试析大型养路机械液压系统常见故障分析与处理

吴元军

青藏集团有限公司西宁工务机械段，青海西宁 810000

大型养路机械液压系统出现故障多是由于系统内部受到污染或长时间缺少维保造成的，此类故障对机械设备存在较大危害，具体表现为粘附、堵塞系统中的各类间隙、管线，造成设备液压泵、液压马达运转困难，严重影响系统内的油液质量，造成机械设备出现不必要的磨损问题。而由于液压系统存在问题，不仅会影响大型养路机械的日常使用，还会因频繁维修造成一定的经济损失，缩短机械设备的使用寿命。因此，必须对大型养路机械液压系统的常见故障进行充分了解，采取有效措施规避不合理的使用、维保等方面的问题，以便提升大型养路机械的使用效率，充分发挥其经济价值。

1 大型养路机械液压系统概述

1.1 液压系统的主要优势

对比各类其他系统，液压系统在提供相同功率的前提下，其执行元件体积小、重量轻、结构紧凑，传动系统的各个元器件能够根据现场需求进行布设，同时容易实现系统的自动化，运行速度能够随意调节，系统的过载保护较为安全，整体的安全性较高。液压系统被广泛应用于各类大型养路机械当中，为其提供良好的驱动力，保证大型养路机械的正常使用和运转[1]。

1.2 液压系统的主要构成

大型养路机械液压系统由5部分组成：动力元件、控制元件、执行元件、附件、液压油。动力元件将发动机提供的机械能转换为液体压力向整个液压系统提供动力；控制元件在系统中负责控制和调节液体压力、流量、方向；执行元件将液体压力转换为机械能，驱动负载进行运动；附件包含范围较为广泛，有油箱、滤油器、快换接头、高压球阀、压力表、油位油温计、密封圈、胶管总成等多种零部件；液压油是系统中实现能量传递的工作介质，有矿物油、合成液压油、乳化液等多种类型，这五部分之间相互配合，确保大型养路机械液压系统能够有序工作。

2 大型养路机械液压系统常见故障

2.1 振动和噪音

大型养路机械的振动和噪音会对设备操作人员、现场施工人员产生不利影响，容易形成安全事故隐患。在大型养路机械液压系统的管线中存在气体时会产生严重的振动和噪音，一方面可能是由于系统吸油过多、管路过细、油泵转速过高、油箱透气性差、补给油泵供油不足、油液粘滞性高、滤油网堵塞等问题造成油液无法及时填充油泵吸油空间，造成油液中的气体不能有效析出，产生空蚀现象；另一方面可能是由于吸油管密封性差、油面较低、部分滤油网外露，造成系统吸油过程中进入大量空气。另外，大型养路机械的振动和噪音还可能是油泵或马达的质量交叉造成[2]。

2.2 油温超标

大型养路机械液压系统的调速方式、系统压力值、油泵效率、阀件额定流量、管路直径、油箱容积、卸荷方式都会影响系统中油液的温升情况，这些问题需要在大型养路机械液压系统设计过程中就进行妥善处理。而造成系统油温超标的问题，除了设计原因以外，液压系统出现油温超标的可能原因还包括：系统泄漏严重、散热不良、油箱散热不足、储油量过小、油液循环过快，冷却器作用不明显、油液粘度大、超过了额定功率等这些都会造成大型养路机械液压系统产生热，引发油温超标问题。

2.3 系统泄漏

大型养路机械液压系统泄漏的原因较为复杂，一般分为内泄漏、外泄漏两种，多与系统振动、温升、压差、间隙，以及设计、制造、安装、维护过程存在关联。内泄漏主要是由于元器件内部间隙、磨损等问题造成少量油液从高压腔流向低压腔；外泄漏主要是油液从元器件或管件内部向外发生泄漏。针对内泄漏，一般对各类元器件来说，存在相应国标对泄漏量做出相应规定，以便控制大型养路机械液压系统的内泄露问题；针对外泄露，一般需要对元器件的设计、加工进行控制，以便提升元器件的设计合理性、几何精度，控制元器件的表面粗糙度，通过正确使用密封件预防和解决大型养路机械液压系统的外泄露问题。

2.4 执行机构速度不匹配

大型养路机械液压系统中存在执行机构速度不匹配的情况，多是由于油泵输油量不足造成的，而造成输油量存在问题的，可能是由于系统泄漏问题过多，能够进入大型养路机械液压系统的油量不足、溢流阀调节压力过低、油泵转向错误、油泵吸油量不足、吸油管阻力较大、油面过低、吸油管漏气、油箱通气孔阻塞、油液粘度过大、油温过低等问题都会造成油泵吸油量不能满足要求，进而影响系统中的输油量。加之系统油泵内泄漏严重、零部件严重磨损、密封间隙扩大、油泵铸造缺陷、压力油路管接头及阀门存在泄漏都会造成此类故障问题的出现[3]。

3 大型养路机械液压系统故障检查方法

针对大型养路机械液压系统常见故障，一般采用直观检查、对换诊断、仪表测量、原理推理几种方式进行系统故障检查。对于较为简单的故障，采用直观检查，通过手摸、耳听、眼看、嗅闻等方式对零部件进行检查；在维修期间若诊断仪器缺乏或元件不宜拆卸，可将其更换、试验，检查故障是否排除；借助仪表测量检查大型养路机械液压系统压力、流量、油温来判断系统故障点；在明确大型养路机械液压系统基本工作原理的基础上，对出现的故障现象进行分析推理，初步判断故障部位、原因，采取有效措施迅速予以排除。

4 大型养路机械液压系统常见故障的处理方式

4.1 油液问题造成故障的处理

对大型养路机械液压系统油液进行检查过程中，要重点关注以下几方面的内容：油液的颜色、粘稠度、气味、清洁度等方面的情况，这些内容都能够直观反映出油液是否引起故障问题。通过检查油温，可以对大型养路机械液压系统故障进行预防，避免能量损失直接影响机械工作效率，在对大型养路机械液压系统油液故障进行检查时，要能够找出系统缺陷问题，及时对设备进行维保。每隔一段时间清洗新投入的零部件，保证其使用性能，设备使用过程中要注意观察油温情况，及时清理污染物，使用过滤器保证故障排除彻底，改善大型养路机械液压系统工作状况[4]。

4.2 流量不足故障的处理

在大型养路机械液压系统工作过程中出现流量不足的情况，对系统工作非常不利，必须重视此类故障问题。要想及时处理，必须对大型养路机械液压系统零部件进行彻底检查，及时淘汰、更换老化的零部件；对于因空气侵入造成的流量不足问题，要采取有效措施阻止空气进入系统；对于变量泵，由于其运行状态受机械结构影响，非常容易出现流量异常情况，一般出现问题，需要对变量机构进行清理、拆除、更换。

4.3 工作装置失效故障的处理

大型养路机械液压系统工作装置失效主要是由于系统泄漏严重、系统散热性差、系统回路不良几种原因造成的。系统泄漏严重的状况需要对运动零件进行检查，若不能正常工作，必须及时进行更换，另外，若系统压力过高也会造成系统泄漏，需要及时检查调整液压系统调压阀，并对密封件进行检查，避免出现系统泄漏问题；系统散热性差可能是贮油量过少造成的，必须及时进行检查、补充，部分外部因素造成的系统散热性能问题，必须及时采取有效措施予以调整，确保系统散热性能满足使用要求；对于系统回路不良的问题，可能是由于泄荷油道内被异物阻塞，阻碍了系统正常运行，必须及时更换油液或滤芯，以便更好的确保系统运行稳定性。

4.4 空气侵入故障的处理

一旦空气侵入到大型养路机械液压系统中，会造成液压系统出现各类问题。具体来说，由于系统中的油液具有一定的压缩性，空气侵入后，会造成系统产生噪音、振动等问题，甚至引起运动部件爬行情况的出现。不仅破坏了大型养路机械液压系统工作的平稳性，使油液更容易氧化变质，缩短油液使用寿命。针对此类故障的排除，必须找出造成空气侵入故障的具体原因，一般情况下空气通过油箱进入系统的情况较多，若油箱储油量不足、吸油管与回油管距离较近、回油飞溅等问题都会造成空气侵入，另外，若回油管未能插入油箱，回油冲出油面、箱壁，在油面上产生大量气泡，空气与油液一起被吸入系统也是造成大型养路机械液压系统出现空气侵入故障的重要原因。因此，油箱油面必须经常保持足够高度，并确保吸油管、回油管在最低油面以下，两者之间使用隔板进行分隔。

5 结语

液压技术在大型养路机械中广泛应用，而液压系统具备一定的特点与规律，要想真正发挥出大型养路机械的效能，必须深入了解液压系统工作原理和各类元器件的作用，并做好日常检查检修和定期检查保养工作，减少常见的故障问题，以便充分发挥大型养路机械的作用，为铁路养护工作奠定坚实基础。