步檢查彈簧，及時(shí)更換變形、變軟、斷裂的彈簧。Z后，如經(jīng)過上述步驟仍然無法排除故障，則要將液壓泵拆下進(jìn)行檢查，該裝載機(jī)使用的是CBG型液壓泵，主要對(duì)其端面間隙與兩嚙合齒輪之間的嚙合間隙、齒輪與殼體之間的徑向間隙進(jìn)行檢查，如超出正常值證明內(nèi)泄過大，予以更換。
加強(qiáng)工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的操作維護(hù)
工程機(jī)械中液壓系統(tǒng)十分重要，因此要加強(qiáng)日常操作維護(hù)，以延長其使用壽命，降低故障率，因此要做好以下幾個(gè)方面的工作：首先，工程機(jī)械在作業(yè)過程中不得粗暴操作，避免產(chǎn)生沖擊負(fù)荷而增加故障發(fā)生率。需要注意一點(diǎn)，由于每臺(tái)設(shè)備操作系統(tǒng)的自由間隙均或多或少存在一些差異，所以操作人員要保持穩(wěn)定，對(duì)自己的操縱動(dòng)作進(jìn)行修正，逐漸與設(shè)備的運(yùn)行個(gè)性相適應(yīng)，培養(yǎng)出良好的操作習(xí)慣。其次，合理控制液壓系統(tǒng)工作溫度，液壓油溫度不宜過高，否則會(huì)降低液壓油的粘度導(dǎo)致泄漏；降低潤滑油膜的強(qiáng)度，加快機(jī)械磨損；此外，液壓油溫過高還會(huì)生成碳化物與淤渣，惡化油質(zhì)，加速油封、高壓膠管等元件的老化。Z后，如液壓系統(tǒng)采用的是壓力式液壓油箱，則要對(duì)油箱的氣壓密切關(guān)注，保證其處于隨機(jī)使用說明書規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，否則油箱壓力過低會(huì)導(dǎo)致油泵吸油不足；反之壓力過高則會(huì)導(dǎo)致液壓系統(tǒng)出現(xiàn)漏油故障，甚至導(dǎo)致低壓油路爆管。
（來源：新液壓）