液壓系統(tǒng)的故障診斷與維修研究

張偉　王晶晶　李江

摘 要 隨著液壓技術(shù)的發(fā)展，液壓系統(tǒng)的工作性能和安全性與以前相比取得了很大的進(jìn)步，因此在實(shí)際生活中也逐漸被廣泛應(yīng)用。液壓系統(tǒng)故障的研究一直以來(lái)都是人們關(guān)注的焦點(diǎn)，尤其是液壓系統(tǒng)的故障診斷和維修方面。

關(guān)鍵詞 液壓系統(tǒng) 故障診斷 故障維修

中圖分類號(hào)：TH165.3；TH137 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1液壓系統(tǒng)的組成及分類

1.1液壓系統(tǒng)的組成

一個(gè)完整的液壓系統(tǒng)由動(dòng)力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件（附件，包括油箱、濾油器、冷卻器、壓力表、油位計(jì)等）和液壓油組成。

1.2液壓系統(tǒng)的分類

可分為兩類：液壓傳動(dòng)系統(tǒng)和液壓控制系統(tǒng)。其中，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)以傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)為主要功能，而液壓控制系統(tǒng)的主要功能是使液壓系統(tǒng)輸出滿足特定的性能要求，特別是動(dòng)態(tài)性能。

2液壓系統(tǒng)的常見故障診斷及維修

下面以Atlas Copco鑿巖臺(tái)車液壓系統(tǒng)為例進(jìn)行分析：

2.1液壓油的故障

主要是壓力不足和溫度高等兩個(gè)常見故障。

Atlas Copco鑿巖臺(tái)車進(jìn)行鑿巖作業(yè)時(shí)，液壓控制閥工作時(shí)都處在封閉壓力油的工作狀態(tài)，且工作壓力一般都在180-230Bar之間，在高壓工作狀態(tài)下泄漏是不可避免的，外泄可以用肉眼直觀地看到，容易發(fā)現(xiàn)和處理，而內(nèi)泄的故障不但不容易被查找，而且會(huì)造成液壓系統(tǒng)功率的損失。液壓系統(tǒng)的功率損失一方面會(huì)造成能量上的損失，使系統(tǒng)的總效率下降，另一方面損失大部分能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃?，引起油溫升高。這樣不僅會(huì)降低液壓系統(tǒng)的效率，而且會(huì)加速油質(zhì)的惡化，降低油液的使用壽命。其結(jié)果會(huì)導(dǎo)致以下幾方面的問(wèn)題：

（1）工作油液粘度下降，泵的泄漏增加；

（2）液壓系統(tǒng)及元件的密封性能降低，甚至失效，使泄漏增加；

（3）油液潤(rùn)滑性能降低，液壓元件的磨損加快，加速了元件的磨損失效，縮短了元件的使用壽命；

（4）液壓閥件的閥芯及閥體之間由于熱膨脹而出現(xiàn)閥芯卡死現(xiàn)象，導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法工作；

（5）油液汽化、蒸發(fā)，容易使液壓元件中產(chǎn)生氣穴、穴蝕；

（6）液壓膠管內(nèi)壁脫落，容易堵塞濾油器、水冷卻器和液壓閥內(nèi)的小孔，使液壓系統(tǒng)不能正常工作。

診斷方法：Atlas Copco鑿巖臺(tái)車的發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，將兩聯(lián)電纜卷控制/定位泄荷操作閥的泄荷手柄置于加載位置，其它控制閥置于中位，發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)3-5分鐘后，用紅外測(cè)溫儀分別對(duì)油箱內(nèi)油液、液壓泵泵殼、出油口和兩聯(lián)電纜卷控制/定位泄荷操作閥、兩聯(lián)頂棚控制操作閥、五聯(lián)支腿控制操作閥、六聯(lián)大臂定位控制操作閥、先導(dǎo)控制操作閥、25Bar先導(dǎo)減壓閥、三聯(lián)主工作操作閥的T口（回油口）以及三聯(lián)主工作操作閥閥體右側(cè)安裝的280Bar的安全閥閥體進(jìn)行測(cè)溫，Atlas Copco鑿巖臺(tái)車的正常工作溫度應(yīng)該在30-65℃之間，通過(guò)檢測(cè)到的溫度數(shù)進(jìn)行對(duì)比便可判斷出內(nèi)泄產(chǎn)生的部位，從而進(jìn)行維修處理。

2.2控制閥的故障診斷

如果液壓系統(tǒng)發(fā)生內(nèi)泄、壓力下降，達(dá)不到210Bar，則要對(duì)兩聯(lián)電纜卷控制/定位泄荷操作閥、兩聯(lián)頂棚控制操作閥、五聯(lián)支腿控制操作閥、六聯(lián)大臂定位控制操作閥、先導(dǎo)控制操作閥、25Bar先導(dǎo)減壓閥、三聯(lián)主工作操作閥的T口（回油口）進(jìn)行測(cè)溫，測(cè)得溫度低于液壓泵出口溫度6℃，說(shuō)明各控制閥的泄漏量在正常范圍內(nèi)；如果溫差大于6℃則說(shuō)明控制閥存在非正常泄漏，需要解體修理，如果控制閥內(nèi)各密封件沒有問(wèn)題，則說(shuō)明閥芯和閥體之間泄漏，需要更換。

故障診斷時(shí)應(yīng)注意的是：

（1）電纜卷控制/定位泄荷操作閥閥體內(nèi)安裝有210Bar的溢流閥，在對(duì)電纜卷控制/定位泄荷操作閥進(jìn)行修理前，先要拆檢 210Bar的溢流閥；

（2）三聯(lián)主工作操作閥閥體右側(cè)安裝有280Bar的安全閥，三聯(lián)主工作操作閥T口的溫度高于液壓泵出口溫度6℃時(shí)，先要對(duì) 280Bar的安全閥進(jìn)行測(cè)溫，280Bar的安全閥的正常溫度應(yīng)該和油箱內(nèi)油液溫差不超過(guò)10℃，和閥體溫差不超過(guò)5℃，否則則說(shuō)明280Bar的安全閥存在內(nèi)泄，需要拆檢。

2.3水冷卻器的故障診斷

Atlas Copco鑿巖臺(tái)車水冷卻器在正常工作時(shí)（雙臂都進(jìn)行鑿巖作業(yè)），進(jìn)、出油口的溫差應(yīng)該在5-10℃之間，進(jìn)、出水口的溫差應(yīng)該在6-8℃之間，要是低于這個(gè)范圍則說(shuō)明水冷卻器效率下降，油道發(fā)生堵塞或水道內(nèi)壁形成了較厚的水垢，需要拆卸處理。

2.4軸向柱塞變量泵和雙聯(lián)齒輪泵的故障診斷

如果液壓泵泵殼溫度高于液壓泵出口油溫5℃-10℃之間則可以判斷液壓泵的機(jī)械磨損較大，但仍然可以使用；如溫差在10℃以上，系統(tǒng)壓力調(diào)定沒有問(wèn)題，則說(shuō)明液壓泵磨損嚴(yán)重、軸向間隙大、需要報(bào)修或更換。

2.5蓄能器的故障

蓄能器是貯存高壓油的裝置，是為鑿巖設(shè)備提供能量的重要部件。Atlas Copco鑿巖臺(tái)車蓄能器大多為隔膜式和氣囊式；蓄能器的常見故障有以下兩個(gè)：

（1）響應(yīng)慢原因：①充氣壓力下降或充壓過(guò)高。維修：檢查充氣壓力，重新充氣。②卸荷閥或泵的壓力調(diào)的太低。維修：調(diào)到較高壓力。③溢流閥調(diào)壓太低或因卡住而常開。維修：重新調(diào)節(jié)或清洗。④泵沒有輸出。維修：檢查泵，進(jìn)行處理。⑤卸荷壓力開關(guān)調(diào)的太低。維修：重調(diào)壓力開關(guān)。

（2）失去吸震作用：原因：氣壓力下降或充壓過(guò)高：維修：進(jìn)行檢查，必要時(shí)重新充氣或重新調(diào)節(jié)。

3液壓系統(tǒng)的故障診斷及維修的實(shí)際意義

在對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷和維修的過(guò)程中，不但大大提高了故障診斷的效率和準(zhǔn)確性，而且提高了Atlas Copco鑿巖臺(tái)車的生產(chǎn)安全性，同時(shí)及時(shí)對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷，有利于提高鑿巖臺(tái)車的生產(chǎn)效率，延長(zhǎng)液壓系統(tǒng)的大修和報(bào)廢期限。

4結(jié)語(yǔ)

液壓鑿巖技術(shù)在國(guó)外地下礦山已經(jīng)得到了很好的推廣應(yīng)用，重型甚至超重型液壓鑿巖機(jī)已應(yīng)用于露天采礦和巖石工程。當(dāng)液壓系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，首先要做的就是及時(shí)維修和維護(hù)，絕不可繼續(xù)操作，以防止大的問(wèn)題出現(xiàn)，從而影響生產(chǎn)進(jìn)度。另外，應(yīng)定期對(duì)臺(tái)車設(shè)備進(jìn)行故障檢查，如每天使用完畢后對(duì)臺(tái)車各設(shè)備進(jìn)行檢查維修， 定期檢查維修的目的是使設(shè)備能始終得于一個(gè)良好的運(yùn)行狀態(tài)，從而發(fā)揮最大的效益。

參考文獻(xiàn)

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