1、浅谈工程机械液压系统故障诊断摘 要现场施工中的工程机械液压系统故障的诊断，往往受现场条件的限制，并且在出现故障后要求尽快排除，以免影响施工进度。本文介绍几种现场常用的工程机械液压系统故障诊断方法，并分析了工程机械液压系统常见故障。 关键词工程机械；液压系统；故障；诊断 中图分类号：TU607 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）23-0028-01 科学技术进步和交通基本建设的需求，为工程机械提供了广阔的发展空间。特别是在高等级公路施工中，机械化大生产已完全取代了传统的生产模式。高效、低耗、优质是工程机械使用性能的体现，是实现高等级公路建设目标任务的重要保证。随着工程机械自
2、动化水平不断提高，液压技术也被广泛地应用。 一、工程机械液压系统故障的特点 工程机械液压系统故障的特点，液力机械传动系统主要由液压泵、控制阀、变矩器、变速器和动力换挡变速阀等组成、其故障通常表现为行走无力或液压离合器接合不良。工作装置液压系统主要由液压泵、控制阀、液压马达和液压缸组成，其故障主要表现为马达的行走或回转无力、液压缸活塞的伸出和缩回迟缓。这两种系统故障的共同特点为：系统压力不足。 二、工程机械液压系统故障的现场检测与诊断方法 1、现场的初步检查与诊断 根据故障现象查清有关情况，对照液压系统图分析产生故障的部位和初步原因，不可忽视看起来十分简单的原因，更不可盲目乱拆，以免造成不必要的
3、损失。在具体的检查过程中应扫以下步骤进行。 （1）向驾驶员了解情况，对故障产生时机器的状态，声音等都要做详尽了解，避免了小题大做，化易为难。如一台 966D 装载机，在给变速器换完油后发现机器行走无力。变矩器油温过高。经检查发现，所加传动油号错误，在弄清了引发故障的原因后，故障得以迅速排除。 （2）进行必要的具体操作。有时，驾驶员对机器故障的因果关系陈述不清，致使故障诊断困难，这时进行必要的现场操作将获益匪浅。 （3）油质、油量的检查。此内容看似简单，社施起来却常被忽视。如一台 966D 装载机（其行走机构为液压力传动系统） ，驾驶员放假时已将变速器油放完。待工地搬迁后助手来开车时，发现机器不
4、能行走，原以为是出了大故障，但维修人员在现场只作凭听声音、检查油尺就解决了问题，避免了大事故的发生。又如，一台日立 EX220-2 挖掘机，在修理完液压缸后发现液压油不足，而现场采购的液压油为土法提炼的再生油，续加到油箱后造成了油质的污染。变质起泡，致使机器动作无力，更换液压油后故障得以排除。因此，对油质，油量的检查必须引起足够的重视；否则将烧坏液压泵，损坏传动系统。 （4）检查各种滤芯。滤油器是液压系统的清洁工具，在故障诊断时，检查滤油器（台滤油器的脏污程度、滤芯上各种杂质的性状等）可为进一步分析故障提供依据。如一台加腾 HD820 型挖掘机，在运转了 4000h左右后发现整机无力；拆检其液
5、压系统滤油器时，发现滤芯损坏，堵住了回油口，更换滤芯后故障得以排除。 如果通过以上的初步检查后仍不能排除故障，则应借助仪器做更为详细的检测。 2、液压系统的仪器诊断 在一般的现场检测中，由于流量的检测比较困难，加之液压系统的故障往往又都表现为压力不足，因此在现场检测中，更多地是采用检测系统压力的方法。如一台 966D 装载机，在运转 6000h 后发现其行走无力，检测变矩器进、出口的压力值，结果都很正常；操作动力换挡变速阀，测量方向离合器压力时，该压力仅为 0.5MPa，即建立不起正常压力。解全变速器后发现，方向离合器油道中油封损坏，造成液压油渗漏，更换油封后故障被排除。又如，一台 EX220
6、-5 挖掘机，运转 3000h 后发现行走跑偏，检测行走系统压力发现，左边为 32MPa，右边只有 26MPa，后调整右行走安全阀压力，故障得以排除。 3、电脑诊断 随着机电液一体化在工程机械上的广泛应用，单一的压力测试已不能满足现场检测的需要，现在越来越多的进口工程机械，其故障诊断要借助专门的检测电脑来完成，检测电脑所测数据丰富、体积小且携带方便。如一台日立 EX220-2 挖掘机，工作装置液压系统无力，当操作挖掘机手柄时，伴随发动朵变声并冒浓烟。利用检测电脑检测时发现，液压泵流量无显著变化，压力升高时发动机变声，经分析认为，液压泵流量太大，斜盘无法调整流量。解体液压泵伺服阀，发现伺服阀与液
7、压泵流量调整斜盘的连接销轴断裂，更换销轴后故障被排除。 4、其它诊断方法 现场维修中常采用不用仪器的对换诊断方法，这种方法常在不同型号机器进行整体测试时使用，即若现场无检测仪器或被查元件比较精必而不宜拆开时，可换上其它同型号机器上元件在进行检查，即能快速地诊断出有否故障。如一台 CAT320L 挖掘机在工作不到 500h 时，工作装置液压系统无力，当时现场无检测仪器，根据经验初步判断主安全阀有故障；可是现场解体主安全阀，发现先导针阀锥面并无明显的磨损和伤痕，遂将同场另一台同型号的 320L 挖掘机上的主安全阀与该安全阀进行了对换，试机后故障被排除。这种对换诊断讨法简单易行，但须判断准确。 三、
8、工程机械液压系统常见故障分析 1、液压系统振动和噪音 振动和噪声直接危机到人的情绪、健康和工作环境，容易使人产生疲倦，造成安全事故。 产生这类故障的原因及消除方法：（1）当吸油路中有气体存在时产生严重的噪音。一方面可能是吸油高度太大，吸油管道太细，油泵转速太高，油箱透气不好，补给油泵供油不够，油液太粘或滤油网堵塞等原因，使油液不能添满油泵的吸油空间，使溶解在油液中的空气分离不出来，产生所谓空蚀现象；另一方面可能是吸油管密封不好，油面太低，滤油网部分外露，使得在吸油的同时吸入大量空气。 （2）噪音和振动也可能是油泵或马达的质量不好所致。油泵和马达的流量脉动，困油现象未能很好消除，叶片或活塞卡死，
9、都将引起噪音和振动。 2、油温过高 产生这类故障的主要原因往往是液压系统设计不当或使用时调整压力不当及周围环境温度较高等。调速方法、系统压力及油泵的效率、各个阀的额定流量、管道的大小、油箱的容量以及卸荷方式都直接影响油液的温升，这些问题在设计系统时要注意妥善处理。除了设计不当外，液压系统出现油温过高的一些可能原因如下： （1）泄漏比较严重；（2）散热不良，油箱散热面积不足，油箱储油量太小，致使油液循环太快，冷却器的冷却作用差；（3）误用粘度太大的油液，引起液压损失过大；（4）工作时超过了额定工作能力，因而产生热。 3、液压系统泄漏 液压系统泄漏的原因错综复杂，主要与振动、温升、压差、间隙和设计
10、、制造、安装及维护不当有关。泄漏分为外泄漏和内泄漏。外泄漏是指油液从元器件或管件内部向外部泄漏；内泄漏是指元器件内部由于间隙、磨损等原因有少量油液从高压腔流向低压腔。为控制内泄漏，国家颁布了各类元件出厂的试验标准，标准中对元件的泄漏量做出了详细的规定。控制外泄漏，常以提高元器件几何精度、表面粗糙度及合理设计、正确使用密封件来预防和解决漏油问题。 4、工作机构运动速度不够或完全不动 产生这类故障的主要原因是油泵输油量不够或完全不输油，系统泄漏过多，进入液动机流量不够，溢流阀调节的压力过低，克服不了工作机构的负载阻力等。一些可能的原因及消除方法有：（1）油泵转向不对或油泵吸油量不够，吸油管阻力过大
11、，油箱中油面过低，吸油管漏气，油箱通大气的孔堵塞，使油面受到压力低于正常压力，油液粘度太大或油温太低，这些都会导致油泵吸油量不够，从而输油量也就不够了。（2）油泵内泄漏严重。油泵零件磨损，密封间隙变大或油泵壳体的铸造缺陷，使压油腔与吸油腔连通起来。 （3）处于压力油路的管接头及各种阀的泄漏，特别是液动机内的密封装置损坏，内泄漏严重。判明原因后，便采取相应措施（如修理或更换磨损零件，清洗有关元件，更换损坏的密封装置等）加以改正。 四、结语 总之，工程机械液压系统出现某一种故障现象可能由许多因素影响后造成的，因此分析液压故障必须能看懂液压系统原理图，对原理图中各个元件的作用有一个大体的了解，然后根据故障现象进行分析、判断，针对许多因素引起的故障原因需逐一分析，抓住主要矛盾，才能较好的解决和排除。 参考文献 1、范承宁，浅谈工程机械液压系统故障诊断和维护， 中国科技财富？2012 年 9 期
