談 鑫,王 力,楊亞飛

(江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院,江蘇 泰州 225300)

0 引言

液壓系統(tǒng)由于其驅(qū)動力大、調(diào)速范圍寬、壽命長等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械,液壓系統(tǒng)的正常運(yùn)行是農(nóng)業(yè)機(jī)械正常運(yùn)行的根本保障。但其長時間在惡劣環(huán)境下工作以及維護(hù)不當(dāng),是導(dǎo)致其故障率相對較高的重要原因。因此,及時排除液壓系統(tǒng)故障加強(qiáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械液壓系統(tǒng)的日常維護(hù),對于保障農(nóng)業(yè)機(jī)械正常運(yùn)行、延長農(nóng)業(yè)機(jī)械使用壽命、提高作業(yè)質(zhì)量是至關(guān)重要的。

1 農(nóng)業(yè)機(jī)械液壓系統(tǒng)常見故障引發(fā)原因及排除對策

1.1 液壓系統(tǒng)噪聲引發(fā)原因及排除對策

1.1.1 液壓泵吸空引發(fā)異響

液壓泵吸空引發(fā)的異響主要是以下幾方面原因造成:油液儲備不足,油管密封能力不足;油箱缺少通透性,大量空氣堆積在油箱內(nèi);油管口被堵塞,吸油難度隨之提升;油液黏度超過既定標(biāo)準(zhǔn)等。為消除異響可采取的措施包括:檢查液壓泵關(guān)聯(lián)油管與螺栓,擰緊已經(jīng)松動的零件,之后向油箱加入足夠油液;清洗油液過濾裝置,更換使用時間較長的過濾元件;添加標(biāo)準(zhǔn)油液黏度的液壓油。

1.1.2 液壓泵故障引發(fā)噪聲

液壓泵故障導(dǎo)致的噪聲主要是軸向相互損耗持續(xù)加劇,不利于油液導(dǎo)出;液壓泵關(guān)聯(lián)零件使用時間較長,軸承、葉片等長期處于負(fù)載狀態(tài),精準(zhǔn)度略有不足。基于此,可采取的解決措施為仔細(xì)研磨軸向間隙,拆解液壓泵檢查內(nèi)部結(jié)構(gòu),及時更換破損嚴(yán)重零件。

1.1.3 控制閥部位引發(fā)噪聲

控制閥產(chǎn)生噪聲的原因主要是控制閥內(nèi)安裝的調(diào)壓彈簧無法正常使用,控制閥座損耗嚴(yán)重,密封性較差,控制閥孔和控制閥芯之間距離較大,高位油與低位油貫通,控制閥開口直徑低于正常標(biāo)準(zhǔn),油液流動速度較快等?；诖?應(yīng)及時更換已經(jīng)損壞的調(diào)壓彈簧;修復(fù)損耗嚴(yán)重的控制閥座,提升閥動靈活性;清理阻尼孔;仔細(xì)研磨控制閥孔,替換無法正常使用的閥芯;根據(jù)具體情況重新設(shè)置進(jìn)出口壓差。

1.2 液壓系統(tǒng)無法運(yùn)轉(zhuǎn)或壓力難以提高的原因及排除對策

1.2.1 液壓泵

液壓泵故障是導(dǎo)致液壓系統(tǒng)無法運(yùn)轉(zhuǎn)的重要原因,常見問題包括泵進(jìn)出口連接錯誤;泵吸油難度較高;泵軸向與徑向相互交錯?；诖?需采取重新安裝泵的進(jìn)油口與出油口;擰緊已經(jīng)松動的系統(tǒng)零件;對液壓泵進(jìn)行檢查,及時更換損壞零件。

1.2.2 液壓泵電機(jī)

液壓泵電機(jī)故障原因:電機(jī)線路連接不當(dāng);電機(jī)功率較低無法維持正常運(yùn)轉(zhuǎn),電機(jī)轉(zhuǎn)速較低?；诖?需梳理電機(jī)接線走向,測定之后重新設(shè)置電壓電流。

1.2.3 控制閥

壓力閥閥芯無法正常運(yùn)轉(zhuǎn);彈簧變形或不能正常使用;系統(tǒng)運(yùn)行過程中油液通過控制閥外泄,高位油與低位油混合;阻尼孔被堵塞。維修時應(yīng)檢修壓力閥,更換閥門閥芯;更換變形彈簧;替換損耗元件;清理阻尼孔保證通暢。

1.3 油液故障成因及處理措施

所謂液壓油污染即是空氣、雜質(zhì)等混入液壓油當(dāng)中,油液純凈度下降導(dǎo)致系統(tǒng)無法穩(wěn)定運(yùn)行,系統(tǒng)運(yùn)行期間出現(xiàn)一系列故障,進(jìn)而縮短農(nóng)業(yè)機(jī)械液壓系統(tǒng)生命周期。

1.3.1 油液中混入空氣

加油方式錯誤、油管接口處松動、油封破損、油液管道損壞等都會導(dǎo)致空氣混入油管。油液與空氣接觸之后會出現(xiàn)細(xì)小氣泡,如果大量空氣混入油液,會產(chǎn)生密集型氣泡,難以滿足系統(tǒng)運(yùn)行要求,而且運(yùn)行過程中系統(tǒng)振動頻率發(fā)生改變,出現(xiàn)異響,壓力漲幅不易控制、液壓元件工作狀況出現(xiàn)異常,運(yùn)動零件保持爬行工作狀態(tài),定位精準(zhǔn)度略有不足,設(shè)備沒有按照系統(tǒng)指令執(zhí)行相應(yīng)動作等情況。面對混入空氣的液壓系統(tǒng),工作人員應(yīng)采取科學(xué)有效的方式導(dǎo)出空氣[1]。要從源頭入手規(guī)避空氣混入,最為有效的方法是對系統(tǒng)進(jìn)行密封測試,更換密封能力不佳零件,及時擰緊已經(jīng)松動的零件。

1.3.2 油液中混入水分

農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備工作環(huán)境較為惡劣,一般是在露天環(huán)境下開展相關(guān)作業(yè),因此設(shè)備運(yùn)行過程中雨水極易混入液壓系統(tǒng)。除此之外,溫度變化較大會使空氣中的水分子演變?yōu)樗?從而進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi),水冷卻器若無法正常工作同樣會使水珠滴入油液當(dāng)中[2]。當(dāng)油液水分占比達(dá)到一定比例之后,液壓油會變得更為渾濁。如果系統(tǒng)所用油液并不具備良好抗乳化能力,即便長時間處于靜止?fàn)顟B(tài)油水依舊保持混合狀態(tài),簡單來說即是油液始終渾濁。長此以往,液壓系統(tǒng)相關(guān)元件必然會出現(xiàn)銹漬現(xiàn)象,從而減弱液壓油的潤滑能力,增加工作損耗,進(jìn)而增加農(nóng)機(jī)液壓系統(tǒng)的運(yùn)行能耗。零件生銹之后脫落的殘渣會隨系統(tǒng)運(yùn)行不斷移動,進(jìn)而使系統(tǒng)完全生銹,產(chǎn)生更多殘渣或其它雜質(zhì),最終導(dǎo)致液壓元件徹底無法工作,引起液壓系統(tǒng)工作故障,降低工作效率。除上述內(nèi)容之外,水混入油液不只會生成鐵銹,還會導(dǎo)致液壓油酸值增加,抗乳能力削弱,進(jìn)而降低液壓油質(zhì)量[3]。要想防止水分混入系統(tǒng)內(nèi),可采取下述措施:油箱蓋表面不得附著水滴,定期檢查系統(tǒng)各元件工作狀況;如果油液當(dāng)中水分占比超過允許標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)采取有效措施排除水分,或者重新向系統(tǒng)內(nèi)加入液壓油。

1.3.3 油液中混入雜質(zhì)

農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行環(huán)境通常較為惡劣,雜質(zhì)不可避免的混入液壓系統(tǒng)內(nèi),降低液壓油的純凈度,腐蝕油箱并生成新的雜質(zhì)。雜質(zhì)主要通過以下幾種方法混入液壓系統(tǒng):第一是基于環(huán)境侵入,例如農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備在風(fēng)沙環(huán)境下作業(yè),多數(shù)雜質(zhì)主要通過不斷運(yùn)動的零件混入液壓系統(tǒng);第二是內(nèi)部遺留,主要是指油箱、管道內(nèi)雜質(zhì)沒有被完全清除,導(dǎo)致液壓油純度降低;第三是生物污染,這是系統(tǒng)零件相互摩擦帶來的結(jié)果,由此生成的雜質(zhì)會引發(fā)各種問題,甚至影響系統(tǒng)運(yùn)行[4]。油液雜質(zhì)會干擾液壓缸運(yùn)行,雜質(zhì)與缸體接觸過程中使磨損持續(xù)加劇,泄油量因此持續(xù)增加,容積空間逐步縮小,油液雜質(zhì)致使活塞被堵塞,油缸不能正常運(yùn)轉(zhuǎn),系統(tǒng)徹底喪失工作能力[5]。為避免雜質(zhì)混入液壓油中,維修液壓系統(tǒng)前需清除各類元件附著的雜質(zhì);油液倒入液壓系統(tǒng)之前對油箱進(jìn)行檢查,清除內(nèi)壁附著雜質(zhì);加油過程需裝配對應(yīng)過濾網(wǎng);機(jī)械設(shè)備正式運(yùn)行之前油箱必須保持密封狀態(tài),定期檢查及時更換受損零件,做好油箱清洗與油液更換工作。油液混入雜質(zhì)會加劇零件損耗,零件生命周期隨之縮短。

2 農(nóng)業(yè)機(jī)械液壓系統(tǒng)的維護(hù)與保養(yǎng)策略

2.1 提升農(nóng)機(jī)操作人員專業(yè)技能

操作人員的專業(yè)技能水平高低直接影響著農(nóng)機(jī)液壓系統(tǒng)的質(zhì)量,提高農(nóng)機(jī)操作人員的專業(yè)技能水平,可以參考以下幾個方面:一是要加強(qiáng)農(nóng)機(jī)操作員對液壓系統(tǒng)理論知識的學(xué)習(xí),掌握液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理,了解液壓系統(tǒng)功能及相關(guān)元件的作用,二是要鼓勵農(nóng)機(jī)操作人員積累經(jīng)驗(yàn),歸納記錄常規(guī)情況下設(shè)備運(yùn)行期間生成的數(shù)據(jù)資料,以便發(fā)生故障時能夠利用經(jīng)驗(yàn)及時鎖定原因,保證作業(yè)效率。例如當(dāng)農(nóng)機(jī)液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件動作時出現(xiàn)異響,其原因可能是系統(tǒng)的過濾網(wǎng)堵塞或者是液壓泵進(jìn)油時混入空氣,從而導(dǎo)致進(jìn)油側(cè)的阻力增大而出現(xiàn)異響,這種情況下需要清洗濾網(wǎng)檢查進(jìn)油側(cè)密封性必要時需要更換液壓油。三是要加強(qiáng)農(nóng)機(jī)操作人員技能培訓(xùn),學(xué)習(xí)農(nóng)機(jī)液壓系統(tǒng)維修保養(yǎng)技能,提升安全意識,減少不規(guī)范操作、避免人為故障。

2.2 避免雜質(zhì)進(jìn)入液壓系統(tǒng)

農(nóng)業(yè)機(jī)械液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,其中涉及大量高精度結(jié)構(gòu)零件,如果雜質(zhì)進(jìn)入液壓系統(tǒng)會造通流截面減小甚至堵死,嚴(yán)重影響系統(tǒng)工作性能;會加速液壓元件磨損,從而造成相關(guān)元件壽命縮短,增加使用成本;會加快密封件磨損,使其提前損壞失效;雜質(zhì)若進(jìn)入液壓元件的滑閥間隙,會卡住滑閥,導(dǎo)致執(zhí)行機(jī)構(gòu)無法正常動作;雜質(zhì)若進(jìn)入吸油口還會使過濾器堵塞,造成液壓泵吸力不足,從而出現(xiàn)氣穴現(xiàn)像。同時雜質(zhì)的進(jìn)入會使液壓油提前變質(zhì),縮短液壓油壽命,增加成本。

如果注油環(huán)節(jié)缺乏規(guī)范性,很有可能導(dǎo)致雜質(zhì)混入油箱。因此注油期間維護(hù)人員要注意以下幾點(diǎn),首先要保證油液純凈度滿足運(yùn)行要求,其次選擇潔凈工具進(jìn)行注油。除此之外,使用符合要求的清潔油清洗液壓系統(tǒng),并加強(qiáng)溫度控制力度,最大限度清除雜質(zhì),而且要反復(fù)清洗液壓系統(tǒng)。

設(shè)備保養(yǎng)維護(hù)階段同樣是規(guī)避雜質(zhì)進(jìn)入系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),維護(hù)保養(yǎng)時應(yīng)盡量清理器蓋、檢測孔等附著的雜質(zhì),拆卸或安裝之前對其進(jìn)行全面清理,降低雜質(zhì)混入概率。

2.3 避免水和空氣進(jìn)入液壓系統(tǒng)

系統(tǒng)液壓油中水分占比若超過安全標(biāo)準(zhǔn),會使系統(tǒng)的液壓元件生銹,液壓油變質(zhì),從而降低潤滑效果,加速液壓元件的磨損,造成故障增加使用成本,因此應(yīng)在使用過程中盡量避免水的入侵;常溫常壓下液壓油中空氣含量6%-8%,當(dāng)液壓系統(tǒng)工作壓力降低,液壓油中的空氣和油分離,油氣分離時氣泡會破裂發(fā)生“氣蝕”現(xiàn)象。如果液壓油中的空氣含量超過安全標(biāo)準(zhǔn),“氣蝕”現(xiàn)象會更加嚴(yán)重產(chǎn)生刺耳的噪音,與此同時空氣含量超標(biāo)的話,液壓油壓縮性會增加,導(dǎo)致整個液壓系統(tǒng)工作不穩(wěn)定,執(zhí)行元件動作緩慢最終降低了整個農(nóng)機(jī)設(shè)備工作效率甚至?xí)霈F(xiàn)故障。此外,液壓油會在空氣作用下發(fā)生氧化反應(yīng),加速變質(zhì)。因此應(yīng)在使用過程中盡量避免空氣混入,應(yīng)注意以下幾點(diǎn):一是更換液壓油后,應(yīng)及時排除系統(tǒng)內(nèi)的空氣。二是油泵的吸油管口應(yīng)完全浸入油液內(nèi)絕對不得露出油面,吸油管道確保密封。三是保持油泵驅(qū)動軸密封性良好,使用“雙唇”油封,因?yàn)椤皢未健庇头庵荒鼙ＷC單向密封,不具備雙向密封能力。

2.4 選用合適的液壓油

液壓油是農(nóng)機(jī)液壓系統(tǒng)中不可或缺的工作介質(zhì),它不僅可以傳遞壓力,還可以提升液壓系統(tǒng)零件間的潤滑能力,從而減少損耗。但需要注意的是,不同型號的液壓油絕對不可混合使用。因?yàn)椴煌囊簤河突瘜W(xué)機(jī)理不同,混合后可能會發(fā)生化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致液壓油性能發(fā)生變化,降低液壓系統(tǒng)的工作效率,甚至還會導(dǎo)致液壓系統(tǒng)故障,從而影響機(jī)器的可靠性和穩(wěn)定性。所以在更換液壓油的作業(yè)中一定要將液壓油排放干凈后再更換新的液壓油。一般情況下,液壓油選擇缺乏合理性是導(dǎo)致液壓系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)故障的主要原因,因此用戶要結(jié)合系統(tǒng)類型選擇合適液壓油。

3 結(jié)語

液壓系統(tǒng)作為農(nóng)業(yè)機(jī)械中的重要組成部分,是農(nóng)業(yè)機(jī)械正常運(yùn)行的根本保障,為使液壓始終處于穩(wěn)定工作狀態(tài),要做好農(nóng)機(jī)檢測工作,預(yù)判可能出現(xiàn)的各類故障,及時的開展液壓系統(tǒng)維護(hù)檢修工作,只有這樣才能保證液壓系統(tǒng)的工作效率,才能保證農(nóng)業(yè)機(jī)械長期高效的運(yùn)行,使其更好的服務(wù)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。