主頁 > 技術文章 > 淺論挖掘機液壓係統故障分析及解決措施 2024-09-30

淺論（lùn）挖掘機液壓係統故障分（fèn）析及解決措施

摘要:針對液壓（yā）挖掘機液壓係統經常（cháng）出現的故障，通過對液壓係統類型和產生（shēng）故障（zhàng）原因的分析，提出（chū）了相應的解決措施，並且指出了液壓係統故障診斷時應遵（zūn）循的一般原則。
一、引言：
　　液壓係統（tǒng）是工程機械中的（de）一個重要部分。液壓係統由於具有體積小、重量（liàng）輕、易安裝（zhuāng）、功率密度大、響應快、可控製性強、工（gōng）作平穩且（qiě）可實現（xiàn）大範（fàn）圍的無級（jí）調速等優點。應用（yòng）日趨廣泛。液壓挖掘機是目前工程施工中使用較為廣泛的一種工程機械，其行（háng）走（zǒu）、回轉和舉升、挖掘動作（zuò）都（dōu）是通過發動機把機械能轉化為液壓油的壓力能來驅動液壓（yā）油缸和馬達工（gōng）作而實現的。對於液壓係統。雖然隻是作為挖掘機複雜主係統的子係（xì）統，但是其（qí）對主係統的功能和效率產生的影響是巨大的。液壓係統的失效將會（huì）直接（jiē）導致主係統的失效，從（cóng）而造成嚴重的經濟損失。因此，對液壓挖掘機液壓係統的分（fèn）析及故障診斷尤為重要。
二、挖掘機的液壓（yā）係統類型：
　　按液（yè）壓泵特性，液（yè）壓挖掘饑采用（yòng）的液壓係統（tǒng）大致上有定量係統、變量係統和定（dìng）量、變量係（xì）統等三種類型。
　　（一）定量係統：
　　在液壓（yā）挖掘機采用的定量係統中（zhōng），其流量不變，即流量不隨負載而變化，通常依靠節流來調節（jiē）速度。根（gēn）據定量係統中油泵和回路的數量及組合形式，分為單泵單回路、雙泵（bèng）單回路定量係統、雙泵（bèng）雙回路定量係統及多泵多回路定量係統等。
　　（二）變量係統：
　　在液（yè）壓挖掘機采用的變量（liàng）係統中，是通過容積變量來實現無級調（diào）速的，其調節（jiē）方式有三種：變量泵一定量馬達調速、定量泵變量馬（mǎ）達調速、變量泵變量馬（mǎ）達（dá）調速。液壓挖（wā）掘機采用的變量係統多采用變量泵一定量馬達的組合方式實現無級變量，且都是雙泵雙回路。根據兩個回路的變量有無關聯，分為分功率變量係統（tǒng）和（hé）全功率變量係統兩（liǎng）種。其中的分功率變量係統的每個油泵各有一個功率調-節機械，油（yóu）泵的流量變化（huà）隻受自身所在回路壓力變化的影響，與另一回路的（de）壓力變化無（wú）關，即。兩個回路的油泵各自獨立地進行（háng）恒功率調節變量，兩個油泵各擁有一鬥發（fā）動機輸出（chū）功率；全（quán）功率變量係統中的（de）兩個油泵由（yóu）一個總（zǒng）功率調節機構進行平衡調節，使兩個油泵的擺角始終相同（tóng），同步變量（liàng）、流（liú）量相等。決定流量變化的是係統的總壓力，兩個油泵的功率在變量範圍內是不相同的。其調節機（jī）構有機械（xiè）聯動（dòng）式和液壓聯動式兩種形式。
三、液壓係統的故障（zhàng）分析及解決措施：
　液壓挖（wā）掘機（jī）液壓係統的主要（yào）故障多數是由液壓油過熱、進（jìn）空氣（qì）、汙染、油泄漏造成的，對造成這（zhè）些故障的原因進（jìn）行分（fèn）析並采取相應的預防措施很重要。
　　（一）油過熱：
　　1、液壓油（yóu）過熱的危害：
　　(1)液壓油粘度（dù）、液壓係統工作效率均下降，嚴重時甚至使機械設備無法正常工作。
　　(2)液壓係統的零件（jiàn）因過熱而膨脹，破壞了零件原來正常的配合間隙。導致摩擦阻力增加、液壓閥容易卡死，並可能加（jiā）速橡膠密封件老化、變質（zhì）、破壞，使液壓係統嚴重泄漏。
　　(3)油液汽化、水分蒸發，使（shǐ）液壓元件產生穴蝕。
　　(4)油液氧化形成膠狀沉積物，易堵塞濾油器，使液壓係統不能正常工作。
　　2、液壓（yā）油油溫過高的主要原因及解決措施：
　　(1)由於油（yóu）箱散熱（rè）性能差，致（zhì）使油箱內（nèi）油溫過高（gāo）。應（yīng）增大油箱容積即散熱麵（miàn）積,並安裝（zhuāng）油冷（lěng）卻裝置。
　　(2)液壓油選擇不當。油的質量和粘度等級不符合要（yào）求，或不同牌（pái）號（hào）的液壓油（yóu）混（hún）用，造成液壓油粘度過低或過高。
　　(3)汙染嚴重。施工現場環境惡劣，隨著機器工作時間的增加，油中易混入雜質和汙物。受汙染的液壓油進入泵、馬達（dá）和閥的配（pèi）合問隙中，會劃傷和破壞配合表麵的精度和粗（cū）糙度，使泄漏增加、油溫升高。
　　(4)環境溫度過（guò）高，並且高負荷使用的時（shí）間又長，都會（huì）使（shǐ）油溫太高。應避免長時間連續大負荷地工（gōng）作，若（ruò）油溫（wēn）太高可使設（shè）備空載運轉一段時（shí）問，待其油溫降下來後再工作。
　　（二）進空氣：
　　1、空氣對挖掘機液壓油汙染的危害：
　　(1)產生（shēng）空穴、氣蝕作用，導致金屬（shǔ）和密封材料的破（pò）壞（huài）；產生噪（zào）音、振動和爬（pá）行現象，降低液壓係統的穩定性。
　　(2)使液壓泵的（de）容積效率（lǜ）下（xià）降，能量損失增大（dà），液壓係統不能發揮應有的效能。
　　(3)液壓油導熱性（xìng）變差，油溫升高，引起化學變化。
　　2、進空（kōng）氣的主要原因（yīn）及其解決措施：
　　(1)接頭鬆動或油封、密封環損壞而吸入空氣。液壓係統應有良好（hǎo）的密（mì）封性，各接頭應牢牢固定，並確保油箱密封完好，這樣可防止外界空氣進入而（ér）汙染係（xì）統。
　　(2)吸油管路及（jí）連接係統的管路被磨穿（chuān）、擦破或腐蝕而（ér）使空（kōng）氣進入。應合理設計（jì）液壓係統結（jié）構，使（shǐ）管路走向布局合理化；要保持管路的清潔，減少外界腐蝕。
　　(3)加（jiā）油時由於不注意而產生的（de）氣泡被（bèi）帶入油箱內並混入係統中。
　　（三）汙染：
　　1、液壓油的汙染對液壓係統的危害：
　　(1)堵塞液壓元件。汙染物會堵塞液壓（yā）元件進（jìn）出油或其問隙（xì），引起動作失靈，影響工作性（xìng）能（néng）或造（zào）成事（shì）故（gù），還可能引起濾網（wǎng）堵塞，並可能（néng）使濾網完全喪失過濾作用，造（zào）成液壓係統（tǒng）的惡性（xìng）循環。
(2)加速元件磨損。汙（wū）染顆粒在液壓缸內會刮傷缸筒內表麵，加速密封件的損（sǔn）壞，使泄漏增大（dà），引起推力不足或者動作不（bú）穩定、爬行、速度下降、異常噪聲等故障現象，嚴重影響係統的穩定性和可靠性。
(3)加（jiā）速油液性能的劣化。液壓（yā）油中的汙染（rǎn）顆（kē）粒長期存在，會與（yǔ）油（yóu）液發生一些反應，反（fǎn）應的生成物會腐蝕（shí）元件
　　2、液壓油被汙染（rǎn）的主要原（yuán）因及解（jiě）決措施：
　　(1)作業環境粉塵多，係統外部不清（qīng）潔。液壓係統長（zhǎng）期在粉塵汙染嚴重的場地作業時，最（zuì）好2個月過濾一次油液，大（dà）概半年更換一次進油濾（lǜ）油（yóu）器。
　　(2)在加油、檢查油（yóu）麵和檢修作業時，雜質被帶（dài）入係統，通過被損壞的油封、密（mì）封環進入係統。
　　（四）泄漏：
　　1、泄漏的危害
　　液壓係統（tǒng）一旦發生泄漏，將會使係（xì）統壓力建立不起來。液（yè）壓油泄（xiè）漏還會（huì）造（zào）成環境汙染，影響生產，甚（shèn）至產生無法估計（jì）的嚴重後果。
　　2、泄漏產生的主要原因及解決措施：
　　(1)設計因素。由（yóu）於設計中密封結構選（xuǎn）用（yòng）不合理，密封件的選用不合乎（hū）規範；另外，由於工程機械的（de）使用環境中具有塵埃（āi）和雜質和沒有選用合適的防（fáng）塵密封，致使塵（chén）埃等汙物進入係統破壞密封而產（chǎn）生泄漏。應在選用和設計密（mì）封件的（de）時候，考（kǎo）慮液壓油與密封材料（liào）的相容型式、負載（zǎi）情況、極限（xiàn）壓力、工作速度（dù）高低、環境溫度的變化等（děng），選擇合理（lǐ）的密封件（jiàn），當在惡劣（liè）的環境下工作時，要選用合適的防（fáng）塵密封。
　　(2)製造和裝配因素。所有的液壓元件及密封（fēng）部件都有嚴格的尺寸（cùn）公差、表麵處理、表麵光潔度及形位公差等要求。由於在製造過程中超差，使得密封件就會有變形、劃傷、壓死或壓不實等現象發生，使其失去密封功（gōng）能：液壓元件在裝配中的野蠻操作，過度用力將使零件產生變形，特別是（shì）用銅棒等敲打（dǎ）缸體、密封法蘭等。這些原因都可以破壞密（mì）封而產生泄漏。應在設計和加工環節（jiē）中要（yào）充分（fèn）注意密封部件的設（shè）計（jì）和加工，另外要選擇正（zhèng）確的裝配方法。
　　(3)零部件（jiàn）損傷。密封件是由耐油橡膠等材（cái）料製成的，由於長時間使用發生的老化、龜裂、損傷等都會引起係統泄漏。如果零件在工作過程中受碰撞而損傷，會劃傷密封元件造成泄漏。要選擇合適的密封件（jiàn），延長其老化時間，並注意（yì）對密封件（jiàn）的保護，避免其被別的部件劃（huá）傷。
四、故障診斷時應遵循的一般（bān）原則：
　　當發生故障時要根據不（bú）同（tóng）機型的特點（diǎn），充分利用設備自身的（de）監控係統，具體問題具體分析，掌握有效的故障分析方（fāng）法。在診斷時應遵循（xún）由外到內、由易到（dào）難（nán）、由簡單到複雜的原則（zé）進行，挖掘機液壓傳動係統故障診斷的順序是：查問資（zī）料(挖掘機使用說明書及運行、維修記錄等（děng）)——了解故（gù）障（zhàng）發生前後的設備工作情況—外（wài）部（bù）檢查——試車觀察(故障現象、車上儀表)——內部係統檢查(參照係統（tǒng）原理圖（tú）)——儀器（qì）檢查係統參數(流量、溫度等)——邏輯（jí）分析判斷——調整、拆檢、修理（lǐ）——試車——故障總結記錄。挖掘機的故障有許多種，如（rú）遇較複雜的綜合故障，應仔（zǎi）細分析故障現象，列出可能的原因逐一排除。
　　液壓控製係統在挖掘機中的應用之所以能取（qǔ）得如此廣泛的重視，主要是因為挖掘機采用液壓控製係統以後，將對產品的很多性能帶來極大的提高，降低（dī）了能耗，提高了控製性（xìng）能（néng），適應主機越來越複（fù）雜的工作要求。但同時要注意的是液壓傳動是一個多元件組成的（de）複雜（zá）係統（tǒng），其保（bǎo）養維修難度比機械傳動大（dà）得多，因此正確判斷和排除挖掘機的液壓傳動係統（tǒng）故障，是挖（wā）掘機高效安全工作的重要保障。

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