液压系统故障分析及维护

王文臣

山西太钢不锈钢股份有限公司冷轧硅钢厂山西省太原市030000

摘要：现代的液压系统被广泛应用于工程机械、汽车、重型机械和加工机床等多个领域，具有传动精度高、响应速度快、速度控制方式多样等多种优势。而且，液压系统还具有良好的自润滑性和自冷却性。近年来各种机械装备都在朝着机电液一体化的方向发展着，而液压技术的发展正是其中的关键环节。如果液压系统发生故障，会对机械设备产生严重影响，可能对设备造成严重损害，在一些特种作业中甚至会对人身安全造成威胁。本文以工程机械为重点，对液压系统发生各类故障的原因进行了全面的分析，并介绍了在液压设备的日常维护中，工作人员应该对哪些问题重点关注。

关键词：液压；故障分析；设备维护

引言：通常情况下，液压系统主要由动力源、执行元件、控制元件、辅助元件及工作介质等五大部分组成。与电气传动、机械传动相比，液压传动有着速度刚度大、易实现直线运动、功率密度高、冷却散热效果好等多种显著优势。同时，液压系统也存在着多种缺点，如对工作介质要求高、制造工艺复杂、不适合远距离传输、易受工作环境温度影响、存在泄漏等。下面针对液压系统出现的泄漏严重、噪声大、液压油污染严重、液压冲击频繁等问题进行了分析说明，并介绍了常见液压系统的维护方法及实施方案。

一、液压系统故障分析

1.1泄露严重

液压系统泄漏不仅造成油液资源损失、环境污染、停机损失，而且还使系统功率下降。产生漏油的主要原因是：工程机械作业过程中，配管各部分经常承受发动机及泵旋转而引起的周期性振动以及外界负载对机器的冲击和振动，由此引起管接头松动或疲劳破裂，产生漏油：此外，工程机械恶劣的工作环境，使得活塞杆经常暴漏于粉尘、泥土、风雨、盐雾等，造成液压缸密封表面过早磨损产生漏油。由于今后工程机械还会向大型、高压化发展，因此防漏治漏仍是今后工程机械液压系统主要解决的问题。

1.2噪声大

液压系统噪声分为流体噪声和机械噪声，其中流体噪声占相当大的比例。流体噪声是由于油液的流速、压力的突然变化以及气穴等原因引起的。机械噪声主要由于零件之间产生接触，撞击和振动引起的。到现在为止，伴随提高工程机械液压系统工作压力而引起的振动和噪声问题仍未能从根本上得以解决，使得液压系统的功率密度很难进一步提高。

1.3液压油污染严重

据统计，液压机械故障的70%～80%是液压系统造成的，而液压系统的故障中有70%～85%是由于液压油不洁产生的。因此自20世纪70年代中期以来，人们一直把降低工程机械液压系统污染，提高系统可靠性作为一个主要研究课题。统计资料表明：液压系统的故障约70%是由颗粒污染物引起的，油液的颗粒污染是液压系统失效的最主要根源。

1.4液压冲击频繁

工程机械在工作时负载是经常变化的，有时变化较大，负载的较大变化引起液压系统中的液流迅速转向或滞止，系统内就会产生压力的剧裂变化，形成瞬时压力峰值，产生液压冲击。液压冲击的压力峰值往往比正常工作压力高好几倍，且常伴有巨大的振动和噪声，并使某些液压元件（如压力继电器、液压控制阀等）产生误动作，导致设备的损坏，更为常见的是击穿液压密封件油路产生泄漏，使得系统无法正常工作。

二、液压系统的维护

2.1选择适合的液压油

液压油在液压油系统中起着传递压力、润滑、冷却、密封的作用，液压油选择不恰当是液压系统早期故障和耐久性下降的主要原因。应按随机《使用说明书》中规定的牌号选择液压油，特殊情况需要使用代用油时，应力求其性能与原牌号性能相同。

2.2定期保养注意事项

目前有的工程机械液压系统设置了智能装置，该装置对液压系统某些隐患有警示功能，但其监测范围和准确程度有一定的局限性，所以液压系统的检查保养应将智能装置监测结果与定期检查保养相结合。具体方法及要求如下表1。

表1液压系统检修表

设备已运行时间处理方法

250h检查保养检查滤清器滤网上的附着物，如金属粉末过多，往往标志着油泵磨损或油缸拉缸。

500h检查保养工程机械运行500h后，不管滤芯状况如何均应更换，因为凭肉眼难以察觉滤芯的细小损坏情况，如果长时间高温作业还应适当提前更换滤芯。

1000h检查保养此时应清洗滤清器、清洗液压油箱、更换滤芯和液压油，长期高温作业换油时间要适当提前。

7000h及以上检查维护此时的工程机械液压系统需由专业人员检测，进行必要的调整和维修。根据实践，进口液压泵、液压马达工作10000h后必须大修，否则液压泵、液压马达因失修可能损坏，对液压系统是致命性的破坏。

2.3防止固体杂质混入液压系统

清洁的液压油是液压系统的生命。液压系统中有许多精密偶件，有的设阻尼小孔或缝隙等。若固体杂质入侵将造成精密偶件拉伤，发卡、油道堵塞等，危及液压系统的安全运行。

2.4防止空气入侵液压系统

在常压常温下液压油中含有容积比为6%~8%的空气，压力降低时空气会从油中游离出来，气泡破裂使液压元件“气蚀”，产生噪声。大量的空气进入油液中将使“气蚀”现象加剧，液压油压缩性增大，工作不稳定，降低工作效率，执行元件出现“爬行”等不良后果。另外，空气还会使液压油氧化，加速其变质。

2.5防止水入侵液压系统

液压油中含有过量水分会使液压元件锈蚀，油液乳化变质、润滑油膜强度降低，加速机械磨损。除了维修保养时要防止水分入侵外，还要注意储油桶不用时要拧紧盖子，最好倒置放置；含水量大的液压油要经多次过滤，每过滤一次要更换一次烘干的滤纸。在没有专用仪器检测时，可将液压油滴到烧热的铁板上，没有蒸气冒出并立即燃烧方能加注。

结语：随着计算机技术和电子控制技术水平的提高和微控制的实现，极大的减小了控制电路的占用面积，实现了设备的远程监测和控制，为各行各业都带来很多好处。将计算机技术和电子控制技术与液压技术有效的结合,可以有效的提高液压系统的控制精度，是液压技术未来发展的重要方向。此外，提升液压油的性能也是未来的一大发展方向之一。随着新型调合技术的出现，液压油的性能也高过滤性、高温度适应性、高清洁性的方向发展。还有就是液压系统的抗干扰问题，长期以来，液压系统受环境温度影响严重的问题一直在困扰着人们。环境影响会使液压系统的运行状态变得不稳定，其变化幅度巨大的载荷会给机械设备带来危害，同时造成极大的安全隐患。液压系统的发展前景非常广阔，希望本文可以为液压技术理论的完善做出贡献。

参考文献：

[1]胥亮.常用工程机械液压系统的故障诊断与检修维护要点[J].中国水运(下半月),2017,17(11):120-121.

[2]贺艳.浅谈液压系统故障诊断的方法[J].液压气动与密封,2017,37(10):61-63.