工程機械液壓系統(tǒng)的故障分析

最初工程上使用液壓技術是為了解決車輛轉向阻力問題，減輕駕駛員的勞動強度，轉向系統(tǒng)中使用液壓助力器。由于液壓助力器在應用過程中的突出優(yōu)勢以及人們對液壓元件和液壓系統(tǒng)的深入研究，發(fā)現液壓傳動還具有功率密度高、易于直線運動、高速剛性大、配置靈活、功率傳遞和控制方便等優(yōu)點。，所以液壓技術在工程機械中得到了廣泛的應用。

目前國內工程機械液壓系統(tǒng)還存在很多問題，影響施工作業(yè)。主要問題如下:

1.嚴重滲漏

液壓系統(tǒng)泄漏不僅造成油資源損失、環(huán)境污染和停機損失，還會降低系統(tǒng)的功率。

產生漏油的主要原因是:工程機械在運行過程中，管道各部分經常承受發(fā)動機和泵的轉動所引起的周期性振動以及機器上外部載荷的沖擊和振動，導致管接頭松動或疲勞斷裂，造成漏油；此外，工程機械惡劣的工作環(huán)境經常使活塞桿暴露在灰塵、土壤、風雨、鹽霧等環(huán)境中。，導致液壓缸密封面過早磨損，造成漏油。未來工程機械將向大型化、高壓化機械發(fā)展，因此滲漏防治仍將是未來工程機械液壓系統(tǒng)要解決的主要問題。

2.吵鬧的噪音

噪音讓人聽起來不舒服，甚至讓他們煩躁不安。噪聲作為一種污染，越來越受到人們的重視。液壓系統(tǒng)的高電壓必然導致噪聲，成為阻礙工程機械液壓系統(tǒng)功率密度進一步提高的主要因素。

液壓系統(tǒng)噪聲分為流體噪聲和機械噪聲，其中流體噪聲占了相當大的比重。

流體噪聲是由油流量、壓力和氣蝕的突然變化引起的。比如液壓油泵工作腔和吸油腔轉換引起腔內壓力急劇變化產生的噪音；當液壓油中溶解的空氣的系統(tǒng)壓力低于空氣分離壓力時，大量氣泡迅速分離形成氣泡，遇到高壓時被擊碎，產生強烈的液壓沖擊噪聲；此外，從閥口噴出的高壓流體會產生高頻聲音。

機械噪聲主要是由零件之間的接觸、沖擊和振動引起的。如果液壓泵和液壓馬達不平衡地轉動，就會產生周期性的不平衡力，引起轉軸的彎曲振動，產生噪音。這種振動傳到油箱和管道會發(fā)出很大的聲音。

時至今日，工程機械液壓系統(tǒng)因工作壓力增大而產生的振動和噪音問題仍未得到根本解決，導致液壓系統(tǒng)的功率密度難以進一步提高。

3.液壓系統(tǒng)嚴重污染

工程液壓系統(tǒng)的污染物分為三種:集合污染物、侵入污染物和生成污染物。裝配污染物可以在制造、裝配和調試過程中得到控制。侵入性污染物和生成性污染物主要在設備使用過程中產生，取決于施工機械的工作環(huán)境和維護水平。比如液壓元件的運動副和變速箱摩擦片的磨損，密封件的老化和損壞，都會產生不同形態(tài)的污染物，造成液壓系統(tǒng)污染；此外，由于工程機械長期在野外惡劣環(huán)境下工作，工程的液壓缸和很多修理也是在這種環(huán)境下進行，使環(huán)境中的泥沙、水、灰塵侵入液壓系統(tǒng)而造成污染。因此，產生和侵入的污染物是工程機械污染的主要原因液壓系統(tǒng)。

4.頻繁的液壓沖擊

機器工作時負載變化頻繁，有時變化很大。負載的巨大變化使液壓系統(tǒng)中的液體流動迅速轉向或停滯，系統(tǒng)中的壓力會發(fā)生急劇變化，形成瞬時壓力峰值，產生液壓沖擊。比如振動壓路機的振動、水泥混凝土泵車液壓缸的突然反轉、液壓挖掘機回轉液壓馬達的制動等都會產生液壓沖擊。

液壓沖擊的峰值壓力往往是正常工作壓力的幾倍，而且往往伴隨著巨大的振動和噪聲，使一些液壓元件(如壓力繼電器、液壓控制閥等。)誤操作，導致設備損壞，更常見的是液壓密封油路故障導致泄漏，使系統(tǒng)無法正常工作。

工程液壓系統(tǒng)的泄漏、污染和水力沖擊是影響液壓系統(tǒng)可靠性和性能穩(wěn)定性的重要因素。在防泄漏方面，可引進新材料、新工藝，如工程材料、復合材料、精細陶瓷、低阻耐磨材料、高強度輕合金、記憶合金等，提高液壓元件和密封裝置的質量，減少因粘附、磨損、氣蝕和空氣混濁等引起的元件損壞。工程機械液壓系統(tǒng)的污染與使用環(huán)境有很大關系，在不斷加強和完善過濾技術的同時，加強工程機械的日常維護管理非常重要。要減少水力沖擊，首先要在系統(tǒng)設計中合理選擇和匹配元件，盡可能避免系統(tǒng)的水力沖擊，比如用節(jié)流閥限制管路流量，在管路中增加蓄能器等緩沖裝置。對于液壓沖擊不可避免的系統(tǒng)，應選擇響應較快的溢流閥來限制峰值壓力。只有逐步解決以上問題，才能液壓系統(tǒng)在工程機械中更好的發(fā)揮作用。