探究工程机械液压系统故障的原因与检修措施

发表时间:2021/6/4   来源:《科学与技术》2021年2月第5期   作者:于乐1 刘健2
[导读] 近年来,我国的工程建设的发展迅速,工程项目建设过程中的核心力量主要是以液压传动系统为
        于乐1 刘健2
        1辽宁迪克航宇通用设备有限公司,辽宁 沈阳 110000  2辽宁迪克航宇通用设备有限公司,辽宁 沈阳 110000
        摘要:近年来,我国的工程建设的发展迅速,工程项目建设过程中的核心力量主要是以液压传动系统为动力的工程机械设备,液压系统在整个架设过程中有重要意义。工程机械液压传动系统承载重要作用的同时也因庞大的工程项目使其长时间处于高载荷的状态,这就容易造成多种液压系统故障,阻碍工程项目的顺利进行。因此,在大量运用液压系统工程机械的同时,还需做好故障维修与日常维护工作。
        关键词:工程机械液压系统故障;原因;检修措施
        引言
        进入21世纪以来,工程机械的应用范围越来越广,在工程机械设备中,液体的泄露已经成为了一个普遍存在的问题,该问题的存在严重影响着工程机械设备的正常运行,加大了能量的损耗,因此做好机械液压系统的维修与防治工作已经迫在眉睫。
        1液压系统常见故障及特点
        工程机械液压系统通常是由液压泵、变矩箱、操制阀等多构件组成的复杂操作系统,液压系统在日常的操作过程中容易频繁出现多种故障。为找到故障原因,可以通过故障特点进行故障定位。传动系统和工作装置操作系统是工程机械液压系统两大主要组成,在多部件组装的液压传动系统中常常会发生泄漏,导致能量损失。随着当前工程机械液压系统设计复杂性的增加,工程机械的操作运行过程也越来越复杂,经常会产生运行故障。多辅件组成的液压系统本身复杂的零件过多,这通常会带来许多问题,使液压系统无法正常工作,包括履带运行能力下降、液压汽缸活塞异常等。因此,要在日常工作中找出问题原因及相应的诊断措施,以保证液压制动器的正常运行。
        2液压系统泄露产生的原因及普遍控制措施分析
        2.1泄露产生的原因
        通过上文的分析我们可以清晰地看出,液压系统的泄露现象是目前技术层面中一个难以攻克的问题,而且泄露会影响到整个液压系统的安全性,浪费了大量的油液,甚至会导致周围环境的污染。从目前液压系统泄露现象的产生原因来看,其主要集中在三个方面。第一,系统的泄露往往是因为液压系统在工作的过程中由于振动或者冲击而造成了接头松动,进而引发了液压系统的泄露。第二,液压系统在长时期工作的过程中各类零件在不停地运转,因此相互之间会产生较大的磨损情况,所以很容易引发泄露现象。第三,油温过高会与液压系统的密封性产生影响,进而引发泄露现象。此外,液压系统中橡胶条密封会与液压油产生不相容的情况,进而引起液压油的变质从而导致液压系统产生泄露现象。
        2.2普遍控制措施分析
        首先,需要采用一系列的措施来减少振动和冲击。在液压系统的正常工作中,可以使用减震支架来对系统中的管子进行固定,从而有效地吸收液压系统运行过程中的振动。同时,可以使用低冲击阀来减少系统中的冲击现象。在液压系统的设计中要尽量地避免接头的使用数量,而且接头与接头的连接也尽量使用焊接的方式进行。此外,对于液压系统工作中的最大压力进行统计,并且以最大压力为数值来对螺栓的扭矩和堵头扭矩进行合理地设计,同时还需要防止结合面上的密封件被蚕食。其次,要尽量地减少密封件之间的相互磨损。从目前的应用情况来看,液压系统中所使用的密封件往往都经过了非常精心地设计,如果不受极端恶劣条件的影响,该密封件往往能够使用很长的事件。但是在设计角度中,设计人员也可以从以下几个角度来尽量地减少密封件之间的磨损。第一,可以使用防护罩、橡胶套能物体对活塞杆进行保护,同时可以防止外界杂质例如灰尘、磨料等物体进入到液压系统之中。第二,在液压系统中设计出合适的过滤装置,并且对油箱进行定期的清晰,防止各类杂质在液压系统中累积,从而引发油管的堵塞现象。第三,要尽可能地先出活塞杆和驱动轴密封件上所存在的侧荷载。最后,对安装板进行合理、科学地设计。

为了使得初始密封保持良好的效果,安装面必须保持平直的状态,对于密封面来说一定要仔细地加工,使其完全符合当前行业内的规定要求,表面的粗糙系数应当达到0.8μm,同时表面需保持平整、光滑,不能出现划痕等现象,同时连接螺钉的预紧力也要足够大,这样可以有效地防止表面发生分离的情况。此外,在液压系统的运行过程中还要严格地控制油温,进而防止密封件发生变质的情况。相关的统计结果表明,当温度每升高10摄氏度,那么密封件的寿命就会减半,所以在液压系统的运行与设计过程中应当针对油温的问题进行有效地冷却装置设计,从而使得油温能够一直保持在65摄氏度以下,从而保证系统的密封性。不仅如此,油液也会与密封材料产生相容性的问题,所以在应用的过程中应当根据材料的特性来选择液压油以及密封件的材质,从而使得相容性问题得以有效地解决,进而延长密封件的使用寿命。
        3故障排查
        3.1系统智能排障法
        系统智能法是现在最推崇的一种故障排查法,这种方法使用人工智能诊断技术和计算机对整个液压传动系统进行全方位、多角度的检测,不仅有较高的精确度,而且检测的速度也非常快。但是,这种方法也有缺陷,第一,诊断的智能化尚处在研发的初级阶段,很多技术尚不够成熟,必须要与其他的排查方法结合起来才能实现整个系统的排查工作。第二,培养掌握该种检测技术的人才成本较高,能够完全熟练应用技术的人员数量较少。这种排查方法的应用前景十分光明,随着人工智能技术的日益完善,在不久的将来,必将大显身手,并扛起液压传动系统检测工作的最重担。
        3.2更换问题部件排查法
        这种排查方法是直接拆卸出现问题的元件,适用于故障的大体部位已经知晓,但具体症状尚不确定。这个时候,可以更换故障位置附近的多个零部件来进行分析和检测,如果更换了关联的多个零部件后障碍依然存在,说明损坏的位置不是这些零件,相反,零件更换之后,工程机械液压传送系统能够正常运行了,证明被损坏的就是更换的元件。这种检测法需要耗费的时力较长,成本较大,尤其是要求维修人员要具有较高的安装拆卸技术,并且能够精准地判断故障位置,顺利拆卸并安装所有相关零部件方能确保系统运转的正常,这对于操作人员来说也是挑战。
        3.3直观排查法
        这种方法对于维修人员的技术要求较高,一般来说要对系统的整体结构了然如胸,维修实践经验十分丰富,通过直观全面的观测系统装置,结合往常的经验,再进行小幅度的操作运行,即能发现一些小的故障。这种排查方法没有广泛的应用面,只有小范围的检测才适合,然而检测所需时间较短,成本也很低,可以结合其他的排查方法作为辅助应用。
        3.4变更参数排查法
        这种方法基于传动系统的自动控制特性,根据变量被应用控制的原则,几项参数数值保持不变,于一定区间内逐个调节所需排查元件的运行参数,检查传动系统有无异常现象出现,如果变更参数没有对系统的整体运行产生影响,说明此部件并不是传动系统产生故障的诱因。相反,一项参数的变更导致了整个系统有了异常信号报警或者运行发生了很大的变化,证明含有此项参数的部件就是障碍元件,维修人员下面就要有针对性地集中精力维修出现问题的组件。
        结语
        液压系统技术在工程中的大量使用,会大幅提高工程机械的工作效率与质量,并提升技术开发与维护的难度。为了保证工程的正常运作,要深入研究该领域,在实践经验的基础上,以理论指导为依据,通过先进的手段精准定位故障原因,科学、有效地维护工程机械,使其工作效率进一步提高,从而保障生产运营的顺利进行。
        参考文献
        [1]王国聪.探析工程机械液压传动系统故障的原因[J].山东工业技术,2019(6):47.
        [2]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(7):61-62.
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