工程机械液压系统常见故障诊断与排除策略

发表时间:2020/11/2   来源:《基层建设》2020年第18期   作者:焦宇洋
[导读] 摘要:液压系统是当前船舶机械设备当中的常见系统,液压系统可以为机械设备提供动力,并且控制设备运作,从而减缓工作人员工作强度,提升工作效率。
        中船动力研究院有限公司
        摘要:液压系统是当前船舶机械设备当中的常见系统,液压系统可以为机械设备提供动力,并且控制设备运作,从而减缓工作人员工作强度,提升工作效率。在我国机械化水平不断提升的情况下,机械液压系统的应用范围越来越广。本文以具体工程实例分析船舶机械液压系统故障诊断技术以及排除策略,期望能够提升设备运作系统可靠性,减少设备故障损失,改善机械设备故障状态。
        关键词:船舶机械;液压系统;故障诊断;排除策略
        目前,我国科学技术在国内取得突出成就,液压技术也得到了发展。液压技术在工业中占有举足轻重的地位。在船舶行业中,装有液压系统的机械设备,其故障诊断和维修与船舶行业发展水平、运行安全性直接相关,做好此项工作,不仅可以提高机械使用的性能,而且可以提高机械工作的效率,为我国船舶行业可持续发展提供坚实动力。
        一、工程实例概述
        2016年期间,山东省某海运企业为海上建筑建设提供船舶出租业务,此工程因为规模比较大且周期较长,因此采用机械液压系统作为辅助。但随着工程项目开展,其中一台液压起货机发生故障,该设备的转子在运行状态下却无动作。经检查,发现该液压起货机在运作过程中无明显故障现象,辅助操作方式均能达成,但在起货过程中转子无动作,即便是手动调整转子手柄,也未见转子转动。本次和负责液压起货机的多位师傅展开讨论,决定从该起货机的马达方面着手,将马达拆除下来完成设备检测。之后,检修维护人员将转子合流块一侧的马达油路堵住,发现另外一侧的马达也没有动作。两边马达都采用同样方式检测,发现马达均无动作。此时,维修检测人员判定该机械设备的转子泵出现问题。此时现场技术人员分别对转子泵的活塞两侧腔体展开测试,了解其压力值情况,检测结果显示,当手动推动铣刨手把的时候,两边腔体的压力值处于相等状态,当将手把推到极限位置时,两侧腔体的压力值是5bar。此时推断转子泵的排量控制模块出现故障,该模块受到堵塞。为此,维护人员进行拆解排量控制模块的准备。在完成拆除工作以后,果然发现转子泵的排量控制模块被橡胶堵塞,该问题导致活塞无法处于正常运作状态,而转子自然也无动作。
        二、工程机械液压系统常见故障诊断技术
        (一)现场初步诊断
        工程机械液压系统发生故障后,初步诊断应按以下步骤:观察液压系统油箱中的油量,看其是否符合规定的标准;检查管头和密封处是否有漏油情况;查看是否有变色和气泡;检查油温表和压力表的指示值;检查障碍区域是否有固定件松动、连接部分脱落、损伤等问题。听液压系统有无异响、触摸液压系统,检查系统部件或管道是否有震动及冲击,检查液压油温度是否异常升高,检查液压油温度是否异常[1]。通常,系统在吸入空气或泵泄漏严重的情况下,出现泵壳变热、系统中存在气体、旋转部分没有平衡、螺钉松动等情况,而这些因素都将导致异常振动出现,通过手摸则可判断系统是否存在故障;再对液压系统设计功能逐一试验,进而确定该故障是全区故障还是局部故障。
        (二)常用元件诊断
        第一,溢流阀故障。通过检测压力值可以诊断溢流阀的故障,将溢流阀与流量测试仪连接,调节负荷压力,如果流量读数下降,表明溢流阀在打开时处于开关状态,记录此时压力值;继续对负荷压力进行调节,直到不能升高为止,该压力是系统最高压力值。值得注意的是,如果两个压力值中有一个与规定的要求不符,则可以通过调节使其达到正常状态;但是,如果两个压力值与规定的要求都不符,那么说明弹簧刚度的要求不满足,需要及时更换弹簧[2]。
        第二,液压泵出现故障。检查油泵效率,可诊断液压泵故障,当油泵效率 Q1/ Q0等于0.65时,需要修理或更换油泵;效率超过0.8的表明它处于正常状态。其中 Q1表示当负荷压力达到规定压力时,Q0则表示负荷压力是零时的流量。


        (三)仪器诊断
        在工程机械液压系统故障诊断过程中,可以通过仪器检测系统的压力,从而克服系统的流量测试相对较难的问题。例如:在某一项工程中使用的是 ZL50装载机,但该装载机在运行一段时间后就出现了行走不力的问题,而其变速器的出口和进口压力值则是正常的。当测量方向离合器压力并对动力转换变速阀进行操作时,其压力只有0.5 mm ,不能产生正常压力;利用分解变速器检测,发现发生故障的主要原因是方向离合器油道内的油封损坏,导致液压油漏水[3]。目前,随着科技的不断发展,许多进口的工程机械故障和诊断需要通过专门的检测计算机来完成。
        三、工程机械液压系统常见故障的排除策略
        (一)维护液压油
        液压油是工程机械液压系统工作正常使用的重要介质,对系统正常工作起着重要作用。由于气体和水的影响,液压油很容易出现气蚀,继而影响液压系统正常的稳定运行,降低了系统运行的效率,这就需要对液压油进行维护。液压油在液压系统更换时,必须严格遵守换油要求,排除空气干净,以免出现液压油气蚀问题;同时应做好密封,严禁液压系统的油泵吸油管露在油面上,以免油面上的空气进入油管,影响油质[4]。
        (二)清洗液压系统
        在工程机械液压系统的工作过程中,液压油是冷却、传输、润滑、压力等一系列工作的前提,而系统长期工作往往出现系统故障,零部件磨损,或降低耐久性是影响系统运行效率的前提。通过清洁液压系统,可及时发现并处理系统故障,有效地预防这类故障的发生,如清洗液压系统,可发现系统在运行出现的液压部件脱屑,液压油不洁,堵塞等故障[5]。值得一提的是,在系统清洗维修时需要注意以下几个方面:清洗液压系统应选用专用清洁油,使清洁油温度在45℃~75℃范围内,多次反复清洁部件;为了有效地清洗杂质,必须进行大流量和持续性的清洗,完成清洗后需放出系统的清洗油,然后使系统正常运行。清洗机油液压电动系统时,应彻底进行清洗,注意清洁保护电动油箱的盖和加油盖,保护机油滤清器的盖,检测出油孔,液压电动油管的压力检测等部分;同时不要将未经清洗过的油污水、尘埃、污迹等部分流入电动油管或液压油箱,冲洗后方可重新安装投入使用,冲洗工作完应换油箱盖[6]。
        结束语
        总之,液压系统故障非单因素造成,是多个方面因素引起的,详细了解故障原因,再采取有效措施维修液压系统,为本文研究重点。因此得出为了减少机械设备液压系统故障,应做好日常点检,注重机械设备的检修和维修,在故障初期就消除引起故障的种种因素,通过改进工作环境,提前评估故障发生概率,从而为后续的维护工作奠定维护基础。设备的工作环境发生变化,但制定完善维护方案能够确保设备得到有效的检查和维护,提升设备运行稳定性和安全性,促使设备获取更高经济效益。
        参考文献
        [1]肖荔.工程机械液压系统常见故障诊断与排除[J].建筑工程技术与设计,2018,000(022):1442.
        [2]韦庆满.试析工程机械液压系统常见故障诊断与排除[J].科学与信息化,2018,000(019):101-102.
        [3]高茂.常用工程机械液压系统故障诊断与维护研究[J].中国设备工程,2019,000(007):61-62.
        [4]曹擎宇.工程机械液压系统的维护及故障诊断技术[J].交通世界,2018,No.460(10):146-147.
        [5]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).
        [6]时延晨.浅谈工程机械液压系统的维护及故障诊断技术[J].中国设备工程,2019,000(007):59-60.
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