工程机械液压系统的现场故障诊断与维修技术研究 Research on On-site Fault Diagnosis and Maintenance Technology of Construction Machinery Hydraulic System

周多虎 ZHOU Duo-hu

摘要：随着经济的发展，城市化进程不断加快，也推进了建筑工程行业的进步，工程机械在实际的施工中发挥着至关重要的作用，为工程的施工带来了极大的便利，为建筑行业降低了成本，提升了工程质量和效率，但是工程机械在实际的使用中往往会出现一些故障，阻碍工程施工的进度，这就要求建筑单位加强对液压系统的故障诊断和维修的研究。文章介绍了工程机械液压系统的工作特征和故障种类，列举了液压系统故障的诊断方法，并针对性提出了液压系统故障维修技术的具体应用。

Abstract： With the development of economy， the process of urbanization is accelerating， and the progress of the construction engineering industry is also promoted. Construction machinery plays a vital role in the actual construction and brings great convenience to the construction of the project. It has reduced costs for the construction industry and improved the quality and efficiency of the project. However， in actual use of construction machinery， some failures often occur， hindering the progress of the construction of the project， which requires the construction unit to strengthen the research on the fault diagnosis and maintenance of the hydraulic system. The article introduces the working characteristics and failure types of the hydraulic system of construction machinery， enumerates the diagnosis methods of the hydraulic system failure， and puts forward the specific application of the hydraulic system failure maintenance technology.

關键词：工程机械;液压系统;故障诊断;维修技术

Key words： construction machinery;hydraulic system;fault diagnosis;maintenance technology

中图分类号：U463.341                  文献标识码：A                         文章编号：1674-957X（2021）22-0108-03

1  工程机械液压系统的工作特征和故障类型

1.1 工程机械液压系统的工作特征

工程机械在施工中往往受环境影响较为明显，因为工程机械的操作常常暴露在室外，受暴晒、雨淋的几率较大，工程机械被严重侵蚀。而在施工中因为工作内容的多变性，使得工程机械的载荷复杂多变，对工程机械的磨损较为严重，对液压系统的损坏也尤为显著。当前，工程机械的工作有三个特征：一是，工程机械液压系统有较强的密闭性，能够在各种环境下进行施工操作，具备极强的操作性。二是，工程机械的液压系统工作稳定，能够承受各种压力，能够适应多变的机械操作。三是，工程机械液压系统可实现灵活机动，在施工中可以进行各种操作，能够适应各种恶劣环境[1]。如图1。

1.2 工程机械液压系统的故障类型

工程机械在实际的使用中会存在零件磨损或系统故障，这些问题导致直接影响液压系统的正常运行，使得工程机械的操作变得无力，动作不能回复等现象，这些故障类型主要包括5个方面：

第一，液压系统具有密闭性的特点，一旦遭到破坏会导致液压油的泄露，严重污染施工区域的环境，这种泄露故障会导致机械部件的磨损加大，对工程机械造成严重破坏，影响了工程机械的工作效率和质量，这也相应的增加了施工单位的施工成本[2]。

第二，液压系统的油温过高，会导致液压油的功能失效，零件在受热的情况下工作会产生变形，失去工程机械原有的精度和效率，严重威胁工程机械的安全。

第三，工程机械的液压系统工作不稳定，使得液压系统不能正常工作，丧失动力，耽误建筑工程的工期。

第四，液压系统在使用中存在异响，这种隐患会引起振动加剧，破坏工程机械的施工环境，影响工程机械的稳定运行，不利于工程的推进。

第五，工程机械的内燃机故障，这会导致工程机械失去动力来源，直接影响液压系统的正常运行，使得工程机械处于瘫痪的状态，不利于建筑工程的施工。

2  工程机械液压系统的故障诊断步骤

2.1 了解设备运行状态

技术人员要了解工程机械的工作状态，熟悉液压系统的运行情况，只有对工程机械的运行有了足够的了解，才能更好的诊断故障。

2.2 熟悉机械液压系统的原理

工程机械的液压系统往往各不相同，这就要求技术人员要熟悉每一种工程机械的工作原理，熟知液压系统在工作中的运行数据，这样才能根据工程机械的工作进行故障的诊断，并进行处理[3]。

2.3 了解现场施工环境

工程机械在施工中可能受多种因素的影响，这就要求技术人员到现场查勘，结合工程机械施工环境和操作人员的相关描述，并结合自己的操作实验，来确定机械故障的具体部位，为故障的维修做基础。

2.4 分析诊断故障

在确定了故障的部位后，进行机械故障的分析，从液压系统的压力等方面确定故障的具体成因，使得故障的处理更加高效。

2.5 故障处理

确定故障的原因后，针对原因制定相应的解决方案，方案的制定要确保简单、有效，节省维修的时间和成本，以便让工程机械恢复工作能力，保证工程进度。

2.6 及时记录总结

对工程机械的故障维修后，要及时将故障类型和故障维修方法进行登记，便于在工程施工的过程中遇到同样的故障能够快速精准的处理。

3  工程机械液压系统的故障诊断技术

3.1 现场常规诊断技术

当工程机械的液压系统出现问题时，技术人员往往会进行现场的常规诊断，这也是解决大部分问题行之有效的方式，在现场的常规诊断中会有以下5个步骤。

①检查液压系统的液压油油量是否正常，工程机械工作中的压力和油温是否发生变化，液压油是否变质，液压系统的密封处有无泄露现象，机械部件是否损坏，零件是否松动变形等[4]。

②对液系统的噪音进行分析，根据不同声音的特征来寻找相应的故障，比如，刺耳的啸叫声就是空气进入液压系统造成的，哒哒声则是由于过载阀压力过大造成的，因此，通过对液压系统噪音的判断能够确定相应的故障类型和故障程度，为故障的诊断提供保证。

③在工程机械液压系统的诊断中，触摸的方式也较为简单快捷，通过触摸液压系统能够感受到系統的振动和液压油的油温，以此来判断故障的类型。通常情况下，油温过高是由于空气进入液压系统的原因，发生振动则是由于紧固件松动和系统进气造成的。

④通过实际操作来确定液压系统的故障时单一还是多种，以此来确定故障范围，明确排查方向，在对液压系统故障诊断中还可以通过替换零件，观察替换前后的操作效果来确定故障部位。

⑤因为液压系统的动力来源是工程机械的内燃机，在液压系统发生故障时首先要排除内燃机故障，通常可以通过观察来诊断故障，例如，在发动机旁听运转声音，是否有异响，还要观察发动机是否漏机油，排气管的是否有蓝烟冒出等，通过这些观察能够确定内燃机的故障原因，保证内燃机的正常运行，为液压系统提供动力。

3.2 对换诊断技术

在工程机械的液压系统诊断中，往往会缺少专业的诊断工具，对液压系统的诊断造成阻碍，液压系统中的很多设备和零件较为精密，不易拆卸，这就可以将疑似故障的部件替换，再进行液压系统的操作，观察其运行状态，以此来确定故障的原因。而在实际的对换操作中，对于技术人员有着较高的要求，也只能在较小的部件上操作，所以具有一定的局限性。这种对换诊断技术可以很好的保护原有零部件，保证液压系统的正常运行[5]。

3.3 仪表测量技术

随着技术的发展，各种检测仪器的功能也在不断完善，在对工程机械液压系统的故障诊断中，仪表测量技术的应用使其更加便捷、高效。这种技术通过对液压系统的各种运行参数进行测量，并参照正常数值范围来确定哪一部位出现故障，仪表测量技术的应用往往是对液压系统的压力和温度进行测量，并诊断相关故障，对于零部件的损坏不能诊断，所以，这种技术的应用也有一定的限制。

3.4 铁谱分析和智能技术的结合

在工程机械液压系统的维修中，往往会因为费用昂贵造成施工单位的成本增加，而铁谱分析技术能够根据油液中的金属颗粒来确定机械的运行状态，经过分析研究来了解机械液压系统的损坏程度，并查找故障部位和原因。这种技术的应用可以实现故障的零拆解，不影响设备的正常运行，提升了工程机械的工作效率。

4  工程机械液压系统的维修技术

4.1 液压故障诊断系统

在工程机械液压系统的日常故障诊断和维修中，要强化记录，将这些故障表现和处理方法进行汇总，建立一套相对完整的液压故障诊断系统，因为这些故障的诊断和维修都是一线技术人员和专家的成果，在实际的应用中具有较高的参考价值和处理依据，并且在技术人员不断完善液压故障诊断系统的案例，使其具备丰富的诊断能力和经验，为技术人员的诊断和维修提供支持，提高工程机械液压系统维修的时效，降低建筑单位的施工成本[6]。

4.2 防止空气混入

在工程机械正常运行时，液压系统会有一定比例的空气含量，随着液压系统的压力变化会对设备造成影响，压力变小时，液压系统会将空气排出，这种气体具有较强的冲击力，会对液压系统的零件造成损坏，产生刺耳的声音。液压系统的空气越多，气体的冲击力越明显，会造成设备运行的稳定性下降，机械运行不畅等现象，阻碍了工程机械的正常工作进度，同时，液压系统的空气也会氧化设备，增加老化的速度。

4.3 保持液压油温

工程机械液压系统的运行会产生一定的温度，但是温度不宜过高，一旦出现高温会严重影响液压油的质量，甚至会因为液压油的稀释造成漏油的现象，液压油和油管等也会因为氧化产生变质和损坏，严重威胁设备的运行安全[7]。因此，在工程机械液压系统的运行中要保证液压油的适量，强化对液压系统的保护措施，避免因为温度过高造成液压系统的损坏，在实际的工作中也要结合室外环境，避免高温天气的施工，当气温较低时，要对工程机械进行长时间的暖机操作，科学合理的使用工程机械。

4.4 防止水混入

工程機械液压系统的水分过多会对液压系统造成损坏，破坏液压油的润滑作用，造成工程机械液压系统的磨损，不利于工程机械的正常运行。因此，在日常的养护中，要避免水进入液压油罐和液压系统，在发现液压油水分过多时，要及时采用过滤的方式进行处理，降低液压油的含水量[8]。通常，在实际的工作中，使用蒸发的方式来检查含水量较为简单、快捷，在将油液蒸发的过程中没有水蒸气的出现，则证明液压油的含水量低，可以正常使用。

4.5 防止内燃机故障

工程机械内燃机的运行直接影响液压系统的正常运转，因此，在内燃机的维护上，要定期检查内燃机的机油油量和质量，防止工程机械在施工中因为磨损导致机油泄漏，或因为未及时更换导致机油效力降低，造成发动机的磨损。同时，还要检查内燃机的冷却系统是否正常运行，观察冷却液是否足够，是够变质，因为工程机械的施工环境较为复杂，容易造成冷却液的变质和泄漏，使得内燃机在工作中发生“开锅”现象，对内燃机造成损坏。

5  结束语

综上，工程机械液压系统的故障具有多样化的特点，在日常的养护中应该强化对操作人员的培训，使其掌握基本的工程机械液压系统维护知识，降低液压系统的故障发生概率，技术人员也要完善故障诊断流程和方法，不断创新和优化维修技术，确保工程机械运行的稳定性，提升工程机械的工作质量和效率。

参考文献：

[1]高新辉，李红军.工程机械液压系统常见故障原因及预防措施[J].铜业工程，2019（01）：116-117，120.

[2]何志勇.工程机械液压系统节能技术综述与发展[J].内燃机与配件，2018（06）：221-222.

[3]王磊，刘辉.基于工程机械液压系统故障分析[J].建材与装饰，2020（19）：219-220.

[4]韦扬.工程机械液压系统故障监测诊断技术现状分析[J]. 珠江水运，2018（09）：66-67.

[5]张明昕.探究工程机械液压系统故障的原因与检修措施[J]. 设备管理与维修，2021（Z1）：85-86.

[6]董军安.水力机械液压系统故障的分析与诊断[J].机械管理开发，2020，35（03）：124-125.

[7]张兆磊.浅谈机械液压系统的维修技术[J].农家参谋，2017（21）：36.

[8]蒋均文.工程机械液压系统故障诊断步骤与方法[J].设备管理与维修，2018（06）：70-71.