工程机械液压传动系统故障诊断与维修

工程机械液压传动系统故障诊断与维修

焦国旺 袁从林 朱双双

徐州重型机械有限公司，江苏省徐州市，221004

摘要：随着国家经济不断的发展，科学技术不断提高和实践，我国各个行业基本都实现了机械化，这让我们的各个产业都得到了较快的发展，从而极大地释放了社会的生产力。然而，在机械化的生产过程中，往往会遇到机器发生的各种问题，如：液压设备的故障检测和检修就是一个很常见的问题。如果液压系统发生了故障，机器的运转将会变得十分困难，影响到各个行业的生产发展，因此，该问题受到了有关部门的高度关注。为此，本文对该问题进行了较为详细的研究与讨论，以期能为机器的故障检测与维护提供一种行之有效的方法，使机器能够在较短的时间内可靠地工作；进而保证我国各行业的发展进步。

关键词：工程机械；液压传动系统；故障诊断；维修

Abstract: With the continuous development of the national economy, the continuous improvement and practice of science and technology, all industries in China have basically realized mechanization, which makes our various industries have been relatively rapidly developed, thus greatly releasing the productivity of the society. However, in the mechanized production process, often encounter various problems of the machine, such as: hydraulic equipment fault detection and maintenance is a very common problem. If the hydraulic system breaks down, the operation of the machine will become very difficult, affecting the production and development of various industries, therefore, the problem has been highly concerned by the relevant departments. Therefore, this paper is studied and discussed in detail to provide an effective method for fault detection and maintenance of the machine to work reliably in a short time, and to ensure the development and progress of

引言

液压传动系统具备较多的优势，控制难度小，传动稳定，它以其高灵敏度的特点，被广泛地用于各种机器装备，特别是在一些大型装备上。目前使用的机器都比较复杂，智能水平也比较高，因此对液压装备的工作能力提出了更高的要求。但由于其运行周期长、维修不科学、部件质量稳定性不高等特点，容易造成其失效，因此，有必要开展相关研究，并给出相应的解决方案。

1工程机械液压传动系统故障特点及分类

1.1工程机械液压传动系统故障特点

在工程机械中，当液压旋转装置发生故障时，通常有三种特点：①隐秘化。对于工程机械而言，由于其工作在密闭的空间内，加之其工作介质的特殊性，使得在发生故障时很难被发现。因此，隐蔽是液压回转系统失效的一个特点。②多元化。通过对液压转向系统的失效进行分析，不难发现其成因多种多样。例如，液压油泄漏会引起压力波动，噪音超标，以及工程机械的电气故障。综合以上几个方面，就形成了失效的多解性。③繁复性。通过对各种故障的分析，发现液压旋转系统的失效是一个整体。例如，由于油压过低而导致的漏油事件，电泵与阀门的故障导致的事故等等。所以，该液压旋转系统具有流变特性。

1.2工程机械液压传动系统故障分类

（1）压力异常。由于工程机械液压系统的管线规划具有繁复性与特殊性特征，实际运行中必须要使用压力表读取数据，记录当前液压系统的运行状况，与标准数据比对判断，谨防出现未能实时监测或出现其他问题，确保液压部件的正常运行，防止存在压力过高或过低的问题。

（2）速度异常。依据工程机械设计流程的实际变动情况，及时调整调速阀门和变量泵变量。综合测试执行部件对速率的需要，应将其与预计数值做比对，防止规划模式与实际不符。

（3）动作异常。对机体上换向阀进行顺序切换，观测与其有关部件的运转情况，据此找到出现问题的换向阀，并利用动作顺序与控制行程对出现问题的部件进行定位。

2工程机械液压系统故障诊断

2.1观察诊断法

在对机械液压设备进行故障诊断时，通常采用观测诊断法，这种方法又称“反向分析”。由于观测诊断方法通常是根据所观测到的现象，对液压系统的失效进行反向分析。可以通过出现故障后的工作状态或表面状态来对故障的成因进行分析，该方式目标清晰，实用性强，但使用该方式的人需要对液压系统的功能、原理等有一定的了解，才能对所观测到的情况进行正确的判断和分析，最后将不可能的因素剔除，找到造成故障的真实原因，最后再进行有效的处理。由于采用人工方式，因此在出现故障时能够及时作出判定和分析，因此其适用范围也比较广。

2.2逻辑分析法

在运用该方式时，我们必须要对液压系统的整体工作原理和流程有一个完整的认识，从而能够通过对液压系统的原理图或逻辑框图的逻辑分析，来排除某些不可能的因素，从而找出最后的故障根源，其中可以采用列表法、框图法、故障树分析法、因果图法等来引导判定。因此，在现实里，这样的手段还是很常见的。

2.3仪器检测法  

人工进行的故障分析不可避免地会有一定的主观性，因为每个人的原因都会产生一定的偏差，因此，研究人员又发明了一种可以降低错误的方法，那就是机器探测法。与其他两种测试方式相比，这种测试方式对人的依赖要小很多，需要借助一些特殊的设备。不过这些设备的精度都要靠例行的维修才能达到。因此，对仪表的例行保养非常重要。由于该装置能够通过对反应式液压系统的状况监测和各种参数的精确反馈，从而能够对液压系统中出现的各种故障进行比较和判断，从而能够更好地判断出故障的产生，从而更好地对其进行有效的维护。这样的检查方式相对来说要方便的多，因为仪器的检查方式是通过设备来进行的。另外，通过对系统的运行状况及运行参数的判断，可以使系统的运行更为科学、合理，因此，该诊断方法也得到了广泛应用。

3液压传动技术在工程机械中的应用途径

3.1串联方式

串联模式是一种液压传动技术中最简单也是最常用的组合形式，它是指在液压电机或者液压变速箱的输出端和驱动桥之间提供一种机械传动装置，有效地拓宽了转速调节的有效区间，达到了分段无级调速的目的。目前，装载机、联合收货机及部分特种车辆普遍采用串联式方式，加大对串联方式的主动探讨，可将“可进行变速比的动力换档式行星变速器”直接装在主动轮上，保证大速比轮缘液压驱动作用更显著，省去驱动桥，提升布局合理性。

3.2并联方式

根据工程机械的特殊构造，液压驱动系统中的并联驱动装置可以划分为2种：（1）采用行星齿轮差动分流的外部分流模式，比较普通的分流驱动机构可以分为输出分流型和输入分流型两种。(2)为内部分流模式，其采用电机转子或者液压泵和壳体之间的差动移动来进行分流。

4工程液压系统常见故障的维修技术

4.1依靠液压系统的诊断系统

由于液压系统本身的复杂性，因此在平时要做好操作的工作，对发生的问题以及失效行为进行记载，然后总结出相应的处置办法；制定比较完备的处置程序。这份计划书，是前线的工程师和专家们讨论出来的，可以帮助他们解决问题，也可以帮助工程师们减少维护费用。

4.2保持液压温度的稳定性

工程机械在移动时会产生与之相对应的温度，这是因为其本身的特性，所以工作环境的温度不能太高也不能太低，因为太高的工作温度会对油的质量产生影响。液压系统及油管因氧化而产生磨损，对设备运行安全构成了极大的威胁。但是，如果温度太低，就会影响到液压油的流动，使得没有了液压油的润滑，设备就不能正常运转，最后导致机器的老化。

4.3控制阀

液压系统控制阀故障诊断过程如图1所示。

图1 液压系统控制阀

从图1可以看出，该系统的主要故障是：①检测油路的畅通。②对每台注水泵的吸油处进行检查，看有无阻塞现象。③对各个阀门、主泵输出管路上的压力表读数、流量计读数、压力表指示的位置进行检测，确定正确后方可继续下一步的操作。④将转向阀和弹性架进行替换或调节，以便能与原来的换向阀充分配合。⑤拆卸整流子，清理后，将整流子装入新整流子中，要确保整流子在一个转轴上，以免由于磨擦而损伤，降低其使用寿命。⑥检测每个换流阀腔体中有无杂质或其它杂质，如果存在，必须清除。⑦对油管内的杂物进行替换或调节，以保证其密封状态。⑧按规定将所有的水泵和辅助设备进行更换，并拧紧螺丝。⑨如果必要，可以使用手工的方法将相应的组件紧固。⑩若发生渗漏，应先查明渗漏部位的确切部位、尺寸，再进行针对性的补救，若发生渗漏，要立即进行治理。

5 工程机械液压传动系统故障预防

禁止液压油污染：液压油的污染是导致液压系统故障的主要原因之一。因此，预防液压油污染至关重要。一方面，要定期更换液压油，并确保所使用的液压油符合规定的质量标准。另一方面，要加强油液过滤和沉淀过程，以去除悬浮颗粒和杂质。此外，安装合适的油液过滤器和油液冷却器，有效控制油液的污染程度，延长系统的使用寿命。

维持液压油温度：液压油温度的控制对液压传动系统的正常运行至关重要。过高的油温会导致油液的氧化和泡沫化，进而降低系统的效率和性能，并可能导致密封件老化和液压元件的损坏。为了预防故障，应定期检查液压油的温度，并采取相应的降温措施，如增加冷却器的散热面积、调整冷却器的风扇速度或清洗冷却器的散热管道。

防止空气进入液压油：空气进入液压油会导致气泡的形成，从而降低系统的效率和稳定性。为了预防这种情况，应确保液压系统的密封性良好，定期检查和更换密封件。此外，避免液压油的迅速流动和突然停止，以减少空气的进入。在加油和维护过程中，应避免产生气泡，并及时排除液压系统中的气体。

6 结束语  

因此，对于施工过程中的液压设备，在发生事故的情况下，应该严禁盲目随意检修；首先要深入研究这个问题，然后从外到内，简单至难的顺序进行。即使是相同部件发生的故障，其成因也会有很大的差别，要加强工程检修与故障处理，正确使用诊断仪表和检测设备；建立与之相适应的管理制度，保证了设备维修的合理性，提高了设备的总体寿命，促进企业整体效益提升；从而保证液压传动系统可以稳定运行。

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