液压系统泄压装置应用研究

王建

（中铁一局集团第二工程有限公司, 河北 唐山 063000）

工程机械设备作为一种现代机械设备，广泛应用在铁路建设、建筑工程、水电站建设等大型工程施工工程项目中。由于工程机械种类繁多、用途不一、结构复杂，其维修的难度也随之加大，尤其是液压系统的应用和设备更新换代的频繁，造成设备维修和保养难度的增加。

1 研制过程计划

在工程项目建设中大量使用推土机、装载机、汽车起重机等工程机械，液压系统的维修和保养在施工生产中极为频繁。工程机械的液压高压管路内存在一定的压力，对维修保养作业增加了危险，造成维修保养困难，而且在更换较大的油管管路时，由于管路内部存有一定的流动介质，例如液压油、防冻液、齿轮油等，在以往的维修保养过程中主要是采取缓慢松开管路中的泄压阀，使管路中的流动介质缓慢流出机体，导致拆卸更换后的管路内介质不能回收，造成浪费，维修成本高。

在此背景下计划研制一种泄压装置，在维修拆卸管路时能够对管路内部的压力进行释放，在更换较大的油管管路时，对管路内部的液压油等流动介质可重新回收利用，减少设备维修保养成本，降低设备维修保养难度。

具体实施计划：

（1）2018 年1 月到2 月技术人员进行现场故障收集和初期方案确定。

（2）2018 年2 月到3 月进行原因分析，确定研究方案，并随车实验，记录数据，总结分析。

（3）2018 年3 月到5 月进行改进升级，并继续单车实验，采集效果。

（4）2018 年6 月到2018 年7 月进行单体设备总结。

（5）2018 年8 月到10 月进行整体推广安装使用。

（6）2018 年11 月到2018 年12 月进行整体实验效果，评估分析。

2 具体技术方案确定

该液压系统的泄压开关装置结构示意图如图1 所示，包括：阀体1、阀芯2。阀体1 为中空结构，具有第一介质通道7，一端设有接管端口5，另一端设有阀芯2。阀体1 通过接管端口5 经焊接或者螺纹紧固在油管端口的外侧。阀芯2 依次具有横截面直径依次减小的旋钮部21、主体部22、中间部23 和细体部24，主体部22 的外侧面设有螺纹6，阀芯2 依靠螺纹6 连接在阀体1 内部。旋钮部21 突出在阀体1 的外侧。关闭状态时，阀体1 的中空结构与阀芯2 的结构匹配，即中空结构的横截面直径也匹配主体部22、中间部23 和细体部24 依次减小，且细体部24 的外径略小于第一介质通道7 的直径。同时，在主体部22 外侧还设置有密封圈3，起到密封作用。阀体1 在其侧面具有第二介质通道8，通道末端设有外放端口4。外放端口4 可通过焊接或者螺纹紧固在阀体1 的侧面。

图1

该方案装置结构简单造价成本低，便于机加工厂加工生产，而且能够重复利用，不会增加维修保养的成本；在使用过程中安拆装方便，便于在工程机械液压系统维修保养过程中广泛应用。

3 泄压装置构造说明

（1）其中阀体为中空结构，具有第一介质通道，一端设有接管端口，另一端设有阀芯；阀体通过接管端口紧固在油管端口的外侧；阀芯在其外侧面设有螺纹，阀芯依靠螺纹连接在阀体内部，且阀芯在其靠近第一介质通道的一端的外径略小于第一介质通道的直径；阀芯在其外侧面还设有密封圈；阀体在其侧面具有第二介质通道，通道末端设有外放端口。

（2）阀芯依次具有横截面直径依次减小的旋钮部、主体部、中间部和细体部，主体部的外侧面设有螺纹，细体部的外径略小于第一介质通道的直径。这种结构的阀芯能保证泄压开关装置关闭状态时密封完全，且在开启时能保持稳定。

（3）阀体的中空结构与阀芯的结构匹配，即中空结构的横截面直径匹配主体部、中间部和细体部依次减小。

（4）外放端口通过焊接或者螺纹紧固在阀体的侧面。

（5）泄压开关装置还连接有引流管，引流管设置与外放端口相连。在更换油管管路时，利用引流管引流出管路内的介质，将介质进行回收利用，避免了浪费，同时能保证介质的纯净度。

（6）泄压开关装置还连接有测压装置，例如油压表，设置在外放端口处，用于检测油管管路的内部压力，缩短设备维护时间，使维护作业高效、便捷。

（7）泄压开关装置还连接有测流量装置，例如流量计，设置在外放端口处，用于检测油管管路的介质流量。

4 泄压装置工作原理

如图2 所示，是泄压开关装置关闭状态时的油管介质流向图。当泄压开关装置位于关闭状态时，阀芯2 紧固在阀体1 中，细体部24 密封住第一介质通道7，将油液密封在油管管路内部，属于正常管路使用状态。如图3 所示，是泄压开关装置使用时的油管介质流向图。当需要进行管路更换或者维修作业时，将阀芯2往外旋转旋出一段，使细体部24 远离第一介质通道7，此时，第一介质通道7 与第二介质通道8 连通，油液介质在内部管路压力的作用下从外放端口4 放出，进行泄压。之后，拆除油管的两端端口，进行管路更换。由于在此之前已经对管路内部的压力进行了释放，在维修时不会出现油液喷出伤人的状况，增加了维修工作的安全系数。可在外放端口4 处连接引流管（图中未示出），将介质引流以便进行循环利用，避免浪费。还可在外放端口4 处设置油压表、流量计、感应塞等，以便及时判断管路内部状况，帮助维修人员进行快速维修，提高工作效率。

图2

5 效果测算

经过近一年的研究与应用，已经完成了工程机械设备主要高压管路的改进工作，通过该泄压装置的安装，不但维修拆卸管路时能够对管路内部的压力进行释放，排除了危险隐患；而且增加了维修的安全系数。在更换较大的油管管路时，对管路内部的液压油等流动介质可重新回收利用，避免了设备维修成本的增加，减少了浪费，降低了费用。检修人员在进行设备液压系统故障判断的时候，能够做到对管路内部的压力，流量，温度等综合数据进行详细分析，提高了工作效率，保证了设备的正常运转。

6 结语

此泄压装置成功应用到山工ZL50 装载机、山推SD32推土机以及徐工25 吨吊车上，在该类工程设备液压系统的维修与保养上发挥了较好的作用，为设备的有效运行打下了坚实的基础，降低了设备的维修成本，提高了设备的整体使用寿命，保证了设备的连续作业率，为机械设备的长远降本增效做出了一定的贡献。