工程机械液压传动系统探析

摘　要：液压技术在工程机械上得到了广泛应用，但出现系统故障的情况也不可避免。本文结合实践经验分析了常见液压传动系统常见故障的发生原因，列出相应的诊断方法并提出了液压传动系统维护措施。

关键词：液压传统；故障诊断；系统维修
液压技术的成熟应用为我国工程机械行业注入了新活力，使相关行业迅猛发展。与传统的机械传动和电气传动相比，液压传动发生故障的概率更低，使用寿命更长，这也是其广泛应用的一个原因。但是由于液压传动系统的工作介质是液压油，将会不可避免的产生如泄漏等机械故障。施工单位应该在液压传动系统发生故障时，及时准确地找出“病灶”以及“病因”并科学合理的排除，使系统能够处于一个平稳的运行状态。
　　1.工程机械液压传动系统的故障分类
　　工程机械液压传动系统故障分一般可分为3种：
　　(1) 压力异常。一般情况下，在设计液压系统管路时都会使压力测点将处于一个过剩状态，当发生压力异常现象时，通过利用这些测点采出压力数据与经常值进行对比来分析确定问题液压元件。(2)速度异常。通过顺序调节节流阀、调速阀及变量泵变量件，来改变所测试的元件出的介质流速，确定其速度范围并将其与原始设计值相比较分析异常情况所在。(3)动作异常。利用机械体上所含的换向阀，通过顺序切换操作，观察相关联的工作元件的动作状态，确定出异常的换向阀，然后通过动作顺序和控制行程来锁定异常部位。
　　2.工程机械液压传动系统的故障分析判断方法
　　(1)观察判断
　　当液压传动系统出现异常情况后，操作人员可以将观察、试操纵与短路、断路等方法结合使用，并通过比较分来确定“病灶”和“病因”，然后再迅速采取相应有效措施来处理。
　　(2)仪器诊断
　　在工程机械故障排除中，PFM (万能液压检测仪)被广泛的使用，它能够迅速的判断出发生的故障的部位和实际性质。它可以在系统的任一位置安装，而且可以同时有效监控液压系统温度，流量和转速。在测定时，只需要满足流体顺序从进口“进入”，从出口“泄出”这一条件。
　　(3)元件对换
　　利用备用元件来替换疑似发生故障部件，在重新运转后，观察液压系统是否运行中正常，故障是否排除来确定故障发生的位置和原因，再采取相应的措施排除。
　　(4)定期检查
　　定期检查是一种科学的故障诊断方法，它能够防范于未然，定期指派专业检查人员严格按照工程机械检查内容的规定并结合自身实际工作经验，检查机械的运行以及技术状况，第一时间发现隐患，并迅速排除。
　　3.液压系统常用器件诊断程序
　　以液压泵和溢流阀为例说明：
　　(1)液压泵的诊断
　　将油管的一端与油泵的出口连接，另一端与检测仪器的进口连接；然后，把邮箱和检测仪器的出口连接上。开启油泵，调节测量仪器的调节手柄，将气压力调整为0，然后读出此时的流量Q0仪;再调节仪器的负荷手柄，逐渐增加压力值，在达到设计规定工作压力后停止，读出此时的流量Q。计算油泵效率值η=Q∕Q0，正常情况下，油泵效率应该处于大于0.8的水平，一旦效率值下降到0.65 左右时，油泵就应及时修理或更换。
　　(2)溢流阀判断
　　检测仪在溢流阀的后侧安装完毕，旋转负荷调节手柄，逐渐增加压力，并观察流量的实时状况。当溢流阀打开，流量将出现拐点突然显著下降，记录此时对应的压力值。然后，继续调整手柄至压力不变，也即是系统达到最高压力，并作记录。最后将所测的2个压力值与规定值相比较，确定异常与否。当与设计值不符时，通过进一步的调整基本就可以恢复正常，但是如果不能同时符合两个指标时，可以确定是系弹簧刚度不够，必须更换。
　　4.工程机械液压传动系统的故障维修处理
　　液压传动系统的故障诊断出来之后，应该先认真细致的分析“病灶”和“病因”再“对症下药”，采取有效措施解除故障。
　　(1)液压泵维修
　　以叶片泵为例。一般的讲，定子与两侧配流盘的挤压磨损是叶片泵的主要故障。更换磨损严重的定子能够有效的恢复叶片泵应有性能。
　　(2)液压马达维修
　　在日常工作中，加强保护和防止油污可以有效的防止故障的发生。液压油进入马达前应该自己过滤，降低其中杂质含量，减小马达磨损程度；马达在修理完善后，应该用干净的液压油填充满，尽量排空马达和系统内所含空气。
　　(3)液压油缸维修
　　作为液压传动系统的执行元件，液压缸常发生漏油和运动爬行的故障。缸头密封件的损坏极易导致外漏，应该及时更换密封件。液压缸运动爬行可能由多方面引起，如油缸发生内漏，空气侵入油路，活塞密封件填装过紧，活塞杆与活塞不处于同心位置，液压油存在杂质等。
　　5.工程机械液压系统故障的预防措施
　　(1) 保证液压油清洁度
　　液压油在液压传动系统中，既扮演着工作介质的角色又起着润滑的作用。油液的清洁度在很大程度上决定着系统的性能、元件的安全可靠性以及使用寿命。液压元件的配合精度很高，很容易受到油液中所含杂质产生的淤积、阻塞等情况的影响。所以，液压油的使用应该严防侵入污染物和杂质。
　　(2)防止液压油混入空气
　　空气的可压缩性大，即使存在少量空气也会对系统性能产生较大的负面影响。所以应该严防空气侵入液压系统。可以采用的具体措施是：一保证油管表面完整无缝、保证接头连接紧固、保证密封件完整无损；二是在将回油管插入油面时，应该使液压泵入口滤油器的通畅，减小吸油阻力，使其将溶解在油中的空气完全分离出来。
　　(3)防止液压油温度过高
　　液压系统中油液的适宜工作温度一般在55～60℃范围内，当温度高于65℃时，液压系统将会自动报警，此时应该首先考虑水冷装置是否运行正常。而在运行工程中，应该保证油箱中的油量充足、液压油冷却器散热性能良好，保证系统高效率运行、增大元件容量、缓和流速，避免油温急剧升高。
　　结论:
　　当遭遇工程机械液压系统在发生故障时，首先要沉着冷静，不要盲目进行拆解处理，应该秉承“先易后难、先外后内、先重点后一般”的原则分析解决问题。故障的诊断不仅仅依赖经验的积累，还应该依托先进的诊断仪器的研发和应用，将经验与科学检测手段相结合才能迅速发现和排除出现的问题。同时，应该建立健全工程机械设备管理制度，规范设备的操作和维护，增加大型设备的使用寿命，使其发出最大的效益。
参考文献：
[1] 张和平，液压传动与控制[M]．西安：西北工业大学出版社，2005.
[2] 杨国平．现代工程机械液压与液力实用技术[M]．北京：人民交通出版社，2003.