基于工程机械液压系统故障分析

刘明慧

摘  要：由于液压系统在工程机械传动结构中占据了很大的比重，所以管理人员必须制定完善的联合收割机日常维护制度，才能最大限度的减少液压系统故障发生的概率，确保工程机械始终处在正常稳定的运行状态。另外，操作人员在使用工程机械收获农作物时，不但要掌握工程机械液压系统故障诊断与维护的相关技术，还应通过不断的学习，总结和更新工程机械液压系统常见故障维修的先进方法，及时发现和解决工程机械运行过程中液压系统发生的故障。

关键词：基于工程;机械液压;系统故障

引言

工程项目建设过程中的核心力量主要是以液压传动系统为动力的工程机械设备，液压系统在整个架设过程中有重要意义。工程机械液压传动系统承载重要作用的同时也因庞大的工程项目使其长时间处于高载荷的状态，这就容易造成多种液压系统故障，阻碍工程项目的顺利进行。因此，在大量运用液压系统工程机械的同时，还需做好故障维修与日常维护工作。

1工程机械液压系统结构组成

工程机械液压系统具有动力与能量传输安全可靠的特性，不仅实现了远距离自动控制机械运动的目的，而且其作为工程机械不可或缺的重要组成功能，提高了工程机械运行的安全性与稳定性。目前常见的工程机械液压系统主要由以下几部分组成：（1）动力源。液压动力源也就是将发动机输出的机械能转换为推动液压油做功的压力能。由于液压系统动力源主要是由液压油泵完成的，为了防止液压系统出现液压油泄漏的问题，联合收割机通常采用齿轮液压油泵。（2）控制元件。控制元件实际上就是通过对工程机械液压系统中的液压油压力、流量、去向等进行有效控制与调节的元件，其主要是借助液压控制器、控制阀、液压分配器等元件，合理分配工程机械液压系统产生的动力。（3）执行元件。执行元件就是将液压系统中的液压油压力转变为机械能，推动液压系统的负载运行的元件，从而达到满足工程机械正常稳定运行要求的目的。（4）工作介质。比如，小麦联合收割机一般使用68号抗磨液压油，利用液压系统产生的液压力推动工程机械相关部件的运行。（5）辅助元件。工程机械液压系统中的辅助元件，主要指除了动力、控制、执行元件等液压器件以外的在液压系统中起到存储、输送、过滤、加热以及冷却等作用的元件。

2液压系统常见故障及特点

工程机械液压系统通常是由液压泵、变矩箱、操制阀等多构件组成的复杂操作系统，液压系统在日常的操作过程中容易频繁出现多种故障。为找到故障原因，可以通过故障特点进行故障定位。传动系统和工作装置操作系统是工程机械液压系统两大主要组成，在多部件组装的液压传动系统中常常会发生泄漏，导致能量损失。随着当前工程机械液压系统设计复杂性的增加，工程机械的操作运行过程也越来越复杂，经常会产生运行故障。多辅件组成的液压系统本身复杂的零件过多，这通常会带来许多问题，使液压系统无法正常工作，包括履带运行能力下降、液压汽缸活塞异常等。因此，要在日常工作中找出问题原因及相应的诊断措施，以保证液压制动器的正常运行。

3液压系统控制结构及现状分析

调速器液压系统控制部分采用施耐德QuantumCPU双冗余热备控制系统。双CPU具有各自独立的电源和共同的I/O通道，PLC与RIO之间通过通信电缆联接。所有的外部DI、AI输入信号均通过RIO子站采集然后通信给PLC进行处理，PLC将处理后的数据通信给RIO子站，并通过DO、AO模块输出到外部元件。Quantum系列PLC的双机安装同样的程序，其热备由其系统结构自动实现，无需编写切换逻辑程序。备用PLC不进行程序运算，全部数据从主用PLC读取，保证备用PLC在切换为主用的瞬间，所有输出与主用PLC相同，以实现无扰切换，交叉备份的结构设计使任一CPU退出都不会影响监控系统的工作。设备运行时，故障系统不停地对运行通道及备用通道进行故障监测，甚至故障监测系统本身也会受到监测，但故障监测系统不能保证监测到全部故障，在大部分情况下，调速系统的各正常功能都由故障监测系统在持续地监测着，这些功能一旦发生故障，监测系统会发出报警信号，并给出故障信息进而执行相关流程。

4液压系统故障原因

4.1设计原因

在建筑机械液压驱动系统的实际工作中，系统故障与系统的设计方案有密切联系。在分析液压传动系统故障原因时，也应考虑系统设计原理方面的因素。当水力驱动系统中的水箱结构不符合机械工作的合理性时，产生油污染的可能性大大提高，这直接影响到建筑设备的液压驱动系统的正常运转。例如，如果关闭油罐车阀门不够严密，很容易导致异物进入油罐车，当被污染的油液进入设备的液压系统时，会加剧堵塞、磨损、腐蚀等问题。活塞杆是液压驱动系统中的一个重要结构零件，由于工程机械长期、高负荷的运行且使用环境比较恶劣，活塞杆内很容易堵塞異物而影响活塞杆的正常工作。如果未将安全壳或防尘罩添加到活塞杆的位置，将增加活塞杆的磨损和腐蚀，进而导致液压传动系统故障。

4.2液压系统泄漏故障

液压油是确保液压系统正常运行的工作介质，而液压油泄漏则是最常见的联合收割机液压系统故障。如果联合收割机在运行过程中出现液压油泄漏的问题，液压系统必然会因为压力不足，无法满足联合收割机的功能要求，影响联合收割机液压系统传动的效率，严重的还会污染农业生产的环境。经过长期的实践应用发现，联合收割机液压系统出现泄漏故障，其主要原因有以下几点：第一，液压系统油管接头安装错误。第二，液压密封件磨损较为严重。第三，液压油和要求不符，液压油黏度未达标。因此，作为工作人员，在进行联合收割机液压系统的查验时，发现其存在泄漏问题，一定要做好紧固工作，保证其密封性，并避免由于液压油品质问题导致泄漏问题的出现，影响联合收割机的安全稳定运行

5原液压系统控制策略研究与分析

5.1液压系统大故障控制策略

在监控系统故障定义中的液压系统大故障是指液压系统存在不可继续运行的严重故障，报此故障的主要原因是液压系统大故障定义不明确，导致信息误报。原程序控制逻辑设计如图1所示，当2台大泵不可用时即报出“液压系统大故障”，而此时液压系统仍可自动运行，且由于调速器液压系统1号、3号油泵动力电源均取自于同一段厂用电母线，在机组运行过程中，尤其是在厂用电倒换时必然会出现两台泵同时故障，此时会报出“液压系统大故障”，但液压系统仍具备正常运行条件，对运行人员设备监视造成干扰。

5.2合理存放废弃油液及废物

维修人员在排放联合收割机液压系统中产生的废弃液压油时，应该按照要求使用相应的防漏容器处理液压油，避免因为废弃液压油处理不当污染环境。

结束语

液压系统技术在工程中的大量使用，会大幅提高工程机械的工作效率与质量，并提升技术开发与维护的难度。为了保证工程的正常运作，要深入研究该领域，在实践经验的基础上，以理论指导为依据，通过先进的手段精准定位故障原因，科学、有效地维护工程机械，使其工作效率进一步提高，从而保障生产运营的顺利进行。

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