工程机械液压系统的故障诊断

工程机械液压系统的故障诊断

朱建国

（江苏省交通工程集团有限公司，江苏淮安223001）

摘要：液压系统是工程机械的重要核心组成部分，工作中的故障具有复杂性、多样性及隐蔽性。操作者应掌握液压系统的结构原理及故障诊断技巧，做好日常的维护保养工作。液压系统的故障诊断主要有观察诊断法、逻辑诊断法等。

关键词：工程机械；液压系统；故障诊断

前言

液压技术和设备因为独特的优点广泛应用于工程机械中。由于工程机械工作环境恶劣，故障率比较高，售后维修人员很难及时到现场解决。现阶段工程机械液压系统故障监测诊断技术主要是对油液污染以及液压装置的故障监测诊断，对工程机械液压系统运行的安全性、可靠性给予一定的保障。

1工程机械液压系统的结构组成

工程机械液压系统的组成部件主要10个部分：（1）原动机（电动机、发动机）：向液压系统提供机械能；（2）液压泵（齿轮泵、叶片泵、柱塞泵）：把原动机所提供的机械能转变成油液的压力能，输出高压油液；（3）执行器（液压缸、液压马达、摆动马达）：把油液的压力能转变成机械能去驱动负载作功，实现往复直线运动、连续转动或摆动；（4）控制阀（压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀）：控制从液压泵到执行器的油液的压力、流量和流动方向，从而控制执行器的力、速度和方向；（5）油箱及管路：盛放液压油、向液压泵供应液压油、回收来自执行器的完成了能量传递任务之后的低压油液，管路输送油液；（6）过滤器：滤除油液中的杂质，保持系统正常工作所需的油液清洁度；（7）密封件：在固定连接或运动连接处防止油液泄漏，以保证工作压力的建立；（8）蓄能器：储存高压油液，并在需要时释放之；（9）热交换器（散热器）：控制油液温度；（10）液压油：是传递能量的工作介质，也起润滑和冷却作用一个系统中不一定包含以上所有的组成部分,但是液压泵、执行器、控制阀、液压油是必须有的。

2工程机械液压系统的故障性质

2.1故障的复杂性

液压系统出现的故障可能是多种多样的而且在大多数情况下是几个故障同时出现。如系统的压力不稳定，常和振动噪声故障同时出现，而系统压力达不到要求和动作故障联系在一起；机械、电气部分的毛病甚至也会与液压系统的故障交织在一起，使得故障变得复杂，新系统的调试更是如此。

2.2故障的隐蔽性

液压系统是依靠在密封管道内并具有一定压力能的油液来传递动力的，系统的元件内部结构及工作状况不能从外表直接观察。因此，它的故障具有隐蔽性，不如机械传动系统故障那样直观，而又不如电气传动系统那样易于检测。

2.3故障的多样性

液压系统故障中，多种原因引起同一故障，或同一原因引起多种故障，而且这些原因常常是互相交织、互相影响。如系统压力达不到要求，其产生的原因可能是泵引起的，也可能是溢流阀引起的，也可能是两者同时作用的结果。此外，有的粘度是否合适，以及系统的泄露都可能引起压力不足。另一方面，液压系统中往往是同一原因，但因其程度的不同、系统结构的不同，它与配合的机械结构不同，所引起的故障现象也可以是多种多样的。如同样是混入空气，严重时能使泵吸不进油；轻者会引起流量、压力的波动，同时产生噪声和机械部件运动过程中的爬行。

3工程机械液压系统常见故障

工程机械设备通常是在室外工作，且工作环境恶劣，通常就是和泥土，沙石打交道，处于风吹日晒雨淋、严寒酷暑以及潮湿易腐蚀的环境之中。而且，当机械设备工作之时常常伴随着伸缩、转向、推拉等动作，机器在承载之时往往会伴随着振动，这样的振动会由于惯性使得机械液压系统损坏，因此液压系统的设计等就要考虑多个方面。由于工作环境的特殊性，常规的液压系统如果像普通机械设备的液压系统那么将会难以适应恶劣环境的要求，也将会是导致液压系统问题频繁出现的重要因素。工程机械设备是一个社会进步的表现，它的出现提高了人们的生产效率，改变了传统的作业效率，当该项设备还未出现之时人们在开山、挖土、填地之时都是使用人力，效率不仅低还没有多高的安全性。正是由于工程机械设备所有的灵活性即可以伸缩，通过开关的设计可以随时控制设备的操作，使得液压系统常常是处在倾斜的颠簸的工作环境之中，还需要承担着超负荷的重量，这样就面临着作业效率降低、灵活性下降等问题。

4液压系统出现故障的原因

在液压系统之中都是一些精密的零部件，虽然机械工程设备方便了人们的工作，提高了工作的效率，但在此同时，人们又觉得常常会出现大大小小的问题，也带来了许多的麻烦，究其原因，主要就是在于人们对于系统的工作原理和结构不了解，也不知道如何正确的进行器械的维护，进而造成许多的问题。根据总结，大致可以得出以下几点原因。

（1）污染。根据工作环境可以知道机械工程设备久呆环境恶劣的地方，且最主要的就是与泥土等打交道，因此当空气中含有大量的灰尘时容易进入系统内，使得系统反应能力下降，导致工作之时突然卡住等问题。

（2）发热。我们知道一旦机器使用时间过长容易使得内部不热，如果不及时散热就会造成器械的损毁，无法继续使用。一旦液压系统内部零件发热就会使得油迅速的氧化，产生化学反应，而此时所产生的物质将会腐蚀内部零件，使得零件失去功能，无法操作。

（3）空气进入。空气之中含有这种微量元素，我们知道真空包装的食品或者物品所保存的时间比较长，这是因为没有空气就不会有元素氧化产生带有腐蚀性的化学物质损坏物品。液压系统也是一样，在机器工作时难免会有空气进入，造成零部件损坏，使得整个系统“瘫痪”，机器无法工作。

（4）工程机械设备的质量。在很多时候商家为了自身的利益，会选择投机取巧，使得产品的质量下降，这样便会影响机器的使用寿命，也是我们无法人为维护的原因。

5工程机械液压系统的故障诊断方法

5.1观察诊断法

现场诊断要求维修人员有一定的液压传动知识和实践经验。在对一种新机型作故障诊断前，要认真阅读随机的使用维护说明书，以对该机液压系统有一个基本的认识。通过阅读技术资料，掌握其系统的主要参数；熟悉系统的原理图，掌握系统中各元件符号的职能和相互关系，分析每个支回路的功用；对每个液压元件的结构和工作原理也应有所了解；分析导致某一故障的可能原因；对照机器了解每个液压元件所在的部位，以及它们之间的连接方式。具体诊断故障时，应遵循“有外到内，先易后难”的顺序，对导致某一故障的可能原因逐一进行排查。

现场诊断液压系统故障的主要方法还是经验诊断法。维修人员利用已掌握的理论知识和积累的经验，结合本机实际，运用“问、看、听、摸、试”手段，快速的诊断出故障所在部位和原因的一种方法。当外观不正常的时候，可以采用眼观的检查方式，通过有无漏油、辊接头松动、管路损伤等情况，采取维修、拧紧、维护等方式来进行处理；当出现油箱油量短缺或油变质的情况，同样可以采用眼观的方式进行判断其油位是否正常、滤油器是否堵塞，油液是否变质，并且可以通过不足油量，清洗滤油器，更换液压油等方式解决；当振动、噪声不正常时，可以采用眼观和耳闻的方式进行检查，若发现其测量值比正常值大的情况，要立即查明原因进行修复；当油温不正常时，我们可以采取手摸的方式，在发现不正常后，再用温度计测量，若测量值超过正常允许致使，要查明原因处理；当工作速度不正常时，将采取眼观的方式进行，若发生不正常、太慢的情况，可能是流量不足、泄露或定压太低等原因造成的，要及时查明原因；当工作压力不正常时，将采取眼观的方式进行检查，若表现出无力的状态，则是因为定压太低、供油不足或其他故障的的查处不清等原因造成的。

5.2逻辑诊断法

对于复杂的液压系统，因此常采用逻辑分析进行推理。此方法有两个要点：一是从主机出发查看液压系统执行机构工作情况；二是从系统本身故障出发，有时系统故障在短时间内并不影响主机，如油温的变化，噪音增大等。

6结语

社会的发展和建设离不开工业，而工业的发展与工程机械设备的发展密切相关，工业的发展为其提供了原料和技术，而设备的发展也为中国道路交通、城镇化建设等提供了重要的设备支持。我们要不断创新机械设备，及时发现不足并加以维修、优化。

参考文献：

[1]颜荣庆，李自光，贺尚红．现代工程机械液压与压力系统[M]．北京：人民交通出版社，2010

[2]方昌林．液压、气动技术与控制[M]．北京：机械工业出版社，2000

[3]李新德．液压与气动技术[M]．北京：中国商业出版社，2006