液壓系統(tǒng)泄壓裝置應(yīng)用研究

王建

（中鐵一局集團第二工程有限公司, 河北 唐山 063000）

工程機械設(shè)備作為一種現(xiàn)代機械設(shè)備，廣泛應(yīng)用在鐵路建設(shè)、建筑工程、水電站建設(shè)等大型工程施工工程項目中。由于工程機械種類繁多、用途不一、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其維修的難度也隨之加大，尤其是液壓系統(tǒng)的應(yīng)用和設(shè)備更新?lián)Q代的頻繁，造成設(shè)備維修和保養(yǎng)難度的增加。

1 研制過程計劃

在工程項目建設(shè)中大量使用推土機、裝載機、汽車起重機等工程機械，液壓系統(tǒng)的維修和保養(yǎng)在施工生產(chǎn)中極為頻繁。工程機械的液壓高壓管路內(nèi)存在一定的壓力，對維修保養(yǎng)作業(yè)增加了危險，造成維修保養(yǎng)困難，而且在更換較大的油管管路時，由于管路內(nèi)部存有一定的流動介質(zhì)，例如液壓油、防凍液、齒輪油等，在以往的維修保養(yǎng)過程中主要是采取緩慢松開管路中的泄壓閥，使管路中的流動介質(zhì)緩慢流出機體，導(dǎo)致拆卸更換后的管路內(nèi)介質(zhì)不能回收，造成浪費，維修成本高。

在此背景下計劃研制一種泄壓裝置，在維修拆卸管路時能夠?qū)苈穬?nèi)部的壓力進行釋放，在更換較大的油管管路時，對管路內(nèi)部的液壓油等流動介質(zhì)可重新回收利用，減少設(shè)備維修保養(yǎng)成本，降低設(shè)備維修保養(yǎng)難度。

具體實施計劃：

（1）2018 年1 月到2 月技術(shù)人員進行現(xiàn)場故障收集和初期方案確定。

（2）2018 年2 月到3 月進行原因分析，確定研究方案，并隨車實驗，記錄數(shù)據(jù)，總結(jié)分析。

（3）2018 年3 月到5 月進行改進升級，并繼續(xù)單車實驗，采集效果。

（4）2018 年6 月到2018 年7 月進行單體設(shè)備總結(jié)。

（5）2018 年8 月到10 月進行整體推廣安裝使用。

（6）2018 年11 月到2018 年12 月進行整體實驗效果，評估分析。

2 具體技術(shù)方案確定

該液壓系統(tǒng)的泄壓開關(guān)裝置結(jié)構(gòu)示意圖如圖1 所示，包括：閥體1、閥芯2。閥體1 為中空結(jié)構(gòu)，具有第一介質(zhì)通道7，一端設(shè)有接管端口5，另一端設(shè)有閥芯2。閥體1 通過接管端口5 經(jīng)焊接或者螺紋緊固在油管端口的外側(cè)。閥芯2 依次具有橫截面直徑依次減小的旋鈕部21、主體部22、中間部23 和細體部24，主體部22 的外側(cè)面設(shè)有螺紋6，閥芯2 依靠螺紋6 連接在閥體1 內(nèi)部。旋鈕部21 突出在閥體1 的外側(cè)。關(guān)閉狀態(tài)時，閥體1 的中空結(jié)構(gòu)與閥芯2 的結(jié)構(gòu)匹配，即中空結(jié)構(gòu)的橫截面直徑也匹配主體部22、中間部23 和細體部24 依次減小，且細體部24 的外徑略小于第一介質(zhì)通道7 的直徑。同時，在主體部22 外側(cè)還設(shè)置有密封圈3，起到密封作用。閥體1 在其側(cè)面具有第二介質(zhì)通道8，通道末端設(shè)有外放端口4。外放端口4 可通過焊接或者螺紋緊固在閥體1 的側(cè)面。

圖1

該方案裝置結(jié)構(gòu)簡單造價成本低，便于機加工廠加工生產(chǎn)，而且能夠重復(fù)利用，不會增加維修保養(yǎng)的成本；在使用過程中安拆裝方便，便于在工程機械液壓系統(tǒng)維修保養(yǎng)過程中廣泛應(yīng)用。

3 泄壓裝置構(gòu)造說明

（1）其中閥體為中空結(jié)構(gòu)，具有第一介質(zhì)通道，一端設(shè)有接管端口，另一端設(shè)有閥芯；閥體通過接管端口緊固在油管端口的外側(cè)；閥芯在其外側(cè)面設(shè)有螺紋，閥芯依靠螺紋連接在閥體內(nèi)部，且閥芯在其靠近第一介質(zhì)通道的一端的外徑略小于第一介質(zhì)通道的直徑；閥芯在其外側(cè)面還設(shè)有密封圈；閥體在其側(cè)面具有第二介質(zhì)通道，通道末端設(shè)有外放端口。

（2）閥芯依次具有橫截面直徑依次減小的旋鈕部、主體部、中間部和細體部，主體部的外側(cè)面設(shè)有螺紋，細體部的外徑略小于第一介質(zhì)通道的直徑。這種結(jié)構(gòu)的閥芯能保證泄壓開關(guān)裝置關(guān)閉狀態(tài)時密封完全，且在開啟時能保持穩(wěn)定。

（3）閥體的中空結(jié)構(gòu)與閥芯的結(jié)構(gòu)匹配，即中空結(jié)構(gòu)的橫截面直徑匹配主體部、中間部和細體部依次減小。

（4）外放端口通過焊接或者螺紋緊固在閥體的側(cè)面。

（5）泄壓開關(guān)裝置還連接有引流管，引流管設(shè)置與外放端口相連。在更換油管管路時，利用引流管引流出管路內(nèi)的介質(zhì)，將介質(zhì)進行回收利用，避免了浪費，同時能保證介質(zhì)的純凈度。

（6）泄壓開關(guān)裝置還連接有測壓裝置，例如油壓表，設(shè)置在外放端口處，用于檢測油管管路的內(nèi)部壓力，縮短設(shè)備維護時間，使維護作業(yè)高效、便捷。

（7）泄壓開關(guān)裝置還連接有測流量裝置，例如流量計，設(shè)置在外放端口處，用于檢測油管管路的介質(zhì)流量。

4 泄壓裝置工作原理

如圖2 所示，是泄壓開關(guān)裝置關(guān)閉狀態(tài)時的油管介質(zhì)流向圖。當(dāng)泄壓開關(guān)裝置位于關(guān)閉狀態(tài)時，閥芯2 緊固在閥體1 中，細體部24 密封住第一介質(zhì)通道7，將油液密封在油管管路內(nèi)部，屬于正常管路使用狀態(tài)。如圖3 所示，是泄壓開關(guān)裝置使用時的油管介質(zhì)流向圖。當(dāng)需要進行管路更換或者維修作業(yè)時，將閥芯2往外旋轉(zhuǎn)旋出一段，使細體部24 遠離第一介質(zhì)通道7，此時，第一介質(zhì)通道7 與第二介質(zhì)通道8 連通，油液介質(zhì)在內(nèi)部管路壓力的作用下從外放端口4 放出，進行泄壓。之后，拆除油管的兩端端口，進行管路更換。由于在此之前已經(jīng)對管路內(nèi)部的壓力進行了釋放，在維修時不會出現(xiàn)油液噴出傷人的狀況，增加了維修工作的安全系數(shù)。可在外放端口4 處連接引流管（圖中未示出），將介質(zhì)引流以便進行循環(huán)利用，避免浪費。還可在外放端口4 處設(shè)置油壓表、流量計、感應(yīng)塞等，以便及時判斷管路內(nèi)部狀況，幫助維修人員進行快速維修，提高工作效率。

圖2

5 效果測算

經(jīng)過近一年的研究與應(yīng)用，已經(jīng)完成了工程機械設(shè)備主要高壓管路的改進工作，通過該泄壓裝置的安裝，不但維修拆卸管路時能夠?qū)苈穬?nèi)部的壓力進行釋放，排除了危險隱患；而且增加了維修的安全系數(shù)。在更換較大的油管管路時，對管路內(nèi)部的液壓油等流動介質(zhì)可重新回收利用，避免了設(shè)備維修成本的增加，減少了浪費，降低了費用。檢修人員在進行設(shè)備液壓系統(tǒng)故障判斷的時候，能夠做到對管路內(nèi)部的壓力，流量，溫度等綜合數(shù)據(jù)進行詳細分析，提高了工作效率，保證了設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。

6 結(jié)語

此泄壓裝置成功應(yīng)用到山工ZL50 裝載機、山推SD32推土機以及徐工25 噸吊車上，在該類工程設(shè)備液壓系統(tǒng)的維修與保養(yǎng)上發(fā)揮了較好的作用，為設(shè)備的有效運行打下了堅實的基礎(chǔ)，降低了設(shè)備的維修成本，提高了設(shè)備的整體使用壽命，保證了設(shè)備的連續(xù)作業(yè)率，為機械設(shè)備的長遠降本增效做出了一定的貢獻。