液压系统的故障诊断与维修研究

张伟　王晶晶　李江

摘 要 随着液压技术的发展，液压系统的工作性能和安全性与以前相比取得了很大的进步，因此在实际生活中也逐渐被广泛应用。液压系统故障的研究一直以来都是人们关注的焦点，尤其是液压系统的故障诊断和维修方面。

关键词 液压系统 故障诊断 故障维修

中图分类号：TH165.3；TH137 文献标识码：A

1液压系统的组成及分类

1.1液压系统的组成

一个完整的液压系统由动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件（附件，包括油箱、滤油器、冷却器、压力表、油位计等）和液压油组成。

1.2液压系统的分类

可分为两类：液压传动系统和液压控制系统。其中，液压传动系统以传递动力和运动为主要功能，而液压控制系统的主要功能是使液压系统输出满足特定的性能要求，特别是动态性能。

2液压系统的常见故障诊断及维修

下面以Atlas Copco凿岩台车液压系统为例进行分析：

2.1液压油的故障

主要是压力不足和温度高等两个常见故障。

Atlas Copco凿岩台车进行凿岩作业时，液压控制阀工作时都处在封闭压力油的工作状态，且工作压力一般都在180-230Bar之间，在高压工作状态下泄漏是不可避免的，外泄可以用肉眼直观地看到，容易发现和处理，而内泄的故障不但不容易被查找，而且会造成液压系统功率的损失。液压系统的功率损失一方面会造成能量上的损失，使系统的总效率下降，另一方面损失大部分能量转变为热量，引起油温升高。这样不仅会降低液压系统的效率，而且会加速油质的恶化，降低油液的使用寿命。其结果会导致以下几方面的问题：

（1）工作油液粘度下降，泵的泄漏增加；

（2）液压系统及元件的密封性能降低，甚至失效，使泄漏增加；

（3）油液润滑性能降低，液压元件的磨损加快，加速了元件的磨损失效，缩短了元件的使用寿命；

（4）液压阀件的阀芯及阀体之间由于热膨胀而出现阀芯卡死现象，导致系统无法工作；

（5）油液汽化、蒸发，容易使液压元件中产生气穴、穴蚀；

（6）液压胶管内壁脱落，容易堵塞滤油器、水冷却器和液压阀内的小孔，使液压系统不能正常工作。

诊断方法：Atlas Copco凿岩台车的发动机启动后，将两联电缆卷控制/定位泄荷操作阀的泄荷手柄置于加载位置，其它控制阀置于中位，发动机高速运转3-5分钟后，用红外测温仪分别对油箱内油液、液压泵泵壳、出油口和两联电缆卷控制/定位泄荷操作阀、两联顶棚控制操作阀、五联支腿控制操作阀、六联大臂定位控制操作阀、先导控制操作阀、25Bar先导减压阀、三联主工作操作阀的T口（回油口）以及三联主工作操作阀阀体右侧安装的280Bar的安全阀阀体进行测温，Atlas Copco凿岩台车的正常工作温度应该在30-65℃之间，通过检测到的温度数进行对比便可判断出内泄产生的部位，从而进行维修处理。

2.2控制阀的故障诊断

如果液压系统发生内泄、压力下降，达不到210Bar，则要对两联电缆卷控制/定位泄荷操作阀、两联顶棚控制操作阀、五联支腿控制操作阀、六联大臂定位控制操作阀、先导控制操作阀、25Bar先导减压阀、三联主工作操作阀的T口（回油口）进行测温，测得温度低于液压泵出口温度6℃，说明各控制阀的泄漏量在正常范围内；如果温差大于6℃则说明控制阀存在非正常泄漏，需要解体修理，如果控制阀内各密封件没有问题，则说明阀芯和阀体之间泄漏，需要更换。

故障诊断时应注意的是：

（1）电缆卷控制/定位泄荷操作阀阀体内安装有210Bar的溢流阀，在对电缆卷控制/定位泄荷操作阀进行修理前，先要拆检 210Bar的溢流阀；

（2）三联主工作操作阀阀体右侧安装有280Bar的安全阀，三联主工作操作阀T口的温度高于液压泵出口温度6℃时，先要对 280Bar的安全阀进行测温，280Bar的安全阀的正常温度应该和油箱内油液温差不超过10℃，和阀体温差不超过5℃，否则则说明280Bar的安全阀存在内泄，需要拆检。

2.3水冷却器的故障诊断

Atlas Copco凿岩台车水冷却器在正常工作时（双臂都进行凿岩作业），进、出油口的温差应该在5-10℃之间，进、出水口的温差应该在6-8℃之间，要是低于这个范围则说明水冷却器效率下降，油道发生堵塞或水道内壁形成了较厚的水垢，需要拆卸处理。

2.4轴向柱塞变量泵和双联齿轮泵的故障诊断

如果液压泵泵壳温度高于液压泵出口油温5℃-10℃之间则可以判断液压泵的机械磨损较大，但仍然可以使用；如温差在10℃以上，系统压力调定没有问题，则说明液压泵磨损严重、轴向间隙大、需要报修或更换。

2.5蓄能器的故障

蓄能器是贮存高压油的装置，是为凿岩设备提供能量的重要部件。Atlas Copco凿岩台车蓄能器大多为隔膜式和气囊式；蓄能器的常见故障有以下两个：

（1）响应慢原因：①充气压力下降或充压过高。维修：检查充气压力，重新充气。②卸荷阀或泵的压力调的太低。维修：调到较高压力。③溢流阀调压太低或因卡住而常开。维修：重新调节或清洗。④泵没有输出。维修：检查泵，进行处理。⑤卸荷压力开关调的太低。维修：重调压力开关。

（2）失去吸震作用：原因：气压力下降或充压过高：维修：进行检查，必要时重新充气或重新调节。

3液压系统的故障诊断及维修的实际意义

在对液压系统进行故障诊断和维修的过程中，不但大大提高了故障诊断的效率和准确性，而且提高了Atlas Copco凿岩台车的生产安全性，同时及时对液压系统进行故障诊断，有利于提高凿岩台车的生产效率，延长液压系统的大修和报废期限。

4结语

液压凿岩技术在国外地下矿山已经得到了很好的推广应用，重型甚至超重型液压凿岩机已应用于露天采矿和岩石工程。当液压系统出现问题时，首先要做的就是及时维修和维护，绝不可继续操作，以防止大的问题出现，从而影响生产进度。另外，应定期对台车设备进行故障检查，如每天使用完毕后对台车各设备进行检查维修， 定期检查维修的目的是使设备能始终得于一个良好的运行状态，从而发挥最大的效益。

参考文献

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