張青

摘　要：液（yè）壓係統是結構複雜且精（jīng）密度高的機（jī）、電液綜合係統，其故障具有隱蔽（bì）性、交錯性、隨機性差異性等特點。而（ér）液壓係（xì）統維（wéi）修是保持和恢複係統運行、延長使用壽命（mìng）的（de）重要條件，而維修性是與維修關係密切的質量特性，是反映係統是否方便於維修（xiū）的一種特性，也是係統設計時所賦予一種固有特性。對液壓係統的維修性進行研究，有利於提高其係統的可維護性，從而避免液壓係統難（nán）於維修（xiū）的境（jìng）地，具有重要意義。

關鍵字：液壓故障（zhàng）  液壓元件  維修

一、液壓故障的特性

液壓故障是指液（yè）壓元件或係（xì）統喪失了（le）應達到的功能及出現問題的形式（shì）。其中喪失（shī）功能包括以下三種（zhǒng）情（qíng）況：一是完全喪失功能（néng），指發生破壞性故障，如泵軸扭（niǔ）斷、電（diàn）磁鐵燒壞；二（èr）是功能降低，指發生功能（néng）性故障，如泵容積效率（lǜ）下降、液壓缸速度（dù）減（jiǎn）慢；三是誤操作，指錯誤操作（zuò）或裝配所引起的故障。而出現問題則主要是（shì）指液（yè）壓係統的（de）噪（zào）音和振動，如溢流（liú）閥泄壓時的高（gāo）頻振動（dòng）聲、液壓衝（chōng）擊引起的振（zhèn）動與噪聲（shēng）等。

液壓故障與一般的機構或電氣故障相（xiàng）比，具有（yǒu）以下特點：

第一個是隱蔽性，液壓係（xì）統的故障往往發生於（yú）係統內部，由於不（bú）便裝拆，現場檢測條件（jiàn）有限，難以直接觀測，如各類泵、閥、液壓馬達、液壓缸等。由於表麵的症（zhèng）狀個數（shù）有限，加上隨機性因素的影響，故障分析也很困難。

第二個是交錯性，液壓係統的故障，其症狀與（yǔ）原因之間存在各種（zhǒng）各樣的重疊與交錯。一個（gè）症狀可能有多種原因引起，如執行元件的速度慢，引起的原（yuán）因有：負載過大、執行元件本身磨損、導軌誤差過大、係統內存在泄（xiè）漏口、調壓係統（tǒng）故障、調速係統故障等。一個（gè）症狀也可能是由多個故障源疊加起來形成（chéng）的，如泵、換向閥和液壓缸均處於磨損狀態時，係統的效率有較（jiào）大幅度的下降，當逐一更換這些元件，係統效（xiào）率也逐步（bù）提高。

第三個是隨機性，液壓係統在運行過程中，受到各種隨機因（yīn）素（sù）的影響，如電網電壓的變化、環境溫度的變化、設備工作任務的變化等，外界汙染物（wù）的侵入也（yě）是隨機性的。由於諸如此類的隨（suí）機因素，故障具體發生的變化方向更不（bú）確定，會造成判斷與（yǔ）定量分析的困難。第四個是差（chà）異性（xìng），由於（yú）設計、加工材料及應用環境的差異，液壓元件的磨損劣化速度相差很大，一般的液壓元件壽命標準在現場很難應用，隻有對具體的液壓設備與（yǔ）液壓元件確定（dìng）具體（tǐ）的磨損評價標準，這又（yòu）需要積累長期的運行數（shù）據。

1.設備液壓係（xì）統小修的內容及（jí）要求

設備液壓係統的小修是以操作（zuò）者為（wéi）主體，並在維修工人指導下，對設備進行（háng）局（jú）部解體和（hé）檢查、清洗，並緊固連接件。其內容為：對油箱（xiāng）內油液進行過濾，若發現油液變質，應更換油（yóu）液；檢查濾網和空氣濾清器，若發現問題應及時更換；清洗油箱內部和外表；對已經發現有泄漏的兩結合麵應更換密封件；緊固管接（jiē）頭、壓蓋和法（fǎ）蘭盤上的螺栓及螺母（mǔ）；更換（huàn）有問題的的液壓油管；清除某些部位的（de）明顯（xiǎn）外泄（xiè）漏；檢查電磁閥（fá）電磁鐵、壓力繼電器、行程開關的電氣接線是否良好。

2.設備液（yè）壓係統大修的內容及要求

設備液壓係統的大修通常（cháng）由專業維修人員進行，大修時有（yǒu）以下幾點要求：

一（yī）是更換液壓（yā）缸密封件（jiàn），如液壓缸已無法修複，應成套更換。對還能修複的活塞杆（gǎn）、活塞、柱塞、缸筒等零件，其工作表麵不（bú）允（yǔn）許有裂縫和劃（huá）傷。修理後技術性能要滿足使用要求；

二是對所有液壓閥應清洗，更換密封件（jiàn）、彈簧等（děng）易損件，對磨損嚴重、技術性能已不能滿足使用要求的元件，應更換；

三是檢修液壓泵，經過修理和試驗，泵原（yuán）來的主要技術（shù）性能指標均達到要求，才（cái）能繼續使用，否則應更換（huàn）新泵；

圖一  液壓泵、聯軸器檢查

四是對壓力表要進行性能測定和校正，若不合質量指（zhǐ）標，應更（gèng）換新表，新壓力（lì）表必須靈活、可靠（kào）、字麵清（qīng）晰、指（zhǐ）示準確，壓力表開關（guān）要達到（dào）調節靈敏，安全可靠；

五是各種油管要清洗幹淨，更?有問題的油管（guǎn），如有明顯坑點（diǎn）和（hé）敲擊班點的管（guǎn）子、高壓膠管外皮已有破損等嚴重缺陷等，管道排列要整齊，並配齊管夾；

六是油箱內部清洗（xǐ）幹淨，空氣濾清器、過濾器不能使用的要及時更換，油箱中的一切附件應（yīng）配齊，油位指（zhǐ）示器（qì）要（yào）清晰（xī）、明顯（圖二）；

圖二 液壓單元（yuán）油位和油位指（zhǐ）示（shì）器

七是（shì）全部排油管均應（yīng）插入油麵以下，以防止產生泡沫和吸入空氣；

八是液壓係（xì）統在（zài）規定的（de）工（gōng）作速度和工作壓力範圍內?動時，不應發生振動、噪聲以及顯著衝擊等（děng）現象；

九是係統工作時油（yóu）箱內（nèi）不應產生泡沫。油（yóu）箱內溫（wēn）度（dù）不應超過55℃，係統連續（xù）工作（zuò）時（shí），其油溫不得超（chāo）過65℃。

3.液壓係（xì）統維修時的注意事（shì）項

(1) 係統工作時及停機未泄壓時或未切（qiē）斷控製電源時，禁止對係統（tǒng）進行檢修，防止發（fā）生人身傷亡事故。

(2)檢修現（xiàn）場一定要保持清潔，拆除元件或鬆開管件前應清除其（qí）外表麵汙物，檢（jiǎn）修過程中要及時用清潔的護?把所有暴露的通道口封好，防止（zhǐ）汙染物浸入係統，不允許在檢修現場進行打磨，施工及（jí）焊接作業。

(3) 檢（jiǎn）修（xiū）或更換元器件時必須保持（chí）清潔，不得有砂粒、汙垢、焊渣等，可（kě）以先（xiān）漂洗一下，再進行安（ān）裝。

(4) 更換密封件時，不允許用銳利的工（gōng）具，注意不得碰傷密（mì）封件或工作表麵（miàn）。

(5) 拆卸、分解液壓元件時要注意零部件拆卸（xiè）時的方向和順序並妥善保存，不得丟失（shī），不要將其精加工表麵（miàn）碰傷。元件裝配時，各零（líng）部件必須清洗幹淨。

(6) 安裝（zhuāng）元（yuán）件時，擰緊力要均勻適當，防止（zhǐ）造成閥體變形，閥芯卡（kǎ）死或接合部位漏油。

(7)油（yóu）箱（xiāng）內工作液的更換或補充，必須將新油通過高精度濾油（yóu）車過濾後注入油箱。工作液牌號必須（xū）符合要（yào）求。

(8) 不允許在蓄能器殼體上進行焊接和加工，維修不當（dāng）可（kě）以造成嚴重（chóng）事（shì）故。如發現問題應及時送回製造廠修理。

(9) 檢修（xiū）完成（chéng）後，需對（duì）檢修部位進行確認。無誤後，按液壓係統調試一節內容進行調整，並觀察檢修部位，確認正常後，可投入運行。

三、液壓係統主（zhǔ）要元件磨損與泄露

1.齒輪泵

齒輪泵的內漏量居各種液壓泵（bèng）之首，故它（tā）的容積效率低。在一定（dìng）轉速和一定壓力下，對無（wú）端麵間隙補償的齒輪而言，泄露的主要原因是（shì）齒輪端麵與軸承座圈或蓋板之間的間隙引（yǐn）起的，此處（chù）泄露量約占齒輪泵總泄露量的75％~80％，齒頂與（yǔ）殼體圓柱孔之間的間隙泄露量約為15％~20％，因齒形誤差造成的齧合點處的泄（xiè）露量僅占4％~5％。至於高壓齒輪泵，一般采用安裝軸向（xiàng）間隙補償（cháng）裝置或者提高齒輪齒形和殼體的製造精度等方法來減少（shǎo）泄露量。齒輪（lún）泵（bèng）零件的磨損是齒輪端麵間（jiān）隙和齒頂間隙（xì）增大的主要原因。它將使齒輪泵的主（zhǔ）要工作指標容積下降（jiàng）。

圖三 齒輪泵

2.油缸

油缸（gāng）內泄漏嚴重將使油缸工（gōng）作時表現（xiàn）出（chū）推力不足、速度下降、工作（zuò）不穩定。內（nèi）泄漏主要是因為活塞上的油封老化失效，密封環磨損嚴重，封油能力降低，活塞（sāi）與（yǔ）缸孔之間間隙變大等。當高壓油漏（lòu）向低壓（yā）腔（qiāng）時，將使活塞兩側（cè）的壓力（lì）差減小（xiǎo），活塞推動力下降（jiàng）。內泄漏使高壓腔的有效流量減少，故活塞移動速度減慢。

3.換向閥

換向閥因滑閥與（yǔ）閥體間磨損（sǔn）而使高壓油液（yè）較（jiào）多地漏向低壓油腔（qiāng）時，同樣會使執行元件動作遲緩無力。換向閥高、低壓油腔間在正常情況（kuàng）下內泄漏較少。當（dāng）油中磨料較多，磨損（sǔn）加劇以及配合麵存在幾何形狀（zhuàng）誤差時，內泄漏量（liàng）將急劇增加。由水力學原理可知，其泄漏流量（liàng）是與單（dān）邊間隙的立方成正比的，因此間隙隨磨損增大時，內泄漏量的增加也是變化很快的。內泄漏量還與滑閥和（hé）閥體孔相對偏心率e的平方成正比（bǐ），偏心率是偏心（xīn）量與平均（jun1）間隙的比值。故因磨損、加（jiā）工等（děng）使滑閥與閥體不（bú）同心或因（yīn）幾何形狀誤差（chà）而間隙不均（jun1）勻時，內泄漏量將（jiāng）增大。

當滑閥和（hé）閥體切斷油路的銳邊磨鈍時（shí），也（yě）將因不能迅速切斷油路而使（shǐ）執行元件工作滯後。係統中某些閥壓力（lì）調整不當或其他工作元件作用失效也會產生泄漏，如安全閥等壓力調整過低，閥芯在開啟位置卡住，吸油路的濾清器堵塞等，都將使高壓腔油壓不足（在（zài）相同流量時）。       

4、密（mì）封元件的損壞（huài）

液壓係統因密封元件損壞是油液泄露到（dào）係統之外稱為外泄露。外泄漏不但（dàn）影響液壓係統的工作性能，而且還造成環境的汙染和能源（yuán）浪費，嚴重時將會引（yǐn）起生產事故。例如索（suǒ）道彎軌（guǐ）提升係統液壓缸的泄露就會造成彎軌提起緩慢或者不能提起。外泄漏使油箱油麵下降，泵入空氣，影響係統工作的穩定（dìng）性，甚（shèn）至損壞機件。外（wài）泄（xiè）漏直接後果（guǒ）造成能源浪費。外泄漏量一般用HFI（Hy-draulic Fluid Index）值（zhí）表示。HFI值是一年中向（xiàng）液壓係統補充（chōng）液壓油的（de）容（róng）量與油箱的（de）容積之（zhī）比，若HFI=3，說明一年內補給液壓（yā）係統的油量是油箱容積的3倍。一個液壓係統的外泄漏點很多，一個?複雜的液壓係統（tǒng）外泄漏點約有幾百處之多。如（rú）油液從高壓腔經過活（huó）塞杆和（hé）導套之間的間隙泄漏到係統之外（wài）其泄漏量占（zhàn）係統外泄漏量的50%。

在高壓、高頻脈動流體（tǐ）作用下，更容易發（fā）生密封元件沿間隙被擠出（chū）的現象，壓力流體從（cóng）一個（gè）方（fāng）向或（huò）兩個方向而來，密封件的損壞的狀況是（shì）不同的。相對運（yùn）動（dòng）部位的密封處應具有較小（xiǎo）的摩擦因數（shù），以減少運動部件的阻力和磨損量。

圖四 損壞的（de）密封圈

四、液壓元（yuán）件的維修

1.換向（xiàng）閥的修理

換向閥的作用是（shì）利用閥芯和閥體的相對運（yùn）動，變換油液流動的方向、通或關閉油路。換向閥的常見故障有：一是閥芯不能移動，二是電磁閥線圈燒毀，三是（shì）運行（háng）中出現噪音。考慮到索道安全（quán）高（gāo）效運行極其（qí）重要，所以對於損壞的換向閥一般在查明原因後予以局部（如（rú）線圈）或整體更換；如無備件則需對閥進行拆檢清洗維修，如能修複可應急使用。

2.齒輪泵的修理

齒（chǐ）輪（lún）泵的常見故（gù）障有（yǒu）噪音大、排量不足或咬死等，一般需更換新件，需要注意試運（yùn）行前要向泵內注（zhù）油，避免（miǎn）幹磨影響（xiǎng）其使用壽（shòu）命甚至造成損（sǔn）壞。

3.液壓缸的維修

液壓缸可修理的內容與方法如下：

（1）缸筒與活（huó）塞因磨損間隙增大（dà）到0.2mm以上或缸壁與（yǔ）活塞（sāi）有嚴重的（de）劃痕時，可將缸筒進行鏜、珩磨，消除劃痕，同時注意消除錐度（dù）。珩磨後表麵粗糙度應達到Ra0.32～0.16μm，圓柱度誤差不（bú）得大於0.015mm?然後配加大尺寸的活塞，使其恢複標準間隙。

（2）活塞杆表麵有劃痕，造成漏油（每2～3min滴一（yī）滴）時，可以用（yòng）活塞杆表麵刷塗膠液或（huò）銀焊的方法進行修複。活塞杆表麵（miàn）有較嚴重鏽蝕或在活塞（sāi）杆工作長度內（nèi）表麵鍍鉻層嚴重脫落時，可以先進行磨削，之後再鍍鉻修複。活塞杆上的防塵（chén）圈失效，會使灰塵、切屑、砂子進入液壓缸，故（gù）應更換密（mì）封件。活塞杆彎曲變形值大於規定值20%時，需進行校正修複。

（3）液壓缸內泄漏量（liàng）超過產品規定值3倍以上時，會造成液壓缸工（gōng）作效率明顯下降，應檢查（chá）內泄（xiè）漏原因。若是密封件失效，應（yīng）更換（huàn）密封件；若（ruò）是活塞磨損後（hòu）間隙過大（dà），應（yīng）重對活塞（sāi）進（jìn）行（háng）研配修複。液壓缸兩端蓋處有（yǒu）外泄漏，若是端蓋處密封件老化、破損，應更換（huàn）密封件；若是（shì）緊固螺釘鬆動，應緊固；若（ruò）是螺釘過長未能壓緊端蓋，應檢查更換。

（4）緩衝式液壓缸的緩衝效果不好時，必須對緩衝裝置進行檢修。若是（shì）采用單向（xiàng）節流閥的緩衝裝置（zhì），應檢查緩衝活塞與緩衝（chōng）套的配合間（jiān）隙，如有拉毛（máo）、拉溝或（huò）間隙過大，應按圖紙重做，裝（zhuāng）配後還（hái）要對緩衝性能進行試驗。

五、結束語

液壓技術的使用是現代社會工業重要（yào）的技術之一，且在各（gè）個行業發揮著越（yuè）來越重要的作用。也因為（wéi）這樣，機械液壓設備在（zài）日常使用中，由於種種的原因，會出現一（yī）些故障（zhàng），這就需要設備的治（zhì）理維護（hù）人員做好檢修，及時發現問題，以提高設備的使用運行效率。

本文選自2022年全國索道年會論文

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