摘要:
在液压系统中,液压油是传递动力和信号的工作介质｡同时它起到润滑､冷却和防锈的作用｡液压系统能否可靠有效地工作,在很大程度上取决于系统中所用液压油,因此在讨论液压系统之前,必须先对液压油有一个清晰的了解｡随着我国基础建设事业的发展,各种类型的工程机械广泛应 用于各种建设领域｡由于液压传动技术因其具有传动装置体积 小､质量轻､结构紧凑､动作灵敏､便于实现自动化等优点,被 广泛应用在桩工机械､起重机械､挖掘机械､路面机械等许多 工程机械上｡但是液压技术发展中始终存在两个难题困扰着制造 商和用户,一是泄露,二是污染｡对机械化施工企业来说,工程机械技术状况的良好与否是企业能否正常生产的直接因素｡就液压传动的工程机械而言,液压系统的正常运行是其良好技术状况的一个主要标志｡合格的液压油是液压系统可靠运行的保障,正确的维护是液压系统可靠运行的根本｡ Abstract:
In the hydraulic system, on the hydraulic fluid transmits the power and the signal actuating medium. At the same time it plays the role which to the lubrication, cools and guards against rust. Whether does the hydraulic system reliably effectively work, is decided in the very great degree in the system uses the hydraulic fluid, therefore in front of discussion hydraulic system, must have a clear understanding first to the hydraulic fluid. Along with our country infrastructure enterprise development, each kind of type project machinery widely applies in each construction domain. Because the hydraulic transmission technology because it has the transmission device volume slightly, the quality light, the structure compact, the movement is keen, is advantageous for merit and so on realization automation, is widely applied in the pile labor machinery, the hoisting machinery, excavates the machinery, the road
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surface machinery and so in many projects machineries. But in the hydraulic pressure technological development has two difficult problems to puzzle the manufacturer and the user throughout, one is the revelation, two is the pollution. Said to the mechanized construction enterprise that, whether the project mechanical technology condition is good or not is the enterprise regular production direct factor. Speaking of the hydraulic transmission project machinery, the hydraulic system normal operation is an its good technical condition main symbol. The qualified hydraulic fluid is the hydraulic system reliable movement safeguard, the correct maintenance is the hydraulic system reliable movement basis.
关键词: 污染 故障 变质 质量 高精度过滤
一 工程机械液压系统中液压油的选择及使用
正确､合理地选择及使用液压油,对提高液压设备运行可靠性,延长元件和系统的使用寿命,保证设备安全,防止事故发生具有重要意义｡
(一)､选择液压油的原则
1､选择工程机械用液压油依据:
(1)液压件｡不同的元件对所用的液压油都有一个最低的配置要求,因此选择液压油时,应注意液压件种类及其使用的材质､密封件和涂料油漆等与液压油的相容性｡保证各运动副的润滑要求,使元件达到设计寿命,满足使用性能要求｡ 液压泵是对液压油的黏度和粘温性能最敏感的元件之一,因此,常将系统中泵对液压用油的要求作为选择液压油的重要依据(有伺服阀的系统除外)｡ (2)系统工况｡如果对执行机构速度､系统压力和机构动作精确度的要求越高,则对所用液压油的耐磨和承载能力等的要求也越高｡
根据系统可能的工作温度､连续运转时间和工作环境的卫生情况等,选油时须注意油的黏度､高温性能和热稳定性,以减少油泥等的形成和沉积｡
(3)油箱大小｡油箱越小对油的抗氧化安定性､极压抗磨性､空气释放性和过滤性等要求就越高｡
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(4)环境温度｡针对工程机械在地下､水上､室内､室外､寒区､或是处于温度变化大的严寒区,以及附近有无高温热源或明火等环境温度特点,合理选用液压油｡若附近无明火,工作温度在60℃以下,承载较轻时,可选用普通液压油;如果设备须在很低的温度下启动时,须选用低凝液压油｡
(5)液压油的最后确定｡液压油初步选定后,还须注意核查其货源､黏度､质量､使用特点､适用范围,以及对系统和元件材料的相容性,看各项指标是否能完全满足使用要求｡
(6)经济性｡要综合考虑液压油的价格､使用寿命,以及液压系统的维护､安全运行周期等情况,着眼于经济效益好的品牌｡
综上所述,若液压油的质量合格,系统执行机构运动速度很高时,油液的流速也高,液压损失随之增大,而泄漏相对减少,故宜选择黏度较低的油;反之,当油的流速低时,泄漏量相对增大,将对工作机构运动速度产生影响,这时宜选择粘度较高的油｡通常,工作压力高时,宜选用黏度高的液压油,因为解决高压时的泄漏问题比克服其黏阻更应优先;当工作压力较低时,宜选用低黏度的油｡环境温度高时,应采用黏度较高的油;反之,应采用黏度较低的油｡ 2､选择液压油的经济性分析
选择液压油时,不能只注意到油价,而忽视了品种､质量､维护与再生等情况｡如,在高温热源和明火附近的高温､高压和精密液压系统,要选用磷酸酯液抗燃液压油,不能因价贵而用价廉的含水抗燃液代替,这样会使液压泵过早磨损,降低系统精度;又如,在高压液压系统中,该选用抗磨液压油,若选用便宜的机械油或防锈､抗氧液压油,则液压泵寿命会缩短｡以ISO黏度等级为VG46的品种L-HH和L-HM油为例,分别用于相同的YB-D25型叶片泵(压力为12.5MPa,温度65℃,转速1500r/min),连续运行250h后,测得用L-HH油的泵,其磨损量为用L-HM油的泵磨损量的63倍｡因此,在中高压系统中,不该使用L-HH或L-HL油,而要选用L-HM抗磨液压油｡
对在寒区和严寒区室外作业工程机械的高压系统,由于气温低､环境温度变化大,应该选用高黏度指数的低温液压油｡以使系统低温冷启动容易,流动性好,还会使系统在冬夏季用油一致,不致更换频繁｡
高质量的抗磨液压油,热安定性高,水解安定性好,破乳化能力强,空气释放时间短,使用寿命长,可改善系统的运行情况｡因此,高性能的液压系统,应当用高质
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量的液压油｡
选用高质量的液压油,虽油价格较贵,但油品的使用寿命长,液压元件磨损少,系统维护容易,生产效率高,因此总的经济效益还是合算的｡
(二)液压油的合理使用
1､影响液压油质量的因素
(1)水｡油中水分的含量按照国标GB/T11118.1—94的技术标准,经试验其质量指标应不大于痕迹｡如果油中水分超标,则必须更换;否则不但会损害轴承,还会使钢件表面生锈,同时因有氧气,会加速生锈的过程｡进一步的危害是液压油乳化,变质和生成沉淀,防碍冷却器的导热,阻滞管道和阀门,减少了滤油器的有效工作面积,增加了油的磨蚀作用｡
(2)温度:一般工程机械液压油的工作温度为30~80℃,液压油的寿命与其工作温度密切相关,经验告诉我们,当工作油温超过60℃以上后,每增加8℃,油的使用寿命就会减半,即90℃油的寿命是60℃油寿命的10%左右,原因是油被氧化｡氧气和油中的碳氢化合物进行反应,使油慢慢氧化､颜色变黑､黏度上升,最后可能严重到氧化物不能溶解于油中,而是以棕色黏液层沉积在系统某处,极易堵塞元件中的控制油道,使滚珠轴承､阀芯､液压泵的活塞等摩损加剧,影响系统正常运行｡氧化还会产生腐蚀酸液｡氧化过程开始慢慢地进行,当达到某种阶段后,氧化速度会突然加快,黏度会跟着突然上升,结果导致工作油温升高,氧化过程更快,累积的沉淀物和酸液会更多,最后使油液无法再用｡
(3)杂质｡杂质不仅能磨损各相关的运动件,而且一旦被卡在阀芯或其它运动副中,将影响整个系统的正常运行,导致机器产生故障｡另外,油箱内未清理干净的油漆等,会导致油品化学性质变化｡
(4)空气｡在常压常温下液压油中含有容积比为6~8%的空气,当压力降低时空气会从油中游离出来,气泡破裂使液压元件“气蚀”,产生噪声｡大量的空气进入油中将使“气蚀”现象加剧,液压油压缩性增大,工作不稳定,降低工作效率,执行元件出现工作“爬行”等不良后果｡另外,空气还会使液压油氧化,加速油的变质｡
2､油液的检查与保养
检查水:放出2-33油到一个试管中,静置几分钟使气泡消失,然后对油加热
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(如用打火机),同时在试管口顶端注意倾听是否有水蒸气轻微的“嘭嘭”声,如有,则说明油中含有水｡
工程机械一般都在野外作业,几乎没有条件进行系统油液含水量的检查,最简单的查验办法是待整机设备静置一夜后,将油箱底部放油螺塞拧开,放出少许到一个容器里,现场观察油液中是否含有水分｡
气味与外观:将未用过的油和用过的油各取油样一份,在相同的温度和玻璃器皿中进行比较,如果油的颜色差别很大或有特殊的气味,说明用过的油己变质,需更换｡如果两种油样的颜色和气味无明显差别,此时可将两种油样同时放置一个晚上,若装有已用过油的容器底部出现沉淀,则系统中的油液就必须经过细滤油器过滤并清洗油箱｡
另外,还应注意以下用油事项
(1)开机前检查油位,检查各油路的开关是否处于正确的待机状态｡
(2)怠速5分钟左右,检查液位计油中是否有气泡存在｡若是新车或新换的液压油,怠速时油标中出现气泡正常,待气泡消失,才能允许机器作业｡
(3)密切注意油的温度｡当机器工作一段时间后,如果油温偏高最好能停机休息,待油温正常后再重新工作,以延长系统与油的使用寿命｡
(4)应注意液压系统的各种参数数值是否正常,还须注意系统外部特征——声响｡若系统中进气､有水或油路不畅等,都会发出异响,同时仪表的读数波动或显示值不正常,此时应及时停机､排查｡
(5)定期过滤液压油｡使油中杂质颗粒控制在规定的范围内｡
(6)定期更换液压油｡按照机器说明书的要求,定期换油,同时更换滤油器｡有条件检测的,应根据其结果判定是否换油,还可以根据机器使用场地和系统要求,制定换油周期,并将换油周期纳入设备技术档案｡
换油时注意:新油和旧油尽量同一牌号同一规格,或使用系统中规定的油液牌号并符合规定的指标｡
换油前将旧油全部放完并冲洗合格｡对阀体､油缸等处放不出又冲洗不到的地方,将回油管路拆开并放入临时油桶,加入新油后,用点动发动机的方式,使新油将旧油置换出来｡
原则上,新油的加入要经不低于系统过滤精度的过滤器过滤｡若工地确实无条件,在加入新油运行一小时左右,更换系统中的过滤器｡
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怠速运转后,再次检查油位,必要时续加新油｡
(7)在洗车或机器长期不用时应将油箱用东西罩住,以防空气中水分的进入
二 工程机械液压油油质简易鉴别法
液压油质量的好坏,不仅影响着工程机械的正常工作,而且会造成液压系统零部件的严重损坏｡现结合工作实践归纳出几种在无专用检测仪器情况下,简易鉴别液压油质量的方法｡
(一)液压油水分含量的鉴别
1､目测法:如油液呈乳白色混浊状,则说明油液中含有大量水分｡
2､燃烧法:用洁净､干燥的棉纱或棉纸沾少许待检测的油液,然后用火将其点燃｡若发现“噼啪”的炸裂声响或闪光现象,则说明油液中含有较多水分｡
(二)液压油杂质含量的鉴别
1､感观鉴别:油液中有明显的金属颗粒悬浮物,用手指捻捏时直接感觉到细小颗粒的存在;在光照下,若有反光闪点,则说明液压元件已严重磨损;若油箱底部沉淀有大量金属屑,则说明主油泵 或马达已严重磨损｡
2､加温鉴别:对于粘度较低的液压油可直接放入洁净､干燥的试管中加热升温｡若发现试管中油液出现沉淀或悬浮物,则说明油液中已含有机械杂质｡
3､滤纸鉴别:对于粘度较高的液压油,可用纯净的汽油稀释后,再用干净的滤纸进行过滤｡若发现滤纸上存留大量机械杂质(金属粉末),则说明液压元件已严重磨损｡
4､声音鉴别:若整个液压系统有较大的､断续的噪声和振动,同时主油泵发出“嗡嗡”的声响,甚至出现活塞杆“爬行”的现象,这时观察油箱液面,油管出口或透明液位计,会发现大量的泡沫｡这种情况说明液压油已浸入了大量的空气｡ 5､应用铁谱技术鉴别｡铁谱技术是以机械摩擦副的磨损为基本出发点,借助于铁谱仪把液压油中的磨损颗粒和其他颗粒分离出来,并制成铁谱片,然后置于显微镜或扫描电子显微镜下进行观察,或按尺寸大小依次沉积在玻璃管内,应用光学进行定量检测｡通过以上分析可以准确获得系统内有关磨损方面的主要信息｡
对液压油的检测读数的变化趋势图1｡
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图1
从铁谱定量分析的结果看,液压系统的磨损率较高,但在较短的时期内基本上到了相对稳定的低磨损状态｡
(三)液压油粘度变化的鉴别
1､玻璃板倾斜法:取一块干净的玻璃板,将其水平放置,并将被测液压油滴一滴在玻璃上,同时在旁边再滴一滴标准液压油(同牌号的新品液压油),然后将玻璃板倾斜,并注意观察:如果被测油液的 流速和流动距离均比标准油液大,则说明其粘度比标准油液低,反之,则说明其粘度比标准油液高｡
2､玻璃瓶倒置法 :将被测的液压油液与标准油液分别盛在两个大小和长度相同的透明玻璃瓶中 (不要装得太满),再用塞子将两瓶口堵上｡将两瓶并排放置在一起,然后同时迅速将两瓶倒置｡如果 被测液压油在瓶中的气泡比标准油液在瓶中的气泡上升得快,则说明油液的粘度比标准油液粘度低,反之,则说明油液粘度比标准油液粘度高;若两种油液气泡上升的速度接近,则说明粘度也相似｡
三 工程机械液压系统中液压油污染分析
随着我国基础建设事业的发展,各种类型的工程机械广泛应 用于各种建设领域｡由于液压传动技术因其具有传动装置体积 小､质量轻､结构紧凑､动作灵敏､便于实现自动化等优点,被 广泛应用在桩工机械､起重机械､挖掘机械､路面机械等许多 工程机械上｡但是液压技术发展中始终存在两个难题困扰着制造 商和用户,一是泄露,二是污染｡对于在工程机械上广泛应用的电 磁比例控制系统和液压伺服控制系统来讲,污染控制显得更为重 要｡
(一)工程机械液压系统污染的危害及原因
在工程机械液压系统中,污染通常指的是液压油的污染｡人 眼看起来是很“干净”的油液,其中可能悬浮着大量的微小颗粒, 正是这些颗粒对系统性能产生极大的影响;对于泵类元件,会使 泵的传动部件如柱塞泵中柱塞和缸孔,叶片
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泵的叶片和叶片槽,齿轮泵的齿轮和壳体等零部件产生磨损或卡死,使动作失灵;对 于阀类元件会堵塞节流孔和阻尼孔,使阀的性能变坏;对于液压 缸,污染颗粒会加速密封件的磨损,使泄露量增大｡就履带式沥青摊铺机而言,由于液压油的污染常常会导致行走柱塞变量泵的伺服阀堵塞(见图2和图3),影响 了泵的排量,使沥青摊铺机出现“跑偏”现象,严重的会使行走系 统失灵,无法工作｡
图2 颗粒引起的滑阀卡紧
图3 伺服阀的喷嘴-挡板处喷嘴堵塞示意图
由于液压油污染而导致油液失效还有一些原因,比如油液化 学和物理性质的变化,这主要是由于系统的过热､过载以及油液泄露而引起的｡
统计资料表明:液压系统的故障约70%是由颗粒污染物引起的｡这些颗粒通常来自液压元件的磨损,这是由液压系统内部生成的;还有一部分颗 粒来自于外界,是在液压系统的装配或维修时带入的｡因此, 油液的颗粒污染是液压系统失效的最主要根源｡
(二)液压系统污染平衡原理
在一个液压系统中,油液污染度与所采用的过滤器的过 滤精度及单位时间侵入系统的污染物数量有关｡污染源也是多方面的,包括外部侵入和内部生成的｡因此,要精确分析 液压系统的油液污染状况与各因素之间的关系,就需要运用液
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压 系统污染平衡原理｡在液压过滤系统中,污染物的外界侵入､内部生成与污染物的滤除之间存在着动态平衡问题,而达到这 一平衡的速度及平衡点的位置取决于污染物侵入率R､过滤比 β值､过滤流量Q和过滤精度等｡这4个参数若能合理选择､适当搭配,就能使油液的清洁度达到我们所需要的目标值,同时使液压系统达到令人满意的性能和延长使用寿命｡通过 过滤器对液压油进行过滤,进一步对过滤器积留污染物种类 进行分析,还可以帮助查找磨损部位,及早进行故障隐患的分析,及时进行处理,防故障于未然｡
(三)液压系统污染的综合控制
在通常情况下,若液压系统出现故障,所采取的措施无 非是清洗出现问题的泵､马达或阀,清洗或更换滤芯｡这种方式固然可以解决一些问题,但往往都是在问题出现后采取的 一种被动的措施,问题没有从根本上解决,可能没多长时间 同样的问题会再次出现｡工程机械液压系统中所出现的故障,其根源往往都在于液压油的污染问题,而对于液压系统污染 的综合控制成了避免系统故障,提高工程机械可靠性和寿命的 一个最主要的方式｡以下为几种控制液压系统污染的思路｡
1､做到主动维护
主动维护是一种新的维修观念,是在工程机械正常工作 阶段采取的一些必要的措施,通过检测可能导致失效的系统参数,如油液清洁度､材料物理化学性能及温度等,采取维护 措施保持这些参数在容许的范围内,以保证设备正常的工作 状态｡就工程机械来说,由于工作环境恶劣,系统污染的可能性就更大,可采取以下措施来控制系统污染:
(1)加油时,液压油必须过滤加注,加油工具应可靠清洁｡不能为了提高加油速度而去掉油箱加油口处的过滤器｡加油人员应使用干净的手套和工作服,以防固体杂质和纤维杂质掉入油中｡在加油时还要注意储油桶内里是否有水分,含水量大的油要经多次过滤,每过滤一次要更换一次烘干的滤纸,在没有专用仪器检测时,可将油滴到烧热的铁板上,没有蒸气冒出并立即燃烧方能加注,最后将用完的储油桶,要拧紧盖,最好倒立放置｡
(2)保养时,拆卸液压油箱加油盖､滤清器盖､检测孔､液压油管等部位,造成系统油道暴露时要避开扬尘,拆卸部位要先彻底清洁后才能打开｡如拆卸液压油箱加油盖时,先除去油箱盖四周的泥土,拧松油箱盖后,清除残留在接合部位的杂物
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(不能用水冲洗以免水渗入油箱),确认清洁后才能打开油箱盖｡如需使用擦拭材料和铁锤时,应选择不掉纤维杂质的擦拭材料和击打面附着橡胶的专用铁锤｡液压元件､液压胶管要认真清洗,用高压风吹干后组装｡选用包装完好的正品滤芯(内包装损坏,虽然滤芯完好,也可能不洁)｡换油时同时清洗滤清器,安装滤芯前应用擦拭材料认真清洁滤清器壳内底部污物｡
(3)控制油液温度,防止系统过热｡工程机械液压系统油液的工作温度在30~80℃的范围内较好,此时液压元件的效率最高, 液压油的抗氧化性处于最佳状态｡
(4)定期清洗,更换滤芯｡清洗油必须使用与系统所用牌号相同的液压油,油温在45~80℃之间,用大流量尽可能将系统中杂质带走｡液压系统要反复清洗三次以上,每次清洗完后,趁油热时将其全部放出系统｡清洗完毕再清洗滤清器､更换新滤芯后加注新油｡
(5)定期化验油液成分,分析可能的污染源｡ (6)定期更换液压油｡
(7)在安装过程中的污染,要求操作者每一步都要采取保洁措施,最大限度地降低液压系统污染,确保液压系统能够安全､可靠地运行｡ 2､发展高精度过滤技术
根据液压系统污染平衡原理,系统油液的污染度主要取 决于系统总的污染侵入率和过滤净化能力｡因此采用有效的过滤系统,可保持非常高的初始清洁度｡为了提高系统工作 的可靠性,延长设备的使用寿命,重要的一些回路采用高精 度过滤器｡如履带式沥青摊铺机上的电控变量泵—马达闭式 回路中采用过滤精度为10μm的过滤器,使液压油具有一定 的清洁度,保证了沥青摊铺机工作的可靠性｡
高精度过滤技术的关键在于过滤材料,研制开发高性能的新型过滤器材料,合理解决过滤精度､压力损失和纳污容量之间的制约,是提高过滤器性能的关键｡近年来,高精度无机纤维 滤材(丝径为1~2μm或更小)与较粗纤维搭配,并采取在滤材厚 度方向孔径梯度变化结构,显著提高了滤材的纳污容量｡此外,不锈钢纤维烧结滤材､特种金属､编制网等耐高温､耐腐蚀的 高强度滤材的采用,扩大了过滤技术的应用范围｡ 3､实现全面清洁度控制
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有这样一个观点:只要在液压回路中安装了过滤器就是对液压系统污染的控制｡其实这种看法是很片面的,过滤器只 是系统污染控制过程中的一个环节,仅仅靠过滤器来控制系 统污染是很不够的｡为了有效的控制液压系统的污染问题,美国Pall公司提出了“全面清洁度控制(TCC)”的观念｡所谓 TCC,实行的是一种类似全面质量管理(TQC)的管理程序,旨 在从单个零件的生产到系统开始运行以及今后的使用过程中,降低污染物的发生率及影响｡
全面清洁度控制(TCC)也综合体现液压系统污染平衡原理,其内容包括了液压系统的元件制造､系统设计､设备安装､冲 洗､清洁度等级标准制定､运行过程中的油液过滤,油液质量 管理等硬件和软件方面的内容,并实行全过程､全系统的管理(见图4)｡结合工程机械的生产和应用实际,实行全面的清洁 度控制应做好以下几方面的工作:
(1)使相关技术人员､管理人员和操作人员充分认识到全面清洁度控制的重要性｡
(2)找出系统的污染源,并加以控制｡ (3)抓好关键颗粒的污染控制｡ (4)控制污染颗粒的生成速度｡ (5)制定适合于不同系统的清洁度标准｡ (6)油液清洁度的在线检测｡
图4 TCC工作范围框图
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四 工程机械液压系统中液压油的维护方法与措施
对机械化施工企业来说,工程机械技术状况的良好与否是企业能否正常生产的直接因素｡就液压传动的工程机械而言,液压系统的正常运行是其良好技术状况的一个主要标志｡合格的液压油是液压系统可靠运行的保障,正确的维护是液压系统可靠运行的根本｡为此,本人根据工作实践,就一般作业环境中工程机械液压系统的维护作一粗略的探讨｡
(一)选择适合的液压油
液压油在液压系统中起着传递压力､润滑､冷却､密封的作用,液压油选择不恰当是液压系统早期故障和耐久性下降的主要原因｡应按随机《使用说明书》中规定的牌号选择液压油,特殊情况需要使用代用油时,应力求其性能与原牌号性能相同｡不同牌号的液压油不能混合使用,以防液压油产生化学反应､性能发生变化｡深褐色､乳白色､有异味的液压油是变质油,不能使用｡
(二)作业中注意事项
1､机械作业要柔和平顺
机械作业应避免粗暴,否则必然产生冲击负荷,使机械故障频发,大大缩短使用寿命｡作业时产生的冲击负荷,一方面使机械结构件早期磨损､断裂､破碎,一方面使液压系统中产生冲击压力,冲击压力又会使液压元件损坏､油封和高压油管接头与胶管的压合处过早失效漏油或爆管､溢流阀频繁动作油温上升｡我单位曾新购一台UH171正铲挖掘机,作业中每隔4~6天斗门油管就要漏油或爆裂,油管是随机进口的纯正品,经检测没有质量问题｡通过现场观察,发现为斗门开､闭时强烈撞击限位块､门框所致｡要有效地避免产生冲击负荷:必须严格执行操作规程;液压阀开､闭不能过猛过快;避免使工作装置构件运动到极限位置产生强烈撞击; 没有冲击功能的液压设备不能用工作装置(如挖掘机的铲斗)猛烈冲击作业对象以达到破碎的目的｡还有一个值得注意的问题 :操作手要保持稳定｡因为每台设备操纵系统的自由间隙都有一定差异,连接部位的磨损程度不同因而其间隙也不同,发动机及液压系统出力的大小也不尽相同,这些因素赋予了设备的个性｡只有使用该设备的操作手认真摸索,修正自己的操纵动作以适应设备的个性,经过长期作业后,才能养成符合设备个性的良好操作习惯｡一般机械行业坚持定人定机制度,这也是因素之一｡
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2､要注意气蚀和溢流噪声
作业中要时刻注意液压泵和溢流阀的声音,如果液压泵出现“气蚀”噪声,经排气后不能消除,应查明原因排除故障后才能使用｡如果某执行元件在没有负荷时动作缓慢,并伴有溢流阀溢流声响,应立即停机检修｡ 3､严格执行交接班制度
交班司机停放机械时,要保证接班司机检查时的安全和检查到准确的油位｡系统是否渗漏､连接是否松动､活塞杆和液压胶管是否撞伤､液压泵的低压进油管连接是否可靠､油箱油位是否正确等,是接班司机对液压系统检查的重点｡常压式油箱还要检查并清洁油箱通气孔,保持其畅通,以防气孔堵塞造成油箱真空,致使液压油泵吸油困难而损坏｡ 4､保持适宜的油温
液压系统的工作温度一般控制在30~80℃之间为宜(危险温度≥100℃)｡液压系统的油温过高会导致:油的粘度降低,容易引起泄漏,效率下降;润滑油膜强度降低,加速机械的磨损;生成碳化物和淤碴;油液氧化加速油质恶化;油封､高压胶管过早老化等｡为了避免温度过高:不要长期过载;注意散热器散热片不要被油污染,以防尘土附着影响散热效果;保持足够的油量以利于油的循环散热;炎热的夏季不要全天作业,要避开中午高温时间｡油温过低时,油的粘度大,流动性差,阻力大,工作效率低;当油温低于20℃时,急转弯易损坏液压马达､阀､管道等｡此时需要进行暖机运转,起动发动机,空载怠速运转3~5min后,以中速油门提高发动机转速,操纵手柄使工作装置的任何一个动作(如挖掘机张斗)至极限位置,保持3~5min使液压油通过溢流升温｡如果油温更低则需要适当增加暖机运转时间｡ 5､液压油箱气压和油量的控制
压力式油箱在工作中要随时注意油箱气压,其压力必须保持在随机《使用说明书》规定的范围内｡压力过低,油泵吸油不足易损坏,压力过高,会使液压系统漏油,容易造成低压油路爆管｡对维修和换油后的设备,排尽系统中的空气后,要按随机《使用说明书》规定的检查油位状态,将机器停在平整的地方,发动机熄火15min后重新检查油位,必要时予以补充｡ 6､其他注意事项
作业中要防止飞落石块打击液压油缸､活塞杆､液压油管等部件｡活塞杆上如果有小点击伤,要及时用油石将小点周围棱边磨去,以防破坏活塞杆的密封装置,在
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不漏油的情况下可继续使用｡连续停机在24h以上的设备,在启动前,要向液压泵中注油,以防液压泵干磨而损坏｡
(三)､定期保养注意事项
目前有的工程机械液压系统设置了智能装置,该装置对液压系统某些隐患有警示功能,但其监测范围和程度有一定的局限性,所以液压系统的检查保养应将智能装置监测结果与定期检查保养相结合｡ 1､250h检查保养
检查滤清器滤网上的附着物,如金属粉末过多,往往标志着油泵磨损或油缸拉缸,对此,必须确诊并采取相应措施后才能开机｡如发现滤网损坏､污垢积聚,要及时更换,必要时同时换油｡ 2､500h检查保养
不管滤芯状况如何均应更换,因为凭肉眼难以察觉滤芯的细小损坏情况,如果长时间高温作业还应适当提前更换滤芯｡ 3､1000h检查保养
清洗滤清器,更换滤芯,清洗液压油箱,更换液压油｡长期高温作业换油时间要适当提前｡当然,如能通过油质检测分析来指导换油是最经济的,但要注意延长使用的油,每隔100h应检测一次,以便及时发现并更换变质油｡ 4､7000h和10000h检查维护
液压系统需由专业人员检测,进行必要的调整和维修｡根据实践,进口液压泵､液压马达工作10000h后必须大修,否则液压泵､马达因失修可能损坏,对液压系统是至命性的破坏｡
五 工程机械液压油引起故障的现场检测与诊断
(一)工程机械液压系统故障的特点
液力机械传动系统主要由液压泵､控制阀､变矩器､变速器和动力换挡变速阀等组成､其故障通常表现为行走无力或液压离合器接合不良｡工作装置液压系统主要由液压泵､控制阀､液压马达和液压缸组成,其故障主要表现为马达的行走或回转无力､液压缸活塞的伸出和缩回迟缓｡这两种系统故障的共同特点为:系统压力不足｡
(二)故障的现场检测与诊断
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1､现场的初步检查与诊断
根据故障现象查清有关情况,对照液压系统图分析产生故障的部位和初步原因,不可忽视看起来十分简单的原因,更不可盲目乱拆,以免造成不必要的损失｡在具体的检查过程中应扫以下步骤进行｡
(1)､向驾驶员了解情况,对故障产生时机器的状态,声音等都要做详尽了解,避免了小题大做,化易为难｡如一台966D装载机,在给变速器换完油后发现机器行走无力｡变矩器油温过高｡经检查发现,所加传动油号错误,在弄清了引发故障的原因后,故障得以迅速排除｡
(2)､进行必要的具体操作｡有时,驾驶员对机器故障的因果关系陈述不清,致使故障诊断困难,这时进行必要的现场操作将获益匪浅｡
(3)､油质､油量的检查｡此内容看似简单,社施起来却常被忽视｡如一台966D装载机(其行走机构为液压力传动系统),驾驶员放假时已将变速器油放完｡待工地搬迁后助手来开车时,发现机器不能行走,原以为是出了大故障,但维修人员在现场只作凭听声音､检查油尺就解决了问题,避免了大事故的发生｡又如,一台日立EX220-2挖掘机,在修理完液压缸后发现液压油不足,而现场采购的液压油为土法提炼的再生油,续加到油箱后造成了油质的污染｡变质起泡,致使机器动作无力,更换液压油后故障得以排除｡因此,对油质,油量的检查必须引起足够的重视;否则将烧坏液压泵,损坏传动系统｡
(4)､检查各种滤芯｡滤油器是液压系统的清洁工具,在故障诊断时,检查滤油器(台滤油器的脏污程度､滤芯上各种杂质的性状等)可为进一步分析故障提供依据｡如一台加腾HD820型挖掘机,在运转了4000h左右后发现整机无力;拆检其液压系统滤油器时,发现滤芯损坏,堵住了回油口,更换滤芯后故障得以排除｡ 如果通过以上的初步检查后仍不能排除故障,则应借助仪器做更为详细的检测｡
2､液压系统的仪器诊断
在一般的现场检测中,由于流量的检测比较困难,加之液压系统的故障往往又都表现为压力不足,因此在现场检测中,更多地是采用检测系统压力的方法｡如一台966D装载机,在运转6000h后发现其行走无力,检测变矩器进､出口的压力值,结果都很正常;操作动力换挡变速阀,测量方向离合器压力时,该压力仅为0.5MPa,即建立不起正常压力｡解全变速器后发现,方向离合器油道中油封损坏,
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造成液压油渗漏,更换油封后故障被排除｡又如,一台EX220-5挖掘机,运转3000h后发现行走跑偏,检测行走系统压力发现,左边为32MPa,右边只有26MPa,后调整右行走安全阀压力,故障得以排除｡ 3､电脑诊断
随着机电液一体化在工程机械上的广泛应用,单一的压力测试已不能满足现场检测的需要,现在越来越多的进口工程机械,其故障诊断要借助专门的检测电脑来完成,检测电脑所测数据丰富､体积小且携带方便｡如一台日立EX220-2挖掘机,工作装置液压系统无力,当操作挖掘机手柄时,伴随发动朵变声并冒浓烟｡利用检测电脑检测时发现,液压泵流量无显著变化,压力升高时发动机变声,经分析认为,液压泵流量太大,斜盘无法调整流量｡解体液压泵伺服阀,发现伺服阀与液压泵流量调整斜盘的连接销轴断裂,更换销轴后故障被排除｡ 4､其它诊断方法
现场维修中常采用不用仪器的对换诊断方法,这种方法常在不同型号机器进行整体测试时使用,即若现场无检测仪器或被查元件比较精必而不宜拆开时,可换上其它同型号机器上元件在进行检查,即能快速地诊断出有否故障｡如一台CAT320L挖掘机在工作不到500h时,工作装置液压系统无力,当时现场无检测仪器,根据经验初步判断主安全阀有故障;可是现场解体主安全阀,发现先导针阀锥面并无明显的磨损和伤痕,遂将同场另一台同型号的320L挖掘机上的主安全阀与该安全阀进行了对换,试机后故障被排除｡这种对换诊断讨法简单易行,但须判断准确｡
(三)远程故障诊断
1､系统优点
远程故障诊断及维护系统的一个突出优点在于进行协作诊断和维护,及时排除故障｡
(1)故障工况数据收集｡通过远程诊断系统,可以积累更多的机器/过程的故障工况,由此,从各远程站点获取的故障工况中可以开发更好的诊断算法｡ (2)故障诊断｡不同地点的专家可以访问服务器中存放的有效信息,因此,分散在各站点的知识可以集成起来完成更复杂的协作诊断｡
(3)远程服务系统提供了多种类型的信息｡例如在线的过程/机器传感数据,故障/性能下降的历史数据等｡进行性能评价时,必须对这些信息加以整体考虑｡
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2､诊断原理
设备诊断是利用被诊断的对象(设备)提供的一切有用信息,经过分析处理以获得最能识别设备状态的特征参数,以便做出正确的诊断结论｡机械设备运行时产生多种信息,当其功能逐渐劣化时,就出现相应的异常信息,如机器的状态变化而产生的异常振动､噪声､温度等机械信号;机械劣化过程产生的磨损微粒､油液及气体成分变化的化学信号等｡利用检测仪器对最敏感的故障特征信号进行状态监测,做出正确的分析和诊断,可以及时预测机器设备可能发生的故障｡ 图5远程故障诊断系统的基本结构
故障诊断计算机激光打印机数据库服务器中心站点诊断服务器中心管理员测试监控机1...测试监控机nInternet基层站点1监测，诊断设备 图5 传感器安装在诊断对象(设备)上,以传递温度､压力､振动､变形等信号,这些信号进一步转化为电信号,输入到信号处理装置,在信号处理装置中将输入的诊断信号与预先储存在系统内的标准信号进行比较,标准信号是根据事先积累的大量数据资料和实际经验分析归纳而制定出来的判定标准,是设备各种参数的允许值｡通过比较做出判断,确定故障的部位和原因,预测可能发生的故障｡ 3､状态监测
主要是测取与设备运行有关的状态信号｡状态信号是故障信息的唯一载体,也是诊断的唯一依据｡因此在状态监测中及时､准确地获取状态信号是十分重要的｡ 状态信号的获取主要是依靠传感器或其它监测手段进行故障信号的检测｡检测中主要有以下几个过程:
(1)信号测取:主要是通过电量的或传感器组成的探测头直接感知被测对象参数的变化;
(2)中间变换:主要完成由探测头取得的信号的变换和传输;
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...中心专家数据库服务器 (3)数据采集:就是把中间变换的连续信号进行离散化过程｡数据是诊断的基础,能否采集到足够长的客观反映设备运行状态的信息,是诊断成败的关键｡ 综上所述,故障诊断技术使设备维修从传统的按时维修及故障维修转换到预报及主动维修方式;而建立在对设备的状态监测和故障诊断的基础上的工程机械远程故障诊断及维护系统,能较准确地诊断出故障发生的时间和部位,从而及时确定维修时间及内容｡
远程故障诊断技术目前还处于发展初期,还有很多问题尚待解决,这包括故障诊断技术本身要解决的问题及网络技术的问题｡但是,无论是从经济观点出发,还是从整个施工来考虑,借助Internet,准确､及时､有效地实现工程机械远程故障诊断的方法都值得关注和研究｡ 【参考文献】
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