工程机械液压传动系统故障诊断及维修策略

彭 诚

（合肥职业技术学院，安徽合肥 230000）

0 引言

液压技术在工程机械领域充分使用可为行业的迅速、高质量发展提供保障，与电气传动或其他传统机械传动手段相比，液压传统效率高，使用寿命也更长，且不易出现故障，可保证工程机械正常运转，在行业内倍受青睐[1]。但由于介质为液压油，传动系统在工作时会出现泄漏等问题，影响工作效率，因此必须在出现故障时准确诊断问题出现原因，探究针对性解决措施，维护系统稳定正常运行。

1 工程机械液压传动系统故障特点

1.1 隐蔽性

工程机械液压传动系统工作环境相对密闭，工作介质的特殊性更是加强了其封闭性，导致系统出现问题时工作人员无法仅通过肉眼判断故障原因。

1.2 复杂性

造成工程机械液压传动系统出现故障的原因较多，既可能是因系统压力不足造成的泄漏，也可能是因阀门或电泵出现故障。

1.3 综合性

对液压传动系统故障进行探究和分析，发现故障的产生具有综合性特征。以系统噪声过大和压力不稳为例，可能是介质发生泄漏时同时出现相关机械电气故障，导致出现综合性故障。

2 工程机械液压传动系统常见故障

2.1 压力异常

预留压力测点可以在压力出现异常问题时实施检测，因此必须在液压系统管路设计之初就将压力测点的预留纳入考虑范围。判断压力是否正常时需要借助专门的压力检测仪器读取数据，只有这样才能保证所测数据的精确性[2]。但是，仅仅是获得数据无法对压力异常与否进行判断，还需对所得数据与正常值进行比较，进而确定出现异常的系统液压元件。

2.2 动作异常

将机械换向阀进行有顺序切换，仔细观测部件运转情况，寻找故障换向阀，对部件实施定位。

2.3 速度异常

调速阀以及变量泵需要依照设计实际需要进行变动，相关人员必须按执行部件所需对速率进行综合测试，将所得数值与预计数值进行比较，避免出现数值与实际不符的情况[3]。

3 工程机械液压传动系统故障诊断

3.1 基本诊断法

3.1.1 观察诊断

观察诊断就是相关人员通过直观观察，手摸或眼看的方式对一些简单故障进行重点检查，以此诊断故障。该方法可以对系统泄漏与否等问题进行准确评估和判断。

3.1.2 仪表测量

传动系统出现故障时人员需要多方面综合分析液压系统的速率、温度以及流量等要素，确定和诊断故障。此部分数据需用专业仪器测量，仪表的使用负面影响小且结果平稳可靠，在诊断中被广泛应用[4]。在此过程中需注意按次序逐个检查部件，通过仪表测量的方式发现故障部件。流量测评与系统温度、液压油黏度有一定相关性，因此人员必须按照规范标准设置系统数值，合理控制温度。

3.1.3 元件对换

排除和维修系统故障时，若没有精密仪器直接提供帮助，人员应更换疑似故障元件，排除安全隐患，进一步掌握关于元件等故障的问题。

3.1.4 原理推断

一般液压传动系统都是由不同元件与系统回路组合而成，在系统出现故障时应善于利用这个特点。通过分析推理，初步了解故障部位以及原因，为提出针对性解决措施提供原理基础[5]。

3.2 智能诊断法

智能诊断是以现代科技和诊断形式为依托，深入探析液压传动系统故障，一般可以分为3 种具体形式。

3.2.1 模糊逻辑诊断

模糊逻辑函数就是将系统故障出现的原因以及具体表现通过模糊联系的方法加以分析，以模糊逻辑函数为运算方法，探究故障产生原因及解决措施[6]。

3.2.2 信息系统诊断

相关维修人员应当将液压系统故障作为数据库信息依据，建立和完善智能数据库。若再次出现系统故障，则只需通过搜索就可查找问题发生原因以及解决措施。

3.2.3 事故树分析

通过统计信息分析故障发生原因，将机械运行时发生的故障依次列出。通过事故叶对内容进行补充说明，经布尔代数获得所需答案，探究故障发生具体原因。

4 工程机械液压传动系统故障维修

4.1 液压泵

液压泵在传动系统中负责提供动力，非常重要，其中叶片泵和齿轮油泵是最主要的两种形式。就故障而言，前者主要是可能出现磨损等降低工作效率，维修时需注意相关元件的拆卸检查，及时更换和维修破损、磨损部分；齿轮油泵最主要的故障为液体泄漏，致使泵体压力以及液压油流量明显下降，影响系统正常运转，因此人员要对齿轮和轴承进行检测，及时更换损坏零件[7]。

4.2 液压马达

液压马达出现故障的概率小于液压泵，在日常使用时仅需要做好维护工作避免马达出现故障，不需要频繁拆卸检测。其日常维护和检修需要注意2 点。

（1）确保所添加液压油的清洁度和纯度符合要求，防止液压油杂质造成马达损坏。

（2）更换油管时主要避免液体渗入马达，也要避免空气侵入液压油，因为噪声和振动也会导致马达受到影响。

4.3 液压油缸

液压油缸在整个传动系统中主要负责压力供给，其故障主要有两个方面的表现，一是油缸液体外泄，二是密封元件受损。维修人员在进行检修时必须对密封元件进行彻底检测，及时更换破损元件，防止液体泄漏和空气侵入。若发现液压油纯度不达标，工作人员需要对液压油进行过滤提纯，降低可能产生的负面影响。

4.4 接管头

液压管的接头具有特殊性和专门性，这就要求在焊接时采取合理方式进行处理。在机械运行时，处理不当和频繁振动也会导致接管头损坏，必须合理利用。

4.5 控制阀

控制阀的主要作用为调节、控制系统零部件，其正常运转与否极为关键，因此必须重视控制阀之间或控制阀与其他元件之间的配合度，降低控制阀故障发生率，确保机械正常运转。若控制阀出现故障，则应立刻进行修理，需要注意的是，过程中要尽量减少控制阀的碰撞和频繁抽动，避免精准度下降。维修人员要对控制阀予以高度重视，仔细进行每一项检修工作，保证控制阀稳定，维持液压传动系统正常运转。

5 工程机械液压传动系统故障预防

5.1 禁止液压油污染

液压油在液压传动系统中的作用极为重要，不仅是运行介质，同时也是系统运转的润滑剂。液压油的清洁与否和系统部件牢固程度及系统运行寿命有直接关系，这主要是因为液压元件之间需要极高的配合度，对于精准性也有很高要求。但是液压油受污染后会存在大量杂质，致使出现堵积淤塞[8]。因此，必须对液压油进行保护，禁止发生污染。

5.2 维持液压油温度

液压油的最佳温度应在55～60 ℃，液压系统具有高温自动警报装置，一旦温度超过65 ℃便会触发，因此必须定期检查水冷设备。只有液压油储量充足、冷却器正常运转才能够维持整个系统正常、高效运转。

5.3 防止空气进入液压油

液压系统空气入侵会使油液具有压缩性，使得系统运行时出现噪声、振动等问题，还可能使得运动部件出现爬行问题，给工作平稳性带来负面影响的同时还较易发生油液氧化变质等情况，造成油液使用寿命极大降低。因此在预防工作阶段就要对可能出现的隐患进行排查，针对空气进入系统的方式进行探究。一般的，回油管与吸油管间没有足够距离、油箱油量不足、回油管未直接插入油箱或者回油飞溅等都可能导致空气通过油箱进入液压系统。在预防阶段，工作人员要确保油箱内部保持实际油量，定期查看油管外表是否出现裂痕，同时确保密封元件完好、接头牢靠；利用隔板将回油管和吸油管分隔，同时保证其处于最低油面之下。

5.4 避免系统油量不足

液压泵流量不足可能造成系统油量不足，致使液压系统流畅性受到严重影响，降低机械使用有效性。首先人员要对液压泵零件实施彻底检查，淘汰老化、坏损零件；若油量不足是空气侵入所致，则需要人员采取相应办法避免空气进入；机械结构对于变量泵的运行状态也有重要影响，一旦出现问题也会造成系统油量不足，为此人员需定期对变量机构实施拆除清理以及更换工作；还要考虑机械压力分配阀的问题，这对于系统工作状态也会造成影响，分配阀的定期维护与更换也极为必要。

6 结语

工程施工机械化使得工程建设规模壮大，且工程质量和工作速度也得到明显提升。但是机械大量使用也使得机械故障率明显上涨，不仅延误工程进度，还会导致工程成本攀升。工程机械液压传动系统故障的研究有着关键意义，在帮助相关人员更加了解机械、提升机械使用率和人员操作水平的同时，还可以提高故障处理效率，推进工程保质保量完成。