淺論挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)故障分析及解決措施

1、淺論挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)故障分析及解決措施 一、引言 液壓系統(tǒng)是工程機(jī)械中的一個重要部分。液壓系統(tǒng)由于具有體積小、重量輕、易安裝、功率密度大、響應(yīng)快、可控制性強(qiáng)、工作平穩(wěn)且可實(shí)現(xiàn)大范圍的無級調(diào)速等優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)用日趨廣泛。液壓挖掘機(jī)是目前工程施工中使用較為廣泛的一種工程機(jī)械，其行走、回轉(zhuǎn)和舉升、挖掘動作都是通過發(fā)動機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓油的壓力能來驅(qū)動液壓油缸和馬達(dá)工作而實(shí)現(xiàn)的。對于液壓系統(tǒng)。雖然只是作為挖掘機(jī)復(fù)雜主系統(tǒng)的子系統(tǒng)，但是其對主系統(tǒng)的功能和效率產(chǎn)生的影響是巨大的。液壓系統(tǒng)的失效將會直接導(dǎo)致主系統(tǒng)的失效，從而造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此，對液壓挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的分析及故障診斷尤為重要。 二、挖掘機(jī)的液壓

2、系統(tǒng)類型 按液壓栗特性，液壓挖掘饑采用的液壓系統(tǒng)大致上有定量系統(tǒng)、變量系統(tǒng)和定量、變量系統(tǒng)等三種類型。 (一)定量系統(tǒng) 在液壓挖掘機(jī)采用的定量系統(tǒng)中，其流量不變，即流量不隨負(fù)載而變化，通常依靠節(jié)流來調(diào)節(jié)速度。根據(jù)定量系統(tǒng)中油泵和回路的數(shù)量及組合形式，分為單泵單回路、雙泵單回路定量系統(tǒng)、雙泵雙回路定量系統(tǒng)及多泵多回路定量系統(tǒng)等。 (二）變量系統(tǒng) 在液壓挖掘機(jī)采用的變量系統(tǒng)中，是通過容積變量來實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速的，其調(diào)節(jié)方式有三種：變量泵一定量馬達(dá)調(diào)速、定量泵變量馬達(dá)調(diào)速、變量泵變量馬達(dá)調(diào)速。液壓挖掘機(jī)采用的變量系統(tǒng)多采用變量泵一定量馬達(dá)的組合方式實(shí)現(xiàn)無級變量，且都是雙泵雙回路。根據(jù)兩個回路的變量有無關(guān)

3、聯(lián)，分為分功率變量系統(tǒng)和全功率變量系統(tǒng)兩種。其中的分功率變量系統(tǒng)的每個油泵各有一個功率調(diào)-節(jié)機(jī)械，油泵的流量變化只受自身所在回路壓力變化的影響，與另一回路的壓力變化無關(guān)，即。兩個回路的油泵各自獨(dú)立地進(jìn)行恒功率調(diào)節(jié)變量，兩個油泵各擁有一斗發(fā)動機(jī)輸出功率；全功率變量系統(tǒng)中的兩個油泵由一個總功率調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行平衡調(diào)節(jié)，使兩個油泵的擺角始終相同，同步變量、流量相等。 決定流量變化的是系統(tǒng)的總壓力，兩個油泵的功率在變量范圍內(nèi)是不相同的。 其調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)有機(jī)械聯(lián)動式和液壓聯(lián)動式兩種形式。 三、液壓系統(tǒng)的故障分析及解決措施 液壓挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的主要故障多數(shù)是由液壓油過熱、進(jìn)空氣、污染、油泄漏造成的，對造成這些故障

4、的原因進(jìn)行分析并采取相應(yīng)的預(yù)防措施很重耍。 (一）油過熱 1、液壓油過熱的危害 (1)液壓油粘度、液壓系統(tǒng)工作效率均下降，嚴(yán)重時甚至使機(jī)械設(shè)備無法正常工作。 (2)液壓系統(tǒng)的零件因過熱而膨脹，破壞了零件原來正常的配合間隙。導(dǎo)致摩擦阻力增加、液壓閥容易卡死，并可能加速橡膠密封件老化、變質(zhì)、破壞，使液壓系統(tǒng)嚴(yán)重泄漏。 (3)油液汽化、水分蒸發(fā)，使液壓元件產(chǎn)生穴蝕。 (4)油液氧化形成膠狀沉積物，易堵塞濾油器，使液壓系統(tǒng)不能正常工作。 2、液壓油油溫過高的主要原因及解決措施 (1)由于油箱散熱性能差，致使油箱內(nèi)油溫過高。應(yīng)增大油箱容積即散熱而積，并安裝油冷卻裝置。 (2)液壓油選擇不當(dāng)。油的質(zhì)量和粘

5、度等級不符合要求，或不同牌號的液壓油混用，造成液壓油粘度過低或過高。 (3)污染嚴(yán)重。施工現(xiàn)場環(huán)境惡劣，隨著機(jī)器工作時間的增加，油中易混入雜質(zhì)和污物。受污染的液壓油進(jìn)入泵、馬達(dá)和閥的配合問隙中，會劃傷和破壞配合表面的精度和粗糙度，使泄漏增加、油溫升高。 (4)環(huán)境溫度過高，并且高負(fù)荷使用的時間又長，都會使油溫太高。應(yīng)避免長時間連續(xù)大負(fù)荷地工作，若油溫太高可使設(shè)備空載運(yùn)轉(zhuǎn)一段時問，待其油溫降下來后再工作。 (二）進(jìn)空氣 1、空氣對挖掘機(jī)液壓油污染的危害 (1)產(chǎn)生空穴、氣蝕作用，導(dǎo)致金屬和密封材料的破壞；產(chǎn)生噪音、振動和爬行現(xiàn)象，降低液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 (2)使液壓栗的容積效率下降，能量損失增大

6、，液壓系統(tǒng)不能發(fā)揮應(yīng)有的效能。 (3)液壓油導(dǎo)熱性變差，油溫升高，引起化學(xué)變化。 2、進(jìn)空氣的主要原因及其解決措施 (1)接頭松動或油封、密封環(huán)損壞而吸入空氣。液壓系統(tǒng)應(yīng)有良好的密封性,各接頭應(yīng)牢牢固定，并確保油箱密封完好，這樣可防止外界空氣進(jìn)入而污染系統(tǒng)。 (2)吸油管路及連接系統(tǒng)的管路被磨穿、擦破或腐蝕而使空氣進(jìn)入。應(yīng)合理設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使管路走向布局合理化；要保持管路的清潔，減少外界腐蝕。 (3)加油時由于不注意而產(chǎn)生的氣泡被帶入油箱內(nèi)并混入系統(tǒng)中。 (三）污染 1、液壓油的污染對液壓系統(tǒng)的危害 (1)堵塞液壓元件。污染物會堵塞液壓元件進(jìn)出油或其問隙，引起動作失靈，影響工作性能或造成事

7、故，還可能引起濾網(wǎng)堵塞，并可能使濾網(wǎng)完全喪失過濾作用，造成液壓系統(tǒng)的惡性循環(huán)。 (2)加速元件磨損。污染顆粒在液壓缸內(nèi)會刮傷缸筒內(nèi)表面，加速密封件的 損壞，使泄漏增大，引起推力不足或者動作不穩(wěn)定、爬行、速度下降、異常噪聲等故障現(xiàn)象，嚴(yán)重影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。（3)加速油液性能的劣 化。液壓油中的污染顆粒長期存在，會與油液發(fā)生一些反應(yīng)，反應(yīng)的生成物會腐蝕元件 2、液壓油被污染的主要原因及解決措施 (1)作業(yè)環(huán)境粉塵多，系統(tǒng)外部不清潔。液壓系統(tǒng)長期在粉塵污染嚴(yán)重的場地作業(yè)時，最好2個月過濾一次油液，大概半年更換一次進(jìn)油濾油器。 (2)在加油、檢查油面和檢修作業(yè)時，雜質(zhì)被帶入系統(tǒng)，通過被損壞的油

8、封、密封環(huán)進(jìn)入系統(tǒng)。 (四）泄漏 1、泄漏的危害 液壓系統(tǒng)一旦發(fā)生泄漏，將會使系統(tǒng)壓力建立不起來。液壓油泄漏還會造成環(huán)境污染，影響生產(chǎn)，甚至產(chǎn)生無法估計(jì)的嚴(yán)重后果。 2、泄漏產(chǎn)生的主要原因及解決措施 (1)設(shè)計(jì)因素。由于設(shè)計(jì)中密封結(jié)構(gòu)選用不合理，密封件的選用不合乎規(guī)范;另外，由于工程機(jī)械的使用環(huán)境中具有塵埃和雜質(zhì)和沒有選用合適的防塵密封， 致使塵埃等污物進(jìn)入系統(tǒng)破壞密封而產(chǎn)生泄漏。應(yīng)在選用和設(shè)計(jì)密封件的時候，考慮液壓油與密封材料的相容型式、負(fù)載情況、極限壓力、工作速度高低、環(huán)境溫度的變化等，選擇合理的密封件，當(dāng)在惡劣的環(huán)境下工作時，要選用合適的防塵密封。 (2)制造和裝配因素。所有的液壓元件及

9、密封部件都有嚴(yán)格的尺寸公差、表面處理、表面光潔度及形位公差等要求。由于在制造過程中超差，使得密封件就會有變形、劃傷、壓死或壓不實(shí)等現(xiàn)象發(fā)生，使其失去密封功能：液壓元件在裝配中的野蠻操作，過度用力將使零件產(chǎn)生變形，特別是用銅棒等敲打缸體、密封法蘭等。這些原因都可以破壞密封而產(chǎn)生泄漏。應(yīng)在設(shè)計(jì)和加工環(huán)節(jié)中要充分注意密封部件的設(shè)計(jì)和加工，另外要選擇正確的裝配方法。 (3)零部件損傷。密封件是由耐油橡膠等材料制成的，由于長時間使用發(fā)生的老化、龜裂、損傷等都會引起系統(tǒng)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，延長其老化時間，并注意對密封件的保護(hù)，避免其被別的部件

10、劃傷。 四、故障診斷時應(yīng)遵循的一般原則 當(dāng)發(fā)生故障時耍根據(jù)不同機(jī)型的特點(diǎn)，充分利用設(shè)備自身的監(jiān)控系統(tǒng)，具體問題具體分析，掌握有效的故障分析方法。在診斷時應(yīng)遵循由外到內(nèi)、由易到難、由簡單到復(fù)雜的原則進(jìn)行，挖掘機(jī)液壓傳動系統(tǒng)故障診斷的順序是：查問資料(挖掘機(jī)使用說明書及運(yùn)行、維修記錄等)-了解故障發(fā)生前后的設(shè)備工作情況一外部檢查-試車觀察(故障現(xiàn)象、車上儀表)-內(nèi)部系統(tǒng)檢查(參照系統(tǒng)原理圖)-儀器檢查系統(tǒng)參數(shù)(流量、溫度等)-邏輯分析判斷-調(diào)整、拆檢、修理-試車-故障總結(jié)記錄。挖掘機(jī)的故障有許多種，如遇較復(fù)雜的綜合故障，應(yīng)仔細(xì)分析故障現(xiàn)象，列出可能的原因逐一排除。 五、結(jié)語 液壓控制系統(tǒng)在挖掘機(jī)中的應(yīng)用之