王强

摘要：当系统出现问题时能找出引起故障真正的原因, 更多的工作是从平时的日常点检开始, 注重设备检查和维修工作的细节, 在故障早期就将引起故障的各种因素消除, 通过对工作循环不断的改进与提高, 从而使预知维修工作能在不断变化的工作环境中更进一步发挥作用。本文探讨了挖掘机液压系统常见故障及排除。

关键词：挖掘机；液压系统；常见故障；排除

中图分类号：U226.8+1 文献标识码：A 文章编号：

挖掘机是一种最常用的工程机械，广泛应用于公路工程建设、房屋建筑、农业开发、港口建设、露天采矿和国防工程的土石方施工中。液压挖掘机是目前工程施工中使用较为广泛的一种工程机械，其行走、回转和举升、挖掘动作都是通过发动机把机械能转化为液压油的压力能来驱动液压油缸和马达工作而实现的。对于液压系统。虽然只是作为挖掘机复杂主系统的子系统，但是其对主系统的功能和效率产生的影响是巨大的。液压系统的失效将会直接导致主系统的失效，从而造成严重的经济损失。因此，对液压挖掘机液压系统的分析及故障诊断尤为重要。

一、液压系统故障的特点

1、 故障的多样性和复杂性: 液压系统的故障是多种多样的, 且多数情况下是几个故障同时出现。例如: 系统压力不稳定常和振动、噪声故障同时出现, 而压力达不到要求常和动作故障联系在一起, 甚至机械, 电气弊病也会与液压系统的故障交织在一起, 使得故障复杂化。

2、故障的隐蔽性: 液压系统是依靠密闭在管道内的压力油液来传递动力的, 系统采用的元件内部结构和工作状况无法从外表直接观察。因此其故障具有隐蔽性, 既不如机械故障那样直观, 也不如电气系统那样易于检测。

3、 同一故障原因和同一原因故障的多样性:液压系统同一故障的原因可能有多个, 而这些原因常相互交织在一起互相影响。如: 系统压力达不到要求, 其可能是泵引起, 也可能是溢流阀引起, 还可能是两者同时作用的结果。此外油液选用不当, 以及系统泄漏严重都可能引起压力不足。另一方面, 液压系统中同一原因可能引起不同的故障。如: 同样是吸入空气, 严重者使泵不吸油;轻者引起流量、压力的波动, 同时产生噪声等。

4、 故障产生的偶然性与必然性: 液压系统的故障有些是偶然的, 有些是必然的。如: 油液污物堵塞溢流阀阻尼孔或换向阀阀芯, 致使系统突然失压或不能换向; 电压波动突变使电磁阀不能正常工作, 这些是无规律的偶然性故障。故障必然性的情况如油液粘度低引起泄漏, 泵内部间隙大,内泄加剧导致容积效率下降。

5、故障难于分析判断而易于处理: 由于液压系统故障的上述特性, 致使很难快速确定故障部位及产生原因。而一旦找出故障原因, 往往处理比较容易, 有时稍加调节或清洗即可。

二、挖掘机液压系统常见故障及排除措施

1、挖掘机液压系统发热

（1）挖掘机液压系统发热现象的危害

液压系统的发热，直接影响挖掘机的正常工作，发热现象所造成的危害，主要有以下几点：

（a）使机械产生热变形，当液压阀件的阀芯、阀体材料不同、热膨胀系数不同时，阀芯、阀体之间因热膨胀而出现阀芯卡死现象，引起动作失灵。

（b）工作油液温度升高后，使液压油的粘度降低，泄漏增加，泵的容积效率和整个系统的效率会显著降低，操作不灵活。

（c）由于油的粘度降低，使工作液体的润滑性能降低，液压元件的磨损加快，加速了元件的磨损失效，缩短了元件的使用寿命。

（d）液压系统及元件的密封件在高温下变质，弹性变性能力降低，使密封性能降低，甚至密封失效，使泄漏增加。

（e）加剧油液氧化变质，并析出沥青物质，析出物堵塞阻尼小孔和缝隙式阀口，导致液压元件失灵或卡死而不能动作、金属管路伸长而弯曲，甚至破裂等。据资料介绍，当油温超过55 摄氏度后温度每升高9 摄氏度，油的使用寿命缩短一半。

（f）使油的空气分离压降低，油中溶解空气逸出，产生气穴，致使液压系统工作性能降低。

（2）造成挖掘机液压系统发热的主要原因及解决措施

（a）改善挖掘机运动件的润滑条件，以减少摩擦损失，有利于降低工作负荷、减少发热。

（b）气候及作业环境温度高，致使油温升高。如在炎热夏季连续工作，加之冷却效果差或散热不良，造成机器发热量大于散热量，使油温过高；发动机水温散热器温度高，使油温升高。

（c）应经常检查液压油油面。要随时观察油箱内液压油的油面高度，始终保持液压油油面高度在正常油位范围内，从而保证油箱的散热效果。卡特挖掘机液位的检测方法：将小臂垂直于地面，铲斗手背着地，观察液压油箱液位观察玻璃管，冷油时液压油面在下线和中线之间，热油时油面应在中线和上线之间。当油箱内液压油油面低于最低液面时，要及时向油箱内注油。

（d）及时清洁冷却器，保证冷却器的冷却效果。冷却器内部堵塞或表面污物较多，造成冷却器安全装置开启，冷却器过流量降低，使散热流量减少，或冷却器通风不良，使冷却器的冷却传热系数降低，冷却效果降低，或因风扇皮带松，风扇打滑或散热器外部有阻挡物造成冷却风扇量不足；液压油散热器内部管道阻塞等。因此，挖掘机在使用中一定要定期检查风扇皮带的涨紧度，疏通冷却器，定期对冷却器表面污物进行清除，保证冷却器的内部畅通和外部清洁，以保证冷却器的冷却效果。

（e）液压油牌号选用不当或油质差引起油温过高。油液粘度过高，引起液流压力损失过大，转化为热能，会引起温升过高；油液粘度过低，也会引起工作液压泵及液压元件内泄漏大，产生热量；此外，一些劣质油液,粘温性能差，易乳化和生产气蚀，折出气泡等，会在液压油高压产生局部高温并加剧元件的磨损｡因此根据系统的负载及正常工作温度要求，选择合适黏度的液压油。合理选择液压油，特别是油液粘度，在条件允许的情况下，尽量采用低一点的粘度以减少粘度摩擦损失

（f）挖掘机长时间超负荷工作、操作不当或长时间行走。连续长时间在高压大功率下工作，主安全阀或二次过载溢流阀频繁开启，液压系统中油路和元件因长时间高压卸荷而使油液升温。应根据挖掘机的技术性能和使用说明书中的规定合理使用挖掘机。避免长时间行走，卡特挖掘机说明书中规定连续高速行驶要限定在2 小时以内，如果需要连续高速行驶2 小时，则应将机器停止10 分钟，这样在恢复行驶之间就可使系统油液冷却下来。

2、 进空气

（1）空气对挖掘机液压油污染的危害

(a) 产生空穴、气蚀作用，导致金属和密封材料的破坏；产生噪音、振动和爬行现象，降低液压系统的稳定性。

(b) 使液压泵的容积效率下降，能量损失增大，液压系统不能发挥应有的效能。

(c) 液压油导热性变差，油温升高，引起化学变化。

（2）进空气的主要原因及其解决措施

(a) 接头松动或油封、密封环损坏而吸入空气。液压系统应有良好的密封性，各接头应牢牢固定，并确保油箱密封完好，这样可防止外界空气进入而污染系统。

(b) 吸油管路及连接系统的管路被磨穿、擦破或腐蚀而使空气进入。应合理设计液压系统结构，使管路走向布局合理化；要保持管路的清洁，减少外界腐蚀。

(c) 加油时由于不注意而产生的气泡被带入油箱内并混入系统中。油箱中应设置专用元器件，减少系统气泡的生成。在回油管与液压泵吸油口之间应设置隔板，在吸油管上方设置一个气泡分离网，就可以分离大约90%的气泡。

3、泄漏产生的主要原因及解决措施

（1）设计因素。由于设计中密封结构选用不合理，密封件的选用不合乎规范；另外，由于工程机械的使用环境中具有尘埃和杂质和没有选用合适的防尘密封，致使尘埃等污物进入系统破坏密封而产生泄漏。应在选用和设计密封件的时候，考虑液压油与密封材料的相容型式、负载情况、极限压力、工作速度高低、环境温度的变化等，选择合理的密封件，当在恶劣的环境下工作时，要选用合适的防尘密封。

（2）制造和装配因素。所有的液压元件及密封部件都有严格的尺寸公差、表面处理、表面光洁度及形位公差等要求。由于在制造过程中超差，使得密封件就会有变形、划伤、压死或压不实等现象发生，使其失去密封功能：液压元件在装配中的野蛮操作， 过度用力将使零件产生变形，特别是用铜棒等敲打缸体、密封法兰等。这些原因都可以破坏密封而产生泄漏。应在设计和加工环节中要充分注意密封部件的设计和加工，另外要选择正确的装配方法。

总之，液压控制系统在挖掘机中的应用之所以能取得如此广泛的重视，主要是因为挖掘机采用液压控制系统以后，将对产品的很多性能带来极大的提高，降低了能耗，提高了控制性能，适应主机越来越复杂的工作要求。但同时要注意的是液压传动是一个多元件组成的复杂系统，其保养维修难度比机械传动大得多，因此正确判断和排除挖掘机的液压传动系统故障，是挖掘机高效安全工作的重要保障。

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