莊 兵
(綏化市北林區(qū)農機校,黑龍江 綏化 152000)
我國農業(yè)機械的自動化和智能化水平不斷提高,越來越多的高效農機被運用到農業(yè)生產當中。為了保證農機設備安全、平穩(wěn)、高效地運行,須對農機易發(fā)的各類故障進行預防,而液壓系統故障則是農業(yè)機械的易發(fā)故障之一。由于農機設備的工作環(huán)境通常較為惡劣,伴隨著高溫、振動以及長時間的連續(xù)作業(yè),再加上農機液壓系統涉及的精密部件較多,且其穩(wěn)定、安全的作業(yè)對各部件的要求較高,因此出現故障的頻率較高,對農機的作業(yè)精度、動力支持以及運行的安全性與可靠性造成了直接的影響。因此,對農機液壓系統進行常見故障的分析并提出適當的應對與維護措施,對于保證農業(yè)生產的安全與穩(wěn)定具有極為重要的現實意義。
大面積農業(yè)生產中常用到播種機、收割機、拖拉機等大型農業(yè)機械,普遍運用了液壓技術,通過不同的液壓系統設計實現其所需的功能,例如玉米收割機當中就通過液壓技術來控制割臺的高度等[1]。而隨著農機自動化、智能化水平的不斷提高,液壓技術也廣泛運用于農業(yè)機器人、自動化農機等方面,為我國農業(yè)機械化發(fā)展提供了強有力的推動,促進了農業(yè)生產的效率提升,也提高了農業(yè)生產的安全性。發(fā)展到如今,液壓技術不僅在傳統的大宗糧食作物的農業(yè)生產中被廣泛使用,在水果、蔬菜、棉花等經濟作物的生產過程當中也逐步開始普及,包括平移噴灌機、棉花間套作機械等[2]。綜合上述分析可以看出,液壓技術在農機上的應用越來越普遍和成熟,因此需要著重對液壓系統的易發(fā)故障進行分析。
農業(yè)機械的液壓系統涉及很多管路、接頭類的零部件,而農業(yè)機械的工作環(huán)境往往不是特別穩(wěn)定,經常會伴隨著較高的溫度、較高頻率的振動,因此在長時間使用后,常會出現零部件松動或者密封性下降的狀況。在這種情況下,一旦液壓油發(fā)生泄漏,輕則影響農業(yè)機械的動力,降低農業(yè)生產的效率,重則引發(fā)安全事故,帶來嚴重的損失。因此,油液泄漏雖然是較為普遍的問題,但仍然不可忽視,應采取預防及維修措施。
農業(yè)機械在運行過程中非常容易受到高溫問題的困擾,尤其是液壓系統,其中的原因是多方面的。首先從液壓油的角度來看,其黏度高,本身降溫就較慢,而油管若發(fā)生阻塞或者冷卻系統出現故障,就更加重了降溫的難度;其次,液壓系統本身的壓力就偏大,另外液壓系統內泄問題、復雜零部件的摩擦較多,綜合起來導致了液壓系統常出現高溫問題,引發(fā)一系列連鎖反應。因此從這個角度考慮液壓系統的維護措施,應注意液壓油的選取、液壓油箱的漏油檢測以及各部件定期的清洗。
液壓系統的異常噪聲或者振動也是常見的故障問題。一般來說,氣體進入了液壓系統,會產生氣穴等問題,另外侵入系統的雜質也會引起這種問題,導致機械運行過程中產生異常噪聲和振動等,這種故障問題一方面會給農機的質量和壽命造成影響,另一方面也會影響操作人員的使用,因此需要通過日常檢查,保證零部件不松動,系統內部無異物、水或者空氣等雜質,保證液壓系統能夠長時間保持穩(wěn)定安全的工作狀態(tài)。
液壓油是液壓系統核心之一,對其具有一定的狀態(tài)要求,例如黏度不合格,會導致運行過程中液壓油提取困難,從而引發(fā)各部件摩擦加大,導致部件損壞甚至造成安全隱患,因此需要從油泵定期的清洗,采用適宜的液壓油等方面入手,保證管路的順暢不阻塞,液壓油能夠起到應有的作用。
農機的維護人員應當掌握足夠的液壓傳動知識,學習液壓系統的內部結構及工作原理,熟練掌握農業(yè)機械中的各類液壓部件,對其正常工作狀態(tài)下的溫度、振動等進行充分總結,鍛煉自身通過“四覺診斷法”發(fā)現問題的能力[3],對于元件松動、油液變色、油液泄漏等最基本的故障問題進行排除。此外,對于設備正常運行中的振動、噪聲等形成記憶,能夠通過異常的振動和噪聲來判別故障,形成較強的故障診斷能力,盡可能早地發(fā)現故障并排除,減少故障造成的損失。還應配合農機制造企業(yè)所制定的維護標準、維修方法等,對農機運行的相關數據和使用記錄進行定期匯總與整理,為農業(yè)機械后續(xù)使用過程中故障的發(fā)現、預防與處理做準備。
農機液壓系統中涉及諸多精密部件,若有雜質進入則會引起精密零件的損壞或者油管阻塞等,若注油、維修、保養(yǎng)等過程不規(guī)范,則會導致雜質進入。注油時首先應保證液壓油的清潔,必須經過過濾器再進行加注,其次注油工具應保持清潔,另外操作者自身也應配備干凈的手套和工作服;清洗過程中清洗所使用的清潔油必須與該液壓系統所需的標準型號液壓油相對應,且應達到最佳的清洗油溫,控制在45~80 ℃之間,保證能夠最大程度清除雜質,且清洗次數應達到2次以上[4];設備的保養(yǎng)也是防止雜質進入的重要環(huán)節(jié),在拆卸液壓油箱加油蓋、濾清器蓋、檢測孔等位置時,應盡可能避免塵土、污垢等雜質的侵入,拆卸之前要保證部件已經徹底清潔,以防沾染雜質。
相較于雜質,水和空氣的侵入更難控制,首先關于水的侵入,一旦系統中水的含量超標會使得精密元件銹蝕速度加快、油液變質、潤滑油的效用降低等。在正常的工作環(huán)境下,液壓油中空氣的量是較穩(wěn)定的,約占容積比的6%左右,當氣壓變化時空氣會從液壓油中游離出,使液壓元件發(fā)生“氣蝕”,產生噪聲且降低元件工作的穩(wěn)定性,影響運行效率。另外,空氣也會對液壓油造成影響,使其氧化變質。因此,無論是基本的維修還是液壓油的更換都要保證排出空氣,液壓油泵的管口應保證在油面以下且管路必須處于密封狀態(tài)。
液壓油是液壓系統的介質,不僅起著傳遞壓力的重要作用,還包括液壓系統內部的潤滑、密封以及冷卻。由于液壓油型號選擇的不合適引發(fā)諸多不良后果是最初液壓系統發(fā)生故障導致壽命縮短的最主要原因,因此,需要按照規(guī)定的型號選擇相應的液壓油,即使遇到特殊情況無法找到滿足規(guī)定型號時,應保證待用品牌的液壓油能夠滿足需求,且液壓油不可混用,以防其性能發(fā)生變化,對液壓系統的運行造成影響。
當前,各類高自動化、智能化的農機已經被研發(fā)并投入到了農業(yè)生產當中,大大提高了農業(yè)生產的效率,為了保證其隨時處在一個穩(wěn)定安全的工作狀態(tài),需要對農機易發(fā)的各類故障進行預防和監(jiān)測,液壓系統便是其中的重要一環(huán)。雖然液壓技術水平不斷提高并且已成為農機現代化的標志之一,但液壓系統的故障監(jiān)測與維護仍然是農機研究的重中之重,在諸多研究者的努力下,我國農機液壓技術必將繼續(xù)向著穩(wěn)定、安全、高效的方向不斷發(fā)展,我國農業(yè)也將在此推動之下繼續(xù)發(fā)展。