液压启闭机系统常见故障分析及处理措施

王伟军

摘 要：液压启闭机在水利工程中使用广泛，液压启闭机的日常管理与维护也逐渐成为各个已建成的工程中的日常管理工作重点。文章结合工程实例，根据笔者多年工作经验，针对液压启闭机运行中的常见故障进行分析，并详细分析了故障产生的原因，提出了相应的维护管理措施，旨在提高液压启闭机维护管理水平，保证设备正常运行。

关键词：液压启闭机；供油量；液压系统；活塞杆；养护；检修

随着工业自动化的发展，液压设备以其小体积、高功效、低耗能、运行平稳等优点正得到越来越广泛地应用。液压启闭机根据液体静压原理，利用液压传递动力启闭闸门，具有控制精确、运行平稳等优点，被广泛应用于各种水利工程。但由于液压设备中的各种元件和传动液体都处于封闭的工作状态，不同于其他机械设备那样直观，故此其故障具有隐蔽性、多样性、不确定性和因果关系复杂等特点。因此，为确保水利工程安全运行，需定期对液压启闭机系统进行巡查、养护和检修，准确分析故障原因，及时排除故障。

1 工程概况

本研究选择的对象为某水库，其控制流域总面积达15900km2，主要的组成部分包括主副坝、新增与正常溢洪道、电站、输水洞、泄洪洞等，总的水库容量达到15.71亿m3，具备防洪、发电、灌溉等多种功能，是一座大型、综合型水利工程。

该水利工程一共设置28台启闭机，28扇闸门，共有14台液压启闭机，安装在调节池、泄洪洞、输水洞泄洪支洞的出口附近。其中调节池的泄洪闸被设置在水库主坝的下游处，共安装平板闸门11孔，9孔位于右岸，其余位于左岸，液压启闭机均是250/70kN，共有11台，总的泄洪流量达到973.50m3/s。泄洪洞的出口位置安装1扇弧形钢闸门，规格为4.50m×4.50m，设置1台液压启闭机，规格为1250/400kN，最大的泄洪流量达到475m3/s；泄洪洞的灌溉支洞安装1扇弧形钢闸门，规格为2m×2m，设置1台液压启闭机，规格为300/250kN，最大的泄洪流量达到66m3/s；输水洞泄洪支洞安装1扇弧形钢闸门，规格为4.50m×4.50m，设置1台液压启闭机，规格为1250/400kN，最大的泄洪流量达到270m3/s。

闸门的启闭系统是保障水库正常运行的重要部分，在水库日常管理中占据着关键位置，因此，本研究结合相关工作经验，重点分析日常管理工作的经验，以及管理人员提供参考意见。

2 液压启闭机多发故障

液压启闭机作为水库工程中主要的组成设备之一，在日常管理与运行中，多发的故障有：供油量小、油泵电机组出现不供油的现象、激振或者噪音过于严重、液压系统出现不建压的现象、活塞杆爬行、闸门在启闭时抖动；此类故障不仅会干扰液压启闭机的正常运作，严重的情况下还会发生事故，威胁到区域中人民生命财产安全。

3 故障常见原因

处理液压启闭机的故障是一项系统而复杂的工作，直接影响水库的正常运转，当液压启闭机出现任何类型的故障时，工作人员都应先查看故障位置，结合故障的表象，探寻出现故障的原因，根据笔者多年经验，具体包括以下4种：

（1）油泵的电机组供油量过小或者不供油的问题：泵组的旋转方向不正确、油本身黏度过高、油箱透气不顺畅、油泵吸入口的阻力偏大或者被阻塞、吸油的管道位置漏气、油泵电动机组故障。

（2）液压系统无法正常建压问题：当出现该故障时，主机也不能顺利工作，主要的引发原因有油泵电动机组的供油过程不顺利、液压管道出现泄漏、线圈接点出现失灵问题、电磁溢流阀没有关闭、阀组的中位被卡死、压力表发生故障等。

（3）激振或者噪音过于严重：出现该故障的原因有，油泵轴或者吸油管道位置出现漏气、吸油管道或者吸入口的滤油器出现堵塞、压力阀的工作过程不顺畅、系统的排气功能障碍、油箱液面较低而进气、电动机出现损坏、油泵被损坏、油液的黏度过高等。

（4）系统启闭过程中出现闸门抖动问题，或者活塞杆爬行，引发的原因有：溢流阀工作无法正常进行、导轨、闸门本身的质量问题、液压缸回油腔的背压低、双缸双吊点启闭机位置未能同步、液压系统的排气功能存在障碍等。

4 处理故障的常见措施

结合液压启闭机系统中多发故障的原因与现象，应采取对应的处理措施，具体分为以下几方面：

4.1 重视日常维护工作

日常养护工作时预防系统故障的重要措施，针对液压启闭机而言，应及时更换滤油器与养护液压油。当液压启闭机运行达200小时后，可考虑更滑滤油器、液压油。其他更换周期可根据机器自身运转情况。

更换之前，应完全清洗好油箱。灌注新油之前，可用5μm油滤芯过滤油液直到其与液压启闭机的用油指标相符。在运行时应拧紧、检查管接头，查看法兰、螺纹、焊接处、油箱焊接处的泄漏现象；针对运行较少的液压启闭机，闲置时间较长时，应检查液压系统与油缸。

4.2 按时检修系統

4.2.1检修活塞零部件

针对没有安装锁定设备的闸门，如果出现漏油引发的闸门沉降且超出设计值时，工作人员应检修活塞环、活塞杆、油缸与油封；针对磨损问题突出、无弹性或者断裂的活塞环，必须马上更换；如果活塞环并没有到达更换时间或者泄露量小于30mL/min，总环的磨损数量小于1/4圈时，可以适当调整压环的松紧度，无须进行更换。

运行过程中，如果油封出现渗漏、松动问题时，渗漏量小于15mL/min，可以不进行更换，但必须调整螺母，压紧油封；当油封被磨损而引发漏油问题时，建议更换。同时，当压环出现松动时，可用设计材料把螺丝进行替换。

如果因为油液的酸值超标或者本身不干净而出现油缸内部的划痕或者锈斑问题时，不仅可以借助00号砂布在蘸油后进行打磨（针对有毛刺的划痕，应修整后再打磨）的方法，也可化验油液，当油缸的活塞杆与内壁出现单面的磨损痕迹时，可适当对油缸的中心位置进行调整，不可使用转动活塞杆或者油缸的方式，当活塞杆有锈斑时，应用细油石或者00号砂布进行蘸油后处理。

如果是活塞环本身的损坏而引起油缸出现划痕，即使经过修整，油液的渗透量依旧大于设计要求时，建议更换活塞环。针对油缸底盖或者顶盖位置的紫铜垫不紧密的问题，可进行回火处理，并将油漆涂在衬垫上。

4.2.2检修管路零部件

针对管路的结疤、夹层或者裂缝现象而引发的泄漏问题，可考虑更换新管，要求与原本设计的管径数值相同，壁厚的数值相同。再进行焊接时，管口的错位距离应小于1毫米。用车床或者钢锯切断钢管，不可用割枪进行切割，建议用母材质量一致的焊条。

针对管路接头位置漏油的问题，可对衬垫进行拆除，针对紫铜衬垫压合问题，可进行研磨或者退火的处理；针对衬垫变形或者断裂问题，可考虑更换新垫；针对管路三通、弯头问题的漏油问题，都应及时更换。

4.2.3检修油箱

当油箱的焊接位置出现漏油时应及时补焊，首先，清理油箱中残存的油液，再进行焊接。注入新油之前，可先注水做渗漏实验，约12小时，查看渗漏问题；根据滤油器的使用次数，进行检查、清洗。针对滤网的老化等问题，及时予以更换。

4.2.4检修机器动力

检查机器的动力，查看轴承位置的润滑油脂，其应位于的轴承的2/3处，当润滑油脏了的情况下，应及时更换；检查转子、定子的间隙，通过拆除端盖，查看转子、定子的间隙合格性，当间隙不均匀时，应检查轴承，查看磨损情况。

定期测量电动机的三相对地的绝缘电阻，当其小于0.50MΩ时，代表线圈出现受潮的问题，应对其烘干。针对接线盒压线螺栓烧伤、松动的问题，可进行更换。

4.3 故障针对性处理方式

在液压启闭机运转的过程中，即使工作人员能够按照相关规定进行维修与养护，但受到多种内外部因素的影响，也会出现意外，基于此，管理人员必须及时处理好应急问题，做到冷静对待，保障系统的顺利运行。

首先，按时检查系统油箱的油位，查看其是否位于正常范围，检查管路系统的泄漏问题，阀件组的渗油问题，阀体的管路是否出现变形、锈蚀等问题。在运行时也应观察油液的工作溫度，控制在60℃，注意管路的振动、油液工作压力情况，出现异常时应立即停机，采取针对性处理措施。

其次，当泵组旋转的方向出现问题时，可将电机电源接线进行倒换；针对油泵吸入口位置阻力过大或者阻塞问题，可仔细把吸油滤油器清理干净；针对油黏度过大的问题，可定期更换油、加入热油或者注入新油；针对吸油管道接头的漏气问题，可将接头拧紧或者直接更换；针对油箱透气不顺畅的问题，可对油箱的空气滤清器进行修理或者更换；针对液压系统无法正常建压的问题，可对油泵电动机组进行修理、检查；针对电磁溢流阀没有关闭的问题，可直接检查、清理插件或者将线圈的接点修复好；针对液压管道泄漏的问题，可仔细排查泄漏位置，把管接头拧紧或者更换亦或替换密封圈；针对线圈接点或者阀组换向块中位卡死的问题，工作人员应进行修理、清洗；针对压力表开关或者其本身的问题，应按时对其进行修理、清洗；针对吸油管道、吸入口滤油器的堵塞问题，须按时清理、修理吸油滤油器，及时把截止阀打开；针对油泵轴或者吸油管道漏气的问题，可更换油泵轴的密封，对管道进行修理；针对压力阀无法正常运行的问题，可更换或者适当调整压力阀的弹簧；针对系统中进入空气的问题，可按照对应程序进行排气、注油；针对管路异常振动的问题，可对管夹进行紧固；油泵出现损坏、磨损问题，应更换或者修理油泵；针对排气不良的液压系统问题，应确定进气位置再修复；针对双缸双吊启闭机不可同步工作的问题，可对同步偏差进行调整；针对液压支承回路的平衡阀的失调问题，可重新对平衡阀进行调整，确定压力；针对锁定用液单向阀门有时开、有时关的问题，应修理泄油、油路回路；针对溢流阀不可正常工作的问题，应微调该装置的设定压力。

5 结语

综上所述，为确保液压启闭机平稳、安全、顺利地工作，应全面了解液压系统中出现频率较高的故障，基于出现故障原因的角度分析，工作人员应优化液压启闭机的安装设计、施工管理等过程，注重机器设备的质量，对其工作过程进行科学管理，按照对应的维修养护要求，检查液压启闭机的系统零部件，结合运行实际情况排除故障问题，提升系统运行的稳定性，使得闸门能够正常开启、关闭，充分发挥工程本身的经济、社会效益。

参考文献：

[1]欧阳军峰，樊婉婉.浅谈液压启闭机的故障分析与维护管理[J].商品与质量，2016（10）.

[2]陈进，王永志.浅谈液压启闭机在水利工程中的应用及运行维护管理[J].城市建设理论研究：电子版，2014（28）.