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工程機械液壓傳動系統常見故障的診斷與排除
發布時間：2023-02-09
作者：李樹勝
工程機械中全液壓驅動系統是其主要的工作機構之一，實行應用中可能存在液壓系統執行元部件動作遲緩、驅動無力、機構整體運行不暢等現象，僅檢查外觀很難判斷出具體的損壞元件，因此要對工程機械液壓系統故障的發生規律進行了解與掌握，做好液壓系統的維護管理工作，才能準確分析其故障產生原因，提高故障排除效率。本文主要針對工程機械液壓傳動系統常見故障的診斷與排除進行分析。
液壓系統故障原因分析
無論液壓系統出現何種故障，主要原因不外以下幾個方面：首先，回路中元件自身出現動作不良，系統回路互相干涉，或者某元件單體動作出現異常等，據相關統計資料可知，液壓油泵是所有液壓元件中故障率Z高的元件之一。其次，選擇工作介質不合理、管理不善等導致機械故障。可以說液壓系統運行過程中，由于液壓油污染物導致的系統故障占總故障發生率的七成到八成，而液壓油故障中又多是由于油液雜質導致機械故障，比如小顆粒污染會磨損油泵、劃傷閥門，或者導致節流閥及閥孔的堵塞等。Z后，液壓系統安裝、調整操作不當也會導致系統故障，比如管路安裝時管子彎曲半徑及彎曲處與管子距離過小，則會降低系統耐壓力下降等。
液壓系統故障診斷一般步驟
液壓系統故障診斷步驟
液壓系統出現故障可能是由于某個元件出現問題而導致的，因此要按一定步驟將故障元件找出來，從而進一步排除故障。具體步驟如下：
步對傳動設備的運轉情況進行觀察，是否存在運動穩定性差、運動方向錯誤、運動速度與要求不符、動作順序錯亂、嚴重泄漏或者爬行等現象，不過無論哪種原因均可以從流量、壓力及方向三個方面查找問題。第二步對液壓圖進行審校，全面檢查每個液壓元件，保證其性能正常，并對其質量狀況做出初步判定。第三步分析故障，將與之相關的各相元件列出清單進行逐一分析，注意不得遺漏對故障影響重大的元件。第四步，故障相關元件清單列出后，要對其進行排序，將需重點檢查的元件及其重點檢查部位一一列出，如有必要再通過測量儀器進行檢測。第五步，初檢清單中的重點元件，檢查內容包括：元件應用與裝配的適用性、元件測量裝置與測試方法的適用性、元件外部信號的適用性、是否正常響應外部信號等；元件溫度過高、振動、泄漏、噪聲等均是某些元件發生故障的先兆，尤其要注意。第六步，如初檢地法確定故障，則再利用儀器進行反復檢測，直至找出故障點。第七步，確定故障元件后要及時維修或更換。第八步，故障元件排除后、重啟主機前，要對故障原因及后果進行全面分析，如污染、油溫過高導致故障發生，則可能影響到其它元件，因此要進一步排除故障隱患。
液壓系統重啟步驟
根據上述步驟將液壓系統故障排除后，不可盲目重啟系統，必須遵循以下重啟程序，才能進一步防止發生新故障，具體重啟程序如下：首先要確定故障已經排除，進一步檢查系統中是否進入污染物，如果被污染則要及時清洗系統；第二，檢查零部件安裝的正確性，如不正確則要進行更換或重新安裝；第三，檢查液壓管道及電路連接的正確性，如有錯漏則要重新安裝和連接；第四，檢查是否有元件需要調整在安全啟動模式下；第五，檢查油泵及馬達內的油液，如未充滿要及時補充油液；第六，檢查系統是否要求排灌油液，如有需要及時進行油液排灌；檢查所有安全聯鎖裝置的安裝情況；Z后，全體工作人員均認為系統可重新啟動，再進行啟動試運轉。
工程機械液壓系統故障診斷與排除實例
某裝載機液壓系統為轉向與工作兩能量相互轉換的，在日常工作過程中，該設備常出現動臂舉升無力、鏟斗收斗無力、動臂液壓缸沉降量過大、不動作等故障，于是對其液壓系統進行一系列檢查，下面以動臂舉升無力為例對液壓系統故障的診斷與排除進行分析說明：
故障診斷
裝載機之所以出現動臂舉升無力，可能是由于動臂液壓缸活塞端壓力油壓不足。導致該問題的主要原因包括以下兩個方面：一方在是由于濾油器堵塞或液壓泵存在嚴重內部泄漏，導致油泵所泵出的油液壓力不足。另一方面則由于液壓系統自身存在嚴重泄漏，包括內部泄漏與外部泄漏，導致液壓系統泄的原因比較多，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、動路閥中動臂換向閥閥桿與閥體孔間隙過大、動臂液壓缸活塞上的密封圈損毀嚴重、閥內單向閥密封失效、流量轉換閥閥芯與閥體出現較大間隙等等。
故障排除
首?對過濾器進行檢查，如被堵塞及時清洗，如無法徹底清洗干凈則要予以更換；發現油液變質也要全部更換；對總安全閥進行全面檢查，如卡住需將其拆下，并仔細清洗總閥芯，直至其可自由推動。清洗后如無法排除故障，可進一步操縱多路換向閥，并旋轉總安全閥的調壓螺母，如系統壓力可達到規定數值，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，操縱多路閥動臂轉向手柄，使得動臂液壓缸收回活塞桿，此時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，需再進行進一步檢查。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，要及時更換。此外，還要對閥桿內單向閥與閥座接觸面的密封性進行檢查，如出現密封不良現象則要將閥芯及時更換掉；進一步檢查彈簧，及時更換變形、變軟、斷裂的彈簧。Z后，如經過上述步驟仍然無法排除故障，則要將液壓泵拆下進行檢查，該裝載機使用的是CBG型液壓泵，主要對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行檢查，如超出正常值證明內泄過大，予以更換。
加強工程機械液壓系統的操作維護
工程機械中液壓系統十分重要，因此要加強日常操作維護，以延長其使用壽命，降低故障率，因此要做好以下幾個方面的工作：首先，工程機械在作業過程中不得粗暴操作，避免產生沖擊負荷而增加故障發生率。需要注意一點，由于每臺設備操作系統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定，對自己的操縱動作進行修正，逐漸與設備的運行個性相適應，培養出良好的操作習慣。其次，合理控制液壓系統工作溫度，液壓油溫度不宜過高，否則會降低液壓油的粘度導致泄漏；降低潤滑油膜的強度，加快機械磨損；此外，液壓油溫過高還會生成碳化物與淤渣，惡化油質，加速油封、高壓膠管等元件的老化。Z后，如液壓系統采用的是壓力式液壓油箱，則要對油箱的氣壓密切關注，保證其處于隨機使用說明書規定的標準范圍內，否則油箱壓力過低會導致油泵吸油不足；反之壓力過高則會導致液壓系統出現漏油故障，甚至導致低壓油路爆管。
（來源：新液壓）
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