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摘要：本文对液压系统的故障进行探讨，并有针对性地分析了故障类型的诊断及其治理方法，以期对液压系统的维护使用有所裨益。
关键词：液压系统；故障；原因；对策
1液压系统的故障特点
液压系统是由液压机械、电器等装置组成一体的，工作效率高、使用起来方便，便于操作，因此在工程机械设备中占据非常重要的地位。但是，液压系统在使用时经常会遇到各种故障，而且液压系统一般是封闭的，所以很难及时发现并排除故障。为了很好地解决这一问题，必须熟知液压系统常出现的故障，并且掌握这些故障的排除方法。液压系统的故障具有隐蔽性、交错性、随机性和差异性等特点。
1.1隐蔽性
对于液压装置而言，易在深层内部发生损坏，甚至是失效。但是，这些装置深度太大，难以装拆，再加上现场检测条件的限制，很难发现故障的原因所在。例如小松PC220-8型挖掘机，工作中回转机构速度突然减慢，以致停止回转，来回操作手柄数次，又能慢转起来或不动，无法工作。分析故障的原因有可能是液压阀溢流阀出现故障，从而造成回转故障；也有可能是回转马达出现油液泄漏，导致工作的压力不够，造成回转机构工作速度减慢或停止转动。还有可能是先导油管有破损或有杂质堵塞，导致闭锁阀工作不正常，因破损泄漏或堵塞导致系统压力上不去，回转机构压力不够造成回转速度出现问题；还有回转泵中心接头油封损坏原因。所以液压系统的问题出现后很难判断的，具有较强的隐蔽性。
1.2交错性
液压系统故障所表现出的现象与引发故障的各种原因之间存在一定的交错性。引起液压系统出现一个故障的原因可能有很多种，例如如果执行元件运行速度偏慢，可能是因为负载大、系统泄露、调压系统出现问题或者是调速系统出现问题。此外，还可能是因为元件出现不同程度的磨损。因为如果泵、换向阀以及液压缸被磨损，势必会导致系统的工作效率下降，那么通过更换这些元件就可以重新恢复这些元件的工作效率。对于某一故障对应多种现象的情况，可以通过多个现象组合的方式来寻找故障源。如果某一故障出现叠加现象，就要将引发这一现象的所有因素考虑全面，并且分清楚各因素之间的主次与轻重。
1.3随机性
系统在运行的时候，难免会受到来自各种随机因素的影响力，例如环境温度发生变化、为机器安排了不同的任务等都是引发故障的原因，可见故障的诱发原因具有较强的随机性，很难确定。
2液压系统故障及原因
2.1压力异常
对于液压系统而言，常出现工作压力不正常的现象，也就是压力达不到调节值，因此液压系统也就很难进行正常工作，甚至某些运动件处于静止状态。
2.1.1系统无压力
在设备运行的过程中，如果压力突然下降甚至是降为零，这都可能是因为调压系统出现异常所导致的。例如调压系统溢流阀主阀芯在开启位置上卡滞或者换向阀已卸压都会导致压力骤降。如果比例溢流阀出现异常，也有可能是电控信号故障所引起的。
2.1.2系统压力不高
如果系统压力偏低，那么主要是由于内泄漏所导致的，具体的原因包括：（1）液压泵受到磨损，那么彼此之间就会产生间隙，导致难以满足压力要求，甚至使输出流量降低。（2）溢流阀、安全阀等阀芯受到磨损，也会导致控制压力降低。
2.2流量异常
对于液压系统而言，执行机构需要在负载要求的速度范围运行。如果液压泵本身因内泄或者控制系统异常原因流量过低，就会造成整机动作慢，降低工作效率，甚至无法正常工作；如果单个动作流量低，就会造成该动作运行速度慢，原因可能是与该动作相关的控制阀或者其他原因出现内泄，损坏等。如果主泵流量过高，可能造成发动机背负荷，同样无法正常工作。
2.3温度异常
液压系统的常见工作温度为40-80℃。如果比这个温度高，将对系统造成非常严重的损坏。如果油液的温度过高，将会使得液压元件与其他结构的工作效率大幅度降低，同时导致油液钻度也降低，甚至引起油液泄露。此外，过高的油温还可能导致热膨胀现象的出现。对于不同的材质，其运动副是完全不同的，而且膨胀系数也是不同的。如果运动副彼此之间的配合间隙较小，那么各个运动部件容易出现卡滞现象。反之，如果间隙过大，就容易引起油液泄露，导致其工作效率大幅度下降，运动精度严重受损。油温过高还可能导致油液气化，出现气蚀现象，导致密封元件以及软管都逐渐出现老化的趋势。此外，石油基油液还可能逐渐沉淀形成胶状物，然后会引起过滤网阻塞。
3液压系统故障排除的对策
3.1液压系统故障的诊断方法
3.1.1简易故障分析法
该方法的应用范围比较广，只是凭借维修人员的日常工作经验以及对于简单仪器的使用，来检测故障产生的原因，即主要通过问、看、摸、闻等方式来全面掌握工作情况。在日常工作过程中，如果出现故障，就要及时向设备操作者了解原因以及所出现的现象。
3.1.2液压系统原理图分析法
如果要对故障进行深入分析，可以采用液压系统原理图分析法。通过这种方法不仅可以找到故障产生的部位，而且可以探究其出现的原因，寻找切实有效的解决方法。运用液压系统原理图分析法，需要逐一检查动力源、执行元件以及控制连接的元件。这种方法应用比较广泛，而且比较普遍，主要是在熟练掌握液压知识的基础上运用的。
3.2液压系统故障的诊断步骤
如果液压执行机构出现异常，例如静止、运动不稳、方向混乱、速度不均匀、顺序错乱等。都可以根据压力和流量这两个量来寻找故障源，然后通过合理的途径进行故障排除。一般而言，如果系统工作压力出现异常，是由于液压泵或者是压力控制阀出现故障；如果流量出现问题，那么可能是因为液压泵流量控制阀出现异常。
3.3液压系统故障的预防和排除案例
3.3.1液压系统故障的预防措施
在实际使用中，工程机械液压系统的故障，除了因密封、液压油管等老化而造成的漏油、渗油外，主要来自液压元件的磨损、阀芯堵塞发卡失效，所以日常的定期维护保养显得尤为重要。要做好预防性措施：一、液压系统外部方面，在日常的工程机械使用中，对容易直接观察到的液压系统外部要时常检查是否完好，比如液压油管是否老化、液压元件外部是否存在渗油现象，若发现应及时更换或者维修，避免因外部的原因而造成进一步更大的损失；二、内部方面，液压元件的磨损、发卡失效主要是液压油使用时间长油质变差、液压油中因正常磨损产生的杂质等因未更滑液压油和滤芯、未能及时排出液压系统而造成液压元件磨损加剧，阀芯堵塞发卡失效，或者油品型号不对造成的油温异常，所以定期更换液压油滤芯和液压油，保持液压系统内部的清洁对避免液压系统出现故障，延长工程机械的使用寿命至关重要。同时考虑到液压元件的使用寿命，达到一定的使用时间的工程机械，除了日常的检查和保养以外，进行例行大修也是非常重要的。
3.3.2液压系统的故障排除原则与案例
液压系统一旦出现故障，因为液压系统的复杂性，必须根据故障的相关性由简到繁逐步排除，提高故障排除效率，避免造成新的故障。
案例一：某小松PC220-8挖掘机斗杆动作慢
现象：斗杆动作慢，其他动作正常
分析：单独斗杆动作无力而其他动作正常，故可以排除主液压系统问题，主溢流阀，主安全阀不会存在问题，问题在斗杆单独系统上，即斗杆油缸、斗杆PPC阀、斗杆主阀芯、斗杆压力补偿阀、单向阀等。
措施：（1）本着从简到繁的原则，首先检查斗杆油缸，判断其本身是否内泄。将挖机停在平整的地面，铲斗装满泥土至额定负载（1440kg)，将斗杆油缸缩回，发动机停止，操纵手柄处于中位，记录此时斗杆油缸的伸展位置，然后每五分钟记录一次油缸伸展距离，记录15分钟油缸伸展距离。记录得知15分钟内油缸伸展95mm,低于最大240mm的极限，故油缸本身不存在内泄，油缸密封完好；（2）检查斗杆PPC压力。将操纵手柄扳到最大位置，从监控面板得知斗杆PPC压力实际为33kg/cm²，在标准范围32±2kg/cm²内，故斗杆PPC阀完好；（2）拆卸斗杆主阀芯，检查其密封，未发现损坏或破损现象；（3）继续检查斗杆压力补偿法，拆卸后发现压力补偿阀碳环密封损坏，更换压力补偿阀。
结果：更换压力补偿阀后，故障消失，该机运转正常。
案例二：某小松PC200-8挖掘机行走跑偏
现象：挖掘机行走跑偏
分析：液压挖掘机行走跑偏基本都是液压系统问题，由简入繁将从前后泵主压力、行走PPC阀、行走主阀芯、压力补偿阀、中心回转接头、行走液压马达等方面检查。
措施：（1）操作模式P模式（下同），最大油门，将左右履带同时抵住，分别操纵左右行走操纵手柄，测得前后泵溢流压力分别为384kg/cm²和386kg/cm²，压力都在标准范围385±15kg/cm²内，且误差2kg/cm²符合标准，故液压泵和主溢流阀都正常；（2)重复第一步的操作，从监控面板得出左右行走PPC压力分别为31kg/cm²和32kg/cm²，在标准范围32±2kg/cm²内，故行走PPC阀不存在问题；（3）分别拆卸行走主阀芯、行走压力补偿阀、安全吸油阀等阀芯检查，没有发现问题；（4)拆卸中心回转接头，发现其液压油封损坏，更换中心回转接头液压密封件。
结果：更换中心回转接头液压密封件后，故障消失，该机运转正常。
结束语
液压控制系统的故障种类繁多，诱发原因复杂多样。因此，必须熟知液压系统常出现的故障，并且掌握这些故障的排除方法，能够及时有效地排除故障，实现提高生产效率的目的。
参考文献
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