機(jī)械液壓系統(tǒng)維修性的設(shè)計(jì)考慮

張 墨，徐亞光

(上海振華重工(集團(tuán))股份有限公司，上海 200125)

?

機(jī)械液壓系統(tǒng)維修性的設(shè)計(jì)考慮

張 墨，徐亞光

(上海振華重工(集團(tuán))股份有限公司，上海 200125)

研究從液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作出發(fā)，列舉了液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)維修應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的原則，提供了機(jī)械液壓系統(tǒng)關(guān)鍵機(jī)件設(shè)計(jì)的要點(diǎn)，對(duì)如何提升機(jī)械液壓系統(tǒng)的維修性，做好機(jī)械液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作進(jìn)行了深度探討。

機(jī)械液壓系統(tǒng)；設(shè)計(jì)；機(jī)件；維修

1 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)中維修性應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的原則

只有將維修性列為液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本出發(fā)點(diǎn)，才能使液壓系統(tǒng)工作和整機(jī)處于一個(gè)連續(xù)、穩(wěn)定、易維護(hù)的狀態(tài)，進(jìn)而在確保液壓系統(tǒng)工作效率的同時(shí)，能從系統(tǒng)、操作和維護(hù)等環(huán)節(jié)提升液壓系統(tǒng)維護(hù)工作的品質(zhì)。

1.1 提高液壓系統(tǒng)的通用性

液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意系統(tǒng)間、設(shè)備間、組件間、器材間的通用性，盡量在設(shè)計(jì)中選擇通用性設(shè)備，這樣的設(shè)備具有互換性好、維修簡便的特點(diǎn)，既能有效控制液壓系統(tǒng)的成本，還可以提升液壓系統(tǒng)維護(hù)的效率，取得經(jīng)濟(jì)與效能的雙重功能，有利于液壓系統(tǒng)的使用和維修。

1.2 提高液壓系統(tǒng)的便利性

在液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，無論是檢查口、維護(hù)點(diǎn)，還是測(cè)試端口、附件接口都應(yīng)設(shè)計(jì)在便于接近、便于維護(hù)的位置上，同時(shí)要盡量擴(kuò)大這些節(jié)點(diǎn)、端口的空間，方便液壓系統(tǒng)維護(hù)、安全和測(cè)試。因此，設(shè)計(jì)必須強(qiáng)調(diào)大小、方向、位置等要素，便于液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和系統(tǒng)組態(tài)。

1.3 提高液壓系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化

雖然液壓系統(tǒng)在工作場(chǎng)域和工作狀態(tài)上呈現(xiàn)出千差萬別的特點(diǎn)，但是液壓系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)、基本組件是統(tǒng)一而規(guī)范的，因此液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)中要采用標(biāo)準(zhǔn)化的措施和做法，特別對(duì)于液壓系統(tǒng)的閥門、配件軟管、系統(tǒng)接頭、液壓油濾清等關(guān)鍵器材要采用標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)方向，既便于液壓系統(tǒng)內(nèi)部的優(yōu)化，同時(shí)也便于液壓系統(tǒng)維修。

1.4 提高液壓系統(tǒng)的效率性

設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)過程中要以降低維修頻率、縮短維修時(shí)間為基準(zhǔn)具體展開相關(guān)工作，要在液壓系統(tǒng)中增加故障警告和狀態(tài)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)，對(duì)液壓系統(tǒng)故障能做到準(zhǔn)確定位和第一時(shí)間報(bào)警，以保障液壓系統(tǒng)維護(hù)時(shí)間與效率。同時(shí)，液壓系統(tǒng)中要有設(shè)備和系統(tǒng)快速開關(guān)設(shè)計(jì)，解決空間不足和系統(tǒng)復(fù)雜造成的維護(hù)工作受限問題，精簡不必要的程序和步驟，擴(kuò)大維護(hù)工作作業(yè)空間，有效提升液壓系統(tǒng)維護(hù)的效率性。

1.5 提高液壓系統(tǒng)的容錯(cuò)性

液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)要以高容錯(cuò)性作為設(shè)計(jì)的主要方向，對(duì)于容易出現(xiàn)故障的液壓系統(tǒng)部位和機(jī)件，要配備必要的替換設(shè)備和組件。對(duì)于操控桿、操作按鈕等操作裝置要有一定的余量，以便在維護(hù)與操作過程中有效預(yù)防錯(cuò)誤和過失。對(duì)于液壓系統(tǒng)的關(guān)鍵部位，要采用唯一性設(shè)計(jì)，通過容錯(cuò)性的單一表現(xiàn)，提升和確保液壓系統(tǒng)維護(hù)的效率和質(zhì)量。

1.6 提高液壓系統(tǒng)的安全性

液壓系統(tǒng)維護(hù)工作充滿風(fēng)險(xiǎn)，因此液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)中要突出安全性原則，液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)要有自動(dòng)防護(hù)體系和措施，提前控制液壓系統(tǒng)維護(hù)工作的各個(gè)要素，整合液壓系統(tǒng)機(jī)件布局，優(yōu)化液壓系統(tǒng)設(shè)備功能，將液壓系統(tǒng)危險(xiǎn)源置于可控制的狀態(tài)，設(shè)計(jì)警告標(biāo)志和醒目的文字提示，加強(qiáng)液壓系統(tǒng)與維護(hù)工作的安全性。

1.7 控制液壓系統(tǒng)的外部因素

液壓系統(tǒng)維護(hù)工作主要涉及人為因素和維修因素兩種主要的外部因素，一方面，液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中要根據(jù)液壓系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)際控制液壓系統(tǒng)運(yùn)行變量，實(shí)現(xiàn)對(duì)人行為方式、心理因素、技術(shù)操作的全面控制，有效提升液壓系統(tǒng)維護(hù)工作的效能。另一方面，液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中要根據(jù)液壓系統(tǒng)本身的特點(diǎn)進(jìn)行操作規(guī)范、信息收集、維修工作的指導(dǎo)與規(guī)范，有效提升維護(hù)液壓系統(tǒng)工作的效率，從外部條件和先決條件上做到對(duì)維護(hù)質(zhì)量和效果的有效保障。

2 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)中關(guān)鍵機(jī)件設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

液壓系統(tǒng)由油箱、油泵、液壓油濾清器、閥門、管道等關(guān)鍵機(jī)件組成，提高液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的效率與質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)和價(jià)值，提升液壓系統(tǒng)的易維護(hù)性必須從關(guān)鍵機(jī)件的設(shè)計(jì)出發(fā)，維護(hù)液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性，進(jìn)而有效保證液壓系統(tǒng)維修與維護(hù)工作。

2.1 液壓系統(tǒng)油箱設(shè)計(jì)要點(diǎn)

為了提升和確保液壓系統(tǒng)維修效率和質(zhì)量，在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中要強(qiáng)調(diào)以下幾點(diǎn)：第一，加強(qiáng)液壓系統(tǒng)油箱的密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，做到防塵防水，預(yù)防外部水分和灰塵對(duì)液壓系統(tǒng)產(chǎn)生的腐蝕。第二，加強(qiáng)油箱加油口設(shè)計(jì)，建立單向旋轉(zhuǎn)的堵蓋，預(yù)防失誤操作發(fā)生的可能性，同時(shí)做到防水、防靜電、防塵等一系列效果。第三，提高油箱氣孔的可達(dá)性，以便維護(hù)人員檢驗(yàn)油脂品質(zhì)及液壓油數(shù)量。第四，大型液壓系統(tǒng)的油箱要有讀數(shù)器、指示計(jì)的設(shè)計(jì)，使維護(hù)人員能迅速判斷液壓系統(tǒng)油箱內(nèi)的基本情況。第五，要科學(xué)設(shè)計(jì)油箱放油口位置，要將放油口設(shè)置在最低部位處，這樣便于油箱內(nèi)油脂的排放，也有利于維修工作的順利進(jìn)行。

2.2 液壓系統(tǒng)油泵設(shè)計(jì)要點(diǎn)

油泵是液壓系統(tǒng)的核心動(dòng)力轉(zhuǎn)化裝置，也是液壓系統(tǒng)容易出現(xiàn)故障的易損機(jī)件，因此對(duì)油泵的維護(hù)工作要有所覆蓋，以確保液壓系統(tǒng)維護(hù)工作的高效性。首先，要控制油泵可調(diào)部分的可達(dá)性，優(yōu)化泵體的調(diào)壓結(jié)構(gòu)，以便提升組件的穩(wěn)定性。其次，要考慮油泵的安裝和拆卸，設(shè)計(jì)出油泵的科學(xué)位置，既能確保其穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，又便于油泵故障時(shí)能迅速裝卸。再次，減少油泵的連接結(jié)構(gòu)和固定件，盡量通過螺絲固定或雙馬甲卡扣的方式固定，這樣既有利于液壓系統(tǒng)油泵的穩(wěn)定，同時(shí)也能提升液壓系統(tǒng)油泵的拆裝效率。

2.3 液壓系統(tǒng)液壓油濾清器設(shè)計(jì)要點(diǎn)

濾清器設(shè)計(jì)要結(jié)合液壓系統(tǒng)的功能定位和應(yīng)用定位，提高液壓油濾清器安全與維護(hù)的便捷性，這是由液壓油濾清器工作狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)、維護(hù)工作等諸多因素共同決定的。在液壓油濾清器的設(shè)計(jì)過程中首先要有濾清器內(nèi)部油質(zhì)顯示裝置，通過顯示反映出濾清器的工作狀態(tài)和油質(zhì)狀況，以便維護(hù)人員采取相應(yīng)的措施和方法。其次，優(yōu)化液壓油濾清器的位置，做到便于濾清器安裝、方便濾清器更換、便捷濾清器清洗等維護(hù)工作需要。最后，設(shè)計(jì)液壓油濾清器的過程中要提升可達(dá)性，進(jìn)一步提升濾清器的工作效率。

2.4 液壓系統(tǒng)閥門系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

閥門是液壓系統(tǒng)的“動(dòng)作關(guān)節(jié)”和“功能節(jié)點(diǎn)”，因此在液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)中突出閥門的功能和方向這兩個(gè)要素的同時(shí)也要考慮閥門系統(tǒng)的工作與維護(hù)這兩個(gè)主要問題。首先，要明確方向性，維修工作的經(jīng)驗(yàn)告訴我們方向性錯(cuò)誤是產(chǎn)生閥門問題的基本原因，因此在設(shè)計(jì)中必須強(qiáng)調(diào)方向性，同時(shí)做到對(duì)特殊閥門的系統(tǒng)性標(biāo)注，這樣便于閥門維護(hù)工作的高效率開展。其次，要控制閥門在系統(tǒng)的位置，注意位置和空間對(duì)閥門安裝和維護(hù)的效率保障，確保液壓系統(tǒng)的整體穩(wěn)定和安全運(yùn)行。最后，要提升可達(dá)性，通過科學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)一步確保閥門系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性。

3 結(jié)語

液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)要有全周期的思想，要考慮到液壓系統(tǒng)工作與維修的常態(tài)化和習(xí)慣性，充分將液壓系統(tǒng)的養(yǎng)護(hù)與維修工作的便捷和高效列入設(shè)計(jì)的主要指標(biāo)，提高液壓系統(tǒng)穩(wěn)定性，提升液壓系統(tǒng)維修效率，實(shí)現(xiàn)過程性、周期性、系統(tǒng)性液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)，真正將設(shè)計(jì)工作的要點(diǎn)落實(shí)在液壓系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行和具體維護(hù)過程中，達(dá)到液壓系統(tǒng)最為理想的設(shè)計(jì)、工作與維修目標(biāo)。

[1] 陳桂芳.綠色設(shè)計(jì)在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].制造技術(shù)與機(jī)床，2008，(07):102-103.

[2] 吳志亮，趙建民，李慶文.液壓機(jī)械節(jié)能控制技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)探討[J].中國科技信息，2008，(19):120-121.

[3] 馬雪潔，劉春孝.工程機(jī)械的綠色設(shè)計(jì)與制造[J].焦作大學(xué)學(xué)報(bào)，2017，(04):223-225.

[4] 胡修池，鄭蘭霞.淺談液壓系統(tǒng)的綠色設(shè)計(jì)[J].礦山機(jī)械，2014，(08):173-174.

[5] 王磊，蔣躍民.工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的綠色設(shè)計(jì)[J].黑龍江科技信息，2013，(10):153-155.

[6] 張司博.關(guān)于160噸輪胎式提梁機(jī)液壓系統(tǒng)分析與改進(jìn)研究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017，(05):203-204.

[7] 齊秀麗，王漢文.液壓挖掘機(jī)動(dòng)臂液壓系統(tǒng)的節(jié)能研究[J].機(jī)床與液壓，2017，(03):201-203.

Design considerations on the maintenance of mechanical hydraulic system

ZHANG Mo, XU Ya-guang

(Shanghai Zhenhua Heavy Industry (Group) Co., Ltd., Shanghai 200125, China)

Based on the design of hydraulic system, this paper lists the principles that should be emphasized in the design and maintenance of hydraulic system, and provides the key points for the design of key mechanical parts of mechanical hydraulic system. This paper made a deep discussion on how to improve the maintenance of mechanical hydraulic system.

Mechanical hydraulic system; Design; Mechanical parts; Maintenance

2017-01-02

張墨(1990-)，男，本科，工程師； 徐亞光(1990-)，男，本科，工程師。

TH17

B

1674-8646(2017)04-0130-02