斗輪機(jī)液壓系統(tǒng)故障原因分析與處理

熊民宏

摘　要：斗輪機(jī)在許多領(lǐng)域中都有著非常廣泛的應(yīng)用，而液壓系統(tǒng)是斗輪機(jī)一個(gè)重要的組成部分，對(duì)其正常工作有著重要的影響，但斗輪機(jī)液壓系統(tǒng)也會(huì)出現(xiàn)一些故障，因此本文就針對(duì)長(zhǎng)春電力設(shè)備總廠制造的DQ1500/1000·45型斗輪機(jī)液壓系統(tǒng)故障原因以及處理措施進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：斗輪機(jī)；液壓系統(tǒng)；故障

0　前言

斗輪機(jī)液壓系統(tǒng)對(duì)其正常工作有著至關(guān)重要的影響，但是斗輪機(jī)液壓系統(tǒng)也十分容易出現(xiàn)液壓油溫過高以及液壓元件管路連接處泄露等問題，因此研究斗輪機(jī)液壓系統(tǒng)故障原因及處理措施對(duì)斗輪機(jī)正常運(yùn)行有著非常重要的意義。

1　斗輪機(jī)液壓系統(tǒng)概述

1.1 液壓系統(tǒng)簡(jiǎn)介

液壓系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上是一種實(shí)現(xiàn)機(jī)械傳動(dòng)與控制的技術(shù)，液壓系統(tǒng)相比于其他的傳動(dòng)技術(shù)而言，結(jié)構(gòu)更加緊湊，其反應(yīng)也更加靈敏，更加容易實(shí)現(xiàn)操作自動(dòng)化，所以當(dāng)前液壓系統(tǒng)在諸多領(lǐng)域之中得到了廣泛的應(yīng)用。在液壓系統(tǒng)之中，油液是在受到調(diào)節(jié)和控制的狀態(tài)下工作的，所以液壓傳動(dòng)和液壓控制有著非常密切的關(guān)系，其對(duì)于整個(gè)液壓系統(tǒng)的正常運(yùn)行也有著非常重要的影響。液壓系統(tǒng)必須要滿足其執(zhí)行元件在力以及速度方面的要求。在液壓系統(tǒng)工作的過程中，系統(tǒng)壓力的大小是取決于外界負(fù)載的，如果外界負(fù)載越大，其所需要的油液壓力也就越大，如果外界負(fù)載越小，所需要的油液壓力也就較小?；钊蛘吖ぷ鳈C(jī)的運(yùn)動(dòng)速度是取決于單位時(shí)間通過節(jié)流閥進(jìn)入液壓缸之中油液的流量的，如果流量越大，液壓系統(tǒng)的速度就越快。液壓系統(tǒng)主要就是用于實(shí)現(xiàn)液壓傳動(dòng)的，而液壓系統(tǒng)的壓力同負(fù)載、流量有著非常密切的關(guān)系。

1.2 斗輪機(jī)液壓系統(tǒng)

在斗輪機(jī)中，液壓系統(tǒng)是一個(gè)非常重要的組成部分，而斗輪機(jī)的液壓系統(tǒng)主要包括兩個(gè)部分，分別是懸臂俯仰液壓系統(tǒng)和尾車變幅液壓系統(tǒng)，兩種液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)大致相同，所以本文就以懸臂俯仰液壓系統(tǒng)為例來對(duì)斗輪機(jī)液壓系統(tǒng)加以說明。斗輪機(jī)懸臂俯仰液壓系統(tǒng)的工作原理如下：通過電液換向閥使得供油的方向發(fā)生改變，使得懸臂俯仰變幅油缸伸出或者是收回，從而實(shí)現(xiàn)斗輪機(jī)懸臂俯仰。而在其工作過程中，為了有效地防止上部俯仰變幅構(gòu)件因?yàn)橹匦牡淖兓鴮?dǎo)致俯仰油缸上升與下降超速變幅面產(chǎn)生劇烈的沖擊和震動(dòng)，在油缸進(jìn)出的油路上往往都設(shè)有平衡閥，以確保油缸以穩(wěn)定的速度平衡的升降。在油缸停止工作時(shí)，能夠使得變幅之后的前臂或者是斗輪機(jī)鎖緊在所需的工作位置，而不會(huì)出現(xiàn)自動(dòng)下降的情況。為了保證電液換向閥能夠及時(shí)地?fù)Q向，在斗輪機(jī)懸臂液壓系統(tǒng)中還采用了內(nèi)控、內(nèi)匯型電液換向閥。斗輪機(jī)懸懸臂俯仰液壓系統(tǒng)的油缸為差動(dòng)式，為了確保油缸活塞桿腔在工作過程中能夠使得斗輪以要求的速度平穩(wěn)下降，需要對(duì)于單向節(jié)流閥的開口量進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)。

2　斗輪機(jī)液壓系統(tǒng)故障及原因分析

2.1 斗輪機(jī)液壓系統(tǒng)常見故障

對(duì)于斗輪機(jī)液壓系統(tǒng)而言，在其運(yùn)行過程中，可能引起的升降系統(tǒng)油泵損壞，油箱也是常出現(xiàn)故障的一個(gè)位置。在液壓系統(tǒng)之中還有許多控制閥，這些控制閥也是極其容易出現(xiàn)故障的位置。此外，接頭漏油、油缸漏油以及油箱壓力不穩(wěn)定等都是斗輪機(jī)液壓系統(tǒng)的常見故障。這些故障的存在對(duì)于斗輪機(jī)的正常運(yùn)行造成了非常重要的影響，必須要對(duì)其引起足夠的重視。

2.2 液壓油中存在污染物

在斗輪機(jī)液壓系統(tǒng)之中，常見的液壓元件主要包括電磁閥、溢流閥、液控單向閥、換向閥、減壓閥、節(jié)流閥和流量控制閥等，而這些液壓元件一旦出現(xiàn)失效和失靈的情況，將對(duì)于斗輪機(jī)的正常使用造成重要的影響。而導(dǎo)致其失效或者是失靈的主要原因就是液壓油之中存在污染物，液壓油之中污染物的來源主要有3個(gè)方面，是在液壓元件制造安裝過程中沒有得到及時(shí)地清理，第二是周圍環(huán)境中倒回油箱的漏油帶入了污染物，第三是工作系統(tǒng)之中陸續(xù)生成的污染物。液壓油中存在污染物是影響液壓元件正常工作的一個(gè)重要原因。

2.3 液壓元件泄露

液壓元件泄露也是導(dǎo)致斗輪機(jī)液壓系統(tǒng)故障的一個(gè)重要原因，而斗輪機(jī)泄露的主要部位在液壓元件結(jié)合面、管接頭以及油缸密封處等，導(dǎo)致液壓元件泄露的主要原因包括以下幾方面。首先是液壓系統(tǒng)出現(xiàn)了工作異常的情況，使得油溫升高，進(jìn)而加速了油液的老化，也使得密封件和軟管的使用壽命縮短，進(jìn)而導(dǎo)致接合面出現(xiàn)漏油的情況。其次是液壓元件的使用時(shí)間過長(zhǎng)，進(jìn)而導(dǎo)致接合面不平或過于粗糙，Z終造成液壓元件泄露。再次，如果油液與密封材料的相容性不佳，也會(huì)導(dǎo)致泄露問題的出現(xiàn)。

2.4 液壓泵加工質(zhì)量不合格

液壓泵在加工生產(chǎn)的過程中，如果其加工精度不能夠滿足設(shè)計(jì)的要求，進(jìn)而使得表面粗糙度、配合間隙、形位公差以及接觸剛度等指標(biāo)不能夠滿足要求，在液壓泵經(jīng)過一段時(shí)間的使用之后，?往就會(huì)出現(xiàn)內(nèi)泄露、負(fù)載大時(shí)流量不夠等問題，從而使得液壓系統(tǒng)的正常運(yùn)行受到嚴(yán)重的影響。而且對(duì)于液壓泵加工質(zhì)量所引起的故障，排除難度往往較大，故障原因的查找也相對(duì)困難，如果要對(duì)其進(jìn)行處理，往往需要進(jìn)行拆泵。

2.5 液壓系統(tǒng)電氣故障

在斗輪機(jī)堆取料過程中，可能會(huì)因?yàn)槿∶毫窟^大而導(dǎo)致油泵過負(fù)荷運(yùn)行，而操作人員無法對(duì)液壓系統(tǒng)電機(jī)是否過載運(yùn)行給予有效的判斷，從而導(dǎo)致電機(jī)定子繞組過熱，誘發(fā)絕緣層損壞。同時(shí)，未對(duì)斗輪機(jī)液壓電路系統(tǒng)進(jìn)行定期維護(hù)與檢修，或維護(hù)與檢修不到位，導(dǎo)致一些電氣隱患無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)，從而引發(fā)安全事故。此外，梅雨天氣由于為做好液壓系統(tǒng)保護(hù)工作，導(dǎo)致水分進(jìn)入電氣系統(tǒng)內(nèi)部，而誘發(fā)液壓系統(tǒng)電氣故障。

3　斗輪機(jī)液壓系統(tǒng)故障診斷及處理

3.1 液壓系統(tǒng)故障的判斷

要想有效地對(duì)于斗輪機(jī)液壓系統(tǒng)故障進(jìn)行處理，首先必須要有效地對(duì)于斗輪機(jī)液壓系統(tǒng)的故障加以判斷，只有準(zhǔn)確地對(duì)于故障類型加以判斷，并且找出其原因，才能夠更好地對(duì)其進(jìn)行處理。而對(duì)于斗輪機(jī)液壓系統(tǒng)而言，在對(duì)其故障進(jìn)行處理的過程中，常常采用的故障判斷方法就是功能跟蹤篩檢法，該方法又被稱為液壓故障逆向分析法，該方法主要是從液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障后的故障表征出發(fā)，然后按照液壓功能的相關(guān)聯(lián)系，對(duì)于故障的各種影響因素加以分析。運(yùn)用這種方法對(duì)于斗輪機(jī)故障進(jìn)行查找往往較為方便，只要液壓系統(tǒng)的液壓功能以及原理的關(guān)系是清楚的，查找液壓系統(tǒng)的故障往往就較為簡(jiǎn)單，因此該方法在當(dāng)前斗輪機(jī)液壓系統(tǒng)故障處理中應(yīng)用得較為普遍。而在對(duì)于該方法加以應(yīng)用的過程中，Z重要的是要掌握斗輪機(jī)液壓系統(tǒng)的工作原理，充分了解系統(tǒng)中每一個(gè)元件的具體作用。

3.2 液壓系統(tǒng)故障診斷步驟

斗輪機(jī)液壓系統(tǒng)故障一般都是由于系統(tǒng)之中的某一個(gè)元件產(chǎn)生故障而引起的，而對(duì)斗輪機(jī)液壓系統(tǒng)故障進(jìn)行診斷，實(shí)質(zhì)上也就是找出發(fā)生故障的液壓元件，如果采用功能跟蹤篩檢法對(duì)于斗輪機(jī)液壓系統(tǒng)故障進(jìn)行診斷，應(yīng)該按照如下的診斷步驟來進(jìn)行診斷，才能及時(shí)地了解到液壓系統(tǒng)的故障。步應(yīng)該對(duì)于液壓系統(tǒng)故障類型進(jìn)行分析，對(duì)于斗輪機(jī)液壓系統(tǒng)而言，其故障可以被劃分為5種類型，分別是流量方面的故障、壓力方面的故障、方向方面的故障、一般機(jī)械方面的故障以及電氣方面的故障。第二步就應(yīng)該對(duì)于液壓系統(tǒng)原理圖以及其安裝布置情況進(jìn)行審核，通過了解液壓系統(tǒng)的使用年限、使用環(huán)境、保養(yǎng)情況以及之前的維修情況等內(nèi)容，同時(shí)對(duì)于每一個(gè)液壓元件進(jìn)行檢查，確定其性能以及作用，從而對(duì)于斗輪機(jī)液壓系統(tǒng)的質(zhì)量狀況進(jìn)行初步評(píng)定。第三步是將與故障相關(guān)的元件清單列出，然后對(duì)于這些元件逐個(gè)進(jìn)行分析。第四步是按照難易順序?qū)τ谠收蠙z查順序進(jìn)行排列，并且列出重點(diǎn)檢查元件以及元件重點(diǎn)檢查部位。第五步是按照由易到難的順序?qū)τ诟鱾€(gè)元件進(jìn)行檢查。第六步是依據(jù)初檢的結(jié)果再次進(jìn)行復(fù)檢。第七步是依據(jù)檢查的結(jié)果對(duì)于出現(xiàn)故障的元件進(jìn)行修理以及替換。完成故障處理之后，Z后再重新啟動(dòng)系統(tǒng)。

3.3 油缸故障處理措施

油缸故障主要包括了油缸漏油以及油缸“爬行”，為了有效地應(yīng)對(duì)油缸漏油問題，在對(duì)于油缸皮碗以及骨架油封進(jìn)行選擇時(shí)，必須要選擇滿足要求的產(chǎn)品，同時(shí)在安裝之前檢查這些元件是否存在老化的情況。在對(duì)于密封件進(jìn)行安裝之前，還必須要檢查接觸處是否存在有毛刺，確認(rèn)無毛刺及光潔度滿足要求之后才能夠進(jìn)行安裝。而針對(duì)油缸“爬行”問題，在斗輪機(jī)運(yùn)行的過程中，必須要適時(shí)地對(duì)于缸內(nèi)進(jìn)行排氣處理，在對(duì)于排氣裝置進(jìn)行調(diào)整之前，必須要先將缸內(nèi)的工作壓力降低到規(guī)定的要求。同時(shí)對(duì)于液壓缸端蓋處密封圈的松緊度必須要合理地進(jìn)行調(diào)整，如果缸內(nèi)存在腐蝕或拉毛的情況，必須要進(jìn)行鏜磨或者是重新進(jìn)行鍍鉻。從而使得油缸故障能夠得到有效地處理。

3.4 液壓泵故障處理對(duì)策

針對(duì)斗輪機(jī)液壓系統(tǒng)的液壓泵故障，在對(duì)其進(jìn)行處理的過程中，可以利用大容量的吸油過濾器以及大口徑吸油管使得管道的局部阻力能夠得以減小，同時(shí)有效地防止空氣進(jìn)入系統(tǒng)之中形成孔穴現(xiàn)象，從而使得泵內(nèi)油壓急劇變化的情況得以消除。同時(shí)還可以在泵的出口安裝蓄能器或者是消聲器，從而使得脈動(dòng)所造成的影響能夠得以吸收。如果將泵和電動(dòng)機(jī)裝在油箱之上，還應(yīng)該采用橡膠減震墊，從而避免液壓泵故障的出現(xiàn)。

3.5 液壓系統(tǒng)電氣故障處理對(duì)策

對(duì)運(yùn)行操作人員和電氣檢修人員進(jìn)行液壓系統(tǒng)電氣專業(yè)知識(shí)和技能的培訓(xùn)，使他們更好的了解和掌握液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、工作原理及電氣知識(shí)，以及對(duì)油泵電機(jī)是否過熱、聲音異常等的簡(jiǎn)單判斷方法；定期對(duì)液?系統(tǒng)電氣設(shè)備巡視檢查，發(fā)現(xiàn)異常立即停機(jī)檢修，避免誘發(fā)不必要的電氣故障；運(yùn)行操作人員接班時(shí)對(duì)液壓系統(tǒng)檢查到位，雨天前關(guān)好就地操作箱門等。

結(jié)語

本文分析了斗輪機(jī)液壓系統(tǒng)常見故障，并且依據(jù)這些故障現(xiàn)場(chǎng)對(duì)于導(dǎo)致故障的原因進(jìn)行分析，提出了斗輪機(jī)液壓系統(tǒng)故障診斷與處理措施，首先明確了故障診斷步驟，然后提出油缸故障和液壓泵故障處理對(duì)策。

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來源：《中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品》2018年9期

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