摘要:在工程液压系统运行中,当其出现故障状况时,应该严禁盲目随意检修,应先对问题进行深入研究,按照由外至内、简单至难的顺序进行。相关岗位的技术人员,应从基础故障检测入手,通过科学的诊断方法,确定系统中可能产生故障的原因,在分析中采取针对性措施。而专家系统、异物排查、油温控制、平顺作业等维护策略,也需将诊断技术作为基础,才能在技术协作中,达到系统管理预期效果。同时构建与液压系统相符的管理体系,确保系统维护更加合理,在延长机械整体使用寿命的同时,促进企业整体效益的提升,从而保证液压多路阀系统可以稳定运行。
关键词:液压多路阀;系统功能;组成;故障原因;维修措施
1 液压多路阀测试系统功能及组成
随着多路阀技术的发展,国家针对多路阀测试也出台了相关的测试标准和技术条件,多路阀研究机构也相继制定了企业标准。但由于国内技术起步较晚,关于多路阀测试的方法还未达成一一致,未出台更明确的标准。目前具有参考意义的多路阀相关测试标准只有《液压多路阀换向阀试验方法JB/T 8792.2-1998》、《液压多路换向阀技术条件JB/T8792.1-1998》和《液压挖掘机用整体多路阀技术条件JG/T 5116-1999》。在标准中对多路阀测试需要进行的测试项目和测试方法进行了详细的说明和介绍,本测试系统的设计也是基于上述标准。标准中规定多路阀需要进行的试验,型式试验项目主要在新产品研发过程中进行,在原有设计工艺、结构有较大改变后也需要对产品进行的较为全面的试验项目。
多路阀综合测试系统主要由液压系统、电气控制系统和数据采集系统三部分组成,在本测试系统设计过程中,由于占地空间没有严格的限制,为了降低系统的设计难度,保证测试系统便于维护,方便测试系统升级改进,选用了模块式平铺式设计方案。为了减少测试时的噪声污染以及降低油液对测控设备的污染,将测试系统实验室分为动力室、操作室和控制室三个房间。模块化设计也提高了多路阀测试系统的安全性,减小了操作人员在试验中的安全风险。按照各部分在试验系统中的功能,液压系统主要包括耐压试验单元、动力油源单元、模拟加载与油路切换单元、回油背压与冷却试验单元、辅助供油单元、油温控制单元、加热保温及过滤单元、瞬态试验单元、油液自动回收单元等模块。
模块化设计提高了测试系统各模块的灵活性,如在测试系统中耐压试验要求压力为公称压力的1.5倍,在本液压测试系统中系统公称压力为35Mpa,则耐压试验压力为52.5Mpa,如果采用主系统油路进行耐压试验,则主系统上元件均需要满足耐压试验压力要求。而如果耐压泵设计为独立供油系统,将耐压试验油路与其余试验油路隔离开,则只需要耐压试验一路油路承受52.5Mpa高压,其余油路元件可降低压力要求。因此,模块化设计也降低了成本,提高了系统的可靠性。多路阀综合测试系统的动力室在被试阀测试中提供压力油源,通过对变频电机、比例溢流阀等元件进行控制和调节,输出液压元件测试所需的压力和流量。测试系统的数据采集及处理单元可以实现试验数据的自动采集、存储及实时显示。因此,测控系统也是液压多路阀综合测试系统重要的组成部分。它除了承担对系统的动力单元、电磁阀等元件的控制外,还可以对测试数据进行采集与处理,实现对系统中一些关键状态的监控。
2 液压多路阀系统常见故障及其原因分析
工程机械液压多路阀系统一旦发生故障,其情况比较复杂,但大多数故障都是由液压油过热、进空气、污染、油泄漏等原因造成的,下面对造成这些故障的原因及采取的对策进行分析。
2.1 液压油温度过高
原因分析:通常有以下几种情况可以导致油温过高。①由于油箱散热性能差,致使油箱内油温过高;②液压油选择不当。油的质量和粘度等级不符合要求,或不同牌号的液压油混用,造成液压油粘度过低或过高;③污染严重。施工现场环境恶劣,随着机器工作时间的增加,油中易混入杂质和污物。受污染的液压油进入泵、马达和阀的配合问隙中,会划伤和破坏配合表面的精度和粗糙度,使泄漏增加、油温升高;④环境温度过高,并且高负荷使用的时间又长,都会使油温太高。
2.2 空气进入液压系统
原因分析:通常有以下几种情况可以导致空气进入液压系统。
①接头松动或油封、密封环损坏而吸入空气。②吸油管路及连接系统的管路被磨穿、擦破或腐蚀而使空气进入。③加油时由于不注意而产生的气泡被带入油箱内并混入系统中。
2.3 液压油被污染
原因分析:通常有以下几种情况可以导致液压油被污染。①作业环境粉尘多,系统外部不清洁。②在加油、检查油面和检修作业时,杂质被带入系统,通过被损坏的油封、密封环进入系统。
3 液压多路阀系统维修技术分析
3.1 液压泵故障的维修
液压泵是液压系统中的动力元件,其系统故障主要包括齿轮油泵故障和叶片泵故障。其中,齿轮油泵的故障是液体泄漏,由于泄漏而达不到额定的压力和流量,而引起泄漏的原因主要是轴承、齿轮啮合面、齿轮端面与泵盖间的磨损和密封件的老化、损坏等;叶片泵的故障一般是由定子和配流盘磨损导致,在维修中需要对叶片泵进行有效的拆解处理,并及时更换受损定子,从而使叶片泵恢复原有的性能。
3.2 液压油缸故障的维修
液压油缸是液压传动系统中的执行元件,为整个系统提供着压力,而液压油缸常见的故障主要表现为液压油泄漏和运行爬行。在油缸泄漏的状况下,只需要对油缸受损的密封元器件进行及时的更换就可;在运动爬行故障的状况下,由于液压缸运动爬行的原因较多,如油缸内漏、油路空气侵入、活塞密封件装得过紧、活塞杆与活塞不同心、液压油有杂质、平衡阀发生故障等,所以要对其产生的原因进行仔细的分析,从而降低故障的危害度。
3.3 液压马达故障的维修
液压马达故障与液压泵相比,液压马达不需要进行频繁的检测操作,但是要加强对其的日常管理维护工作,从而避免马达故障的发生机率。同时,在使用过程中所加入的液压油,要具有等级合理、清洁度高的特点,并且在使用时要进行过滤,从而避免因杂质而引起的液压马达故障。另外,在油管更换操作中,要避免液压马达的内部液体渗漏问题,为液压马达的使用寿命提供一定的保障。
3.4 控制阀故障的维修
控制阀是对液压系统进行控制和调节的液压元件,要想保证机械设备的合理运行,就要加强阀体之间、控制阀与其他元件之间的配合精密度,在维修时也要降低对控制阀的机械碰撞。在控制阀故障的状况下,维修时要尽量避免频繁抽动控制阀,从而避免对阀芯体配合的密封件产生影响。另外,在非阀门芯体故障的状况下,要对其进行压弹簧检修,从而避免因调压弹簧而引起的危害。
4 结语
液压多路阀是工程机械中常见的方向控制阀。工程机械工作环境通常比较恶劣,工作负载波动大,换向频繁,多路阀故障是工程机械中常见的故障来源。工程机械的维修市场正逐步壮大,但针对多路阀这种结构复杂、价格昂贵的阀总成的维修还采用传统的维修方法。维修企业中专业维修人员不足且缺乏相关阀的专业知识,而传统的维修培训需要从物理样机和人力培训两个方面投入大量的成本,使许多维修企业对多路阀培训望而却步。
参考文献:
[1]许建伟.工程机械液压系统的现场故障诊断与维修技术研究[J].自动化与仪器仪表,2018,(10):54-56.
[2]张墨,徐亚光.机械液压系统维修性的设计考虑[J].黑龙江科学,2017,8(04):130-131.
[3]程宏远.工程机械液压系统常见故障诊断与维护[J].科技视界,2015(15):87.
[4]王鹏.工程机械液压系统常见故障诊断与排除[J].工业b,2015(40):254-255.