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農(nóng)業(yè)機(jī)械液壓系統(tǒng)常見(jiàn)故障淺析
1、故障原因
1.1 液壓油的污染液壓油被污染指的是液壓油中侵人了空氣、水分和固體異物等雜質(zhì)。油液被污染將會(huì)影響液壓系統(tǒng)的正常工作，使液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障，壽命縮短。
1.1.1 油液中侵入空氣在農(nóng)業(yè)機(jī)械液壓系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)經(jīng)常進(jìn)行加油等操作，若加油時(shí)不適當(dāng)?shù)叵蛳聝A倒、油管接頭有松動(dòng)或油封損壞、吸油管路被磨穿、擦破或腐蝕等都會(huì)使空氣侵入。油液中侵人少量空氣，可在油箱中出現(xiàn)針狀氣泡。若系統(tǒng)中侵人大量空氣，在油箱中就會(huì)出現(xiàn)大量氣泡。這時(shí)，油液就容易變質(zhì)，以致不能使用，同時(shí)，液壓系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)、噪聲、壓力波動(dòng)、液壓元件不穩(wěn)定、運(yùn)動(dòng)部件產(chǎn)生爬行、換向沖擊、定位不準(zhǔn)或動(dòng)作錯(cuò)亂等故障。液壓系統(tǒng)混入了空氣后，應(yīng)按正確的操作方法利用排氣裝置將空氣排出。
防止空氣侵入的方法是及時(shí)更換不良密封件，經(jīng)常檢查管接頭及液壓元件的連接處并及時(shí)將松動(dòng)的螺帽擰緊等。
1.1.2 油液中混入水分農(nóng)業(yè)機(jī)械的運(yùn)行環(huán)境通常比較差，常是露天作業(yè)，因此在清洗和雨天作業(yè)時(shí)，水分很容易進(jìn)入系統(tǒng)。另外油箱蓋上因冷熱交替而使空氣中的水分凝結(jié)而變成水珠落入油中;水冷卻器或熱交換器因密封破壞或冷卻管破裂等均會(huì)使水漏人油中。
油液中混入一定量的水分后，會(huì)使液壓油乳化而成為白濁狀態(tài)。如果液壓油本身的抗乳化性較差，即使靜置一段時(shí)間，水分也不與油相分離，即油總處于白濁狀態(tài)。這種白濁的乳化油進(jìn)入液壓系統(tǒng)內(nèi)部，不僅使液壓元件內(nèi)部生銹，同時(shí)降低摩擦運(yùn)動(dòng)副的潤(rùn)滑性能，零件磨損加劇，降低系統(tǒng)效率。液壓系統(tǒng)內(nèi)的鐵系金屬生銹，剝落的鐵銹在液壓系統(tǒng)管道和液壓元件內(nèi)流動(dòng)，蔓延擴(kuò)散下去，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部生銹，產(chǎn)生更多的剝落鐵銹和氧化物生成，甚至產(chǎn)生很多油泥。這些水分污染物和氧化生成物，即成為進(jìn)一步氧化的催化劑，便導(dǎo)致液壓元件的堵死、卡死現(xiàn)象，引起液壓系統(tǒng)動(dòng)作失常，配油管堵塞、冷卻器效率降低、濾油器堵塞等一系列故障。鐵銹是鐵、水與空氣(氧)同時(shí)存在的條件下形成的。除了銹蝕金屬外，還使油液酸值增高，產(chǎn)生過(guò)氧化物、醛酸酯、有機(jī)酸等氧化生成物，使液壓油的抗乳性及抗泡性能降低，使油液氧化而劣比變質(zhì)。
為了檢查油中的水分，可取幾滴油液滴在加熱的鐵板上，并取幾滴新油也滴在加熱的鐵板上進(jìn)行比較，也可取一部分油液放在試管中加熱。若有水分，水分就會(huì)蒸發(fā)而使油量減少。
防止油液混入水分的主要措施有：嚴(yán)防由油箱蓋進(jìn)入水分，須經(jīng)常檢查并排除水冷式冷卻器漏水、滲水故障(出現(xiàn)這一故障時(shí)油液白濁，這時(shí)要檢查密封破損及冷卻水管的破損情況，拆卸修理或更換);若油中含水過(guò)多，應(yīng)采取有效措施(如使油靜置一段時(shí)問(wèn)后，從油箱底部放油塞處放出部分油水混合物或其它方法)，將水分除去或更換新油。
1.1.3 油液中混入各種固體異物油液中通�；烊肭行�、金屬粉末、灰渣、木屑、纖維或由于密封圈、蓄能器皮囊、油箱涂漆等被油侵蝕及油液中產(chǎn)生的膠狀物質(zhì)、瀝青等異物。異物侵入的途徑主要有3種：①外部浸人：農(nóng)業(yè)機(jī)械在風(fēng)沙大的環(huán)境下工作，許多污染物通常從外露的往復(fù)運(yùn)動(dòng)元件(活塞桿等)、油箱的進(jìn)氣孔和注油孔等進(jìn)入系統(tǒng);② 內(nèi)部殘留：在機(jī)械的油箱、油管或部件內(nèi)有異物的殘留，沒(méi)有被清除，引起液壓油污染;③生成物污染：
主要是液壓系統(tǒng)的部件磨損或部件與部件相互摩擦產(chǎn)生。這些異物都能引起泵、馬達(dá)、各種閥及液壓缸等產(chǎn)生各種故障或嚴(yán)重影響系統(tǒng)的工作性能。油中混入雜質(zhì)，還會(huì)加劇元件的磨損，降低元件的壽命。
油中污染顆粒進(jìn)人泵和馬達(dá)內(nèi)的相對(duì)滑動(dòng)部位，對(duì)泵和馬達(dá)造成危害，如：齒輪泵與齒輪馬達(dá)的齒輪端面和兩端蓋側(cè)板、齒項(xiàng)和殼體;葉片泵的葉片和馬達(dá)的葉片與葉片槽、轉(zhuǎn)子端面和配油盤(pán)端面、定子和轉(zhuǎn)子(葉片頂部)之間;柱塞泵和柱塞馬達(dá)中的柱塞與柱塞缸體孔、轉(zhuǎn)子與配油盤(pán)之間、滑靴和傾斜盤(pán)之間、變量機(jī)構(gòu)的滑動(dòng)副之間，均會(huì)造成卡死現(xiàn)象，導(dǎo)致泵和馬達(dá)功能失效。污染顆粒進(jìn)入上述滑動(dòng)部位之間，使磨損加劇，縮短了泵和馬達(dá)的壽命，有可能報(bào)廢一臺(tái)價(jià)格昂貴的整臺(tái)泵f如柱塞泵)或油馬達(dá)，甚至產(chǎn)生人身安全事故。污染顆粒堵塞泵前的進(jìn)油濾油器，使泵產(chǎn)生氣蝕或造成多種并發(fā)故障。
油中各種污染顆粒異物會(huì)對(duì)液壓缸造成危害。
污染顆粒會(huì)使活塞與缸體、活塞桿與缸蓋孔以及密封元件產(chǎn)生拉傷和加劇磨損，使泄油量增大，容積效率和有效推力(拉力)降低;污染顆�？ㄗ』钊蚧钊麠U，導(dǎo)致油缸不動(dòng)作，整個(gè)系統(tǒng)失去工作機(jī)能。
油中污染顆粒會(huì)對(duì)各種閥類元件造成危害。污染顆粒引起滑閥卡住與節(jié)流口堵塞，造成閥動(dòng)作失靈，流量調(diào)節(jié)失效和流量不穩(wěn)，進(jìn)而使整個(gè)液壓系統(tǒng)失靈，性能下降，甚至不能工作和有可能造成人身安全事故;污染顆粒使閥類元件運(yùn)動(dòng)副過(guò)早磨損，配合間隙加大，使元件I生能惡化，使用壽命縮短。
此外，污染物繁殖細(xì)菌，加劇油液老化變質(zhì)，發(fā)黑發(fā)臭，更進(jìn)一步產(chǎn)生污染。如此惡化循環(huán)，污物堵塞濾油器，導(dǎo)致油泵吸空，產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲;污物使油缸和油馬達(dá)增大摩擦力、產(chǎn)生爬行;污物會(huì)完全使伺服閥等抗污染能力差的元件根本失效，至少會(huì)使工作不穩(wěn)定和滯后量增加;污物阻塞壓力表前固定小孔，壓力得不到正確傳遞和反映。
防止顆粒異物混入的方法，主要是在裝配液壓系統(tǒng)前，清理干凈殘留于各種液壓元件上的各種顆粒雜質(zhì)(如鑄造元件上的型砂和芯砂、焊渣、切屑、銹片、棉紗和纖維斷頭、涂料油漆剝落片、密封碎片、塵土塵埃等);灌油前要仔細(xì)清洗油箱;向油箱加油時(shí)，要加過(guò)濾網(wǎng);在設(shè)備使用時(shí)，要將油箱蓋蓋好，并及時(shí)檢查和更換變質(zhì)的密封件，及時(shí)清洗或更換濾油器和定期更換液壓油。
1.2 過(guò)熱液壓油過(guò)熱主要由以下幾種原因造成：①散熱不良。冷卻器堵塞或冷卻液溫度太高，起不到冷卻效果;油箱儲(chǔ)量太少，致使油液循環(huán)太快，導(dǎo)致油箱散熱面積不足，從而引起過(guò)熱;②機(jī)械連續(xù)工作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，超過(guò)額定工作負(fù)載，因而產(chǎn)生過(guò)熱;③液壓系統(tǒng)部件被損壞未及時(shí)更換，泄漏比較嚴(yán)重，泵站壓力調(diào)得過(guò)高，運(yùn)動(dòng)零件磨損使密封間隙增大，密封裝置損壞等，都會(huì)使泄漏增加。進(jìn)而導(dǎo)致系統(tǒng)過(guò)熱;④頻繁的換向及速度換接時(shí)的沖擊現(xiàn)象，也會(huì)造成不必要的能量損失，從而產(chǎn)生熱量，使溫度升高，這時(shí)應(yīng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)消除沖擊。
過(guò)熱將使油液迅速氧化，氧化又會(huì)釋放出難溶的樹(shù)脂、污泥與酸類等，而這些物質(zhì)聚積在油中和粘附在閥的滑動(dòng)表面，造成零件的加速磨損和腐蝕，甚至使零件失去原有功能。油液過(guò)熱變稀，還會(huì)使傳動(dòng)變遲緩。可知，液壓油污染和過(guò)熱有內(nèi)在的聯(lián)系，如油中混人空氣和水分會(huì)產(chǎn)生過(guò)熱;過(guò)熱又會(huì)更進(jìn)一步造成油的氧化，使零件加速磨損腐蝕，從而造成惡性循環(huán)。為此，應(yīng)對(duì)液壓系統(tǒng)建立專門(mén)的預(yù)防保養(yǎng)制度。預(yù)防保養(yǎng)液壓系統(tǒng)的預(yù)防保養(yǎng)關(guān)鍵是有效控制液壓系統(tǒng)中污染物的侵入和生成以及防止系統(tǒng)過(guò)熱。
1. 3 液壓油性能不好液壓油的性能主要有粘度、防銹性、抗乳化性、老化劣化、腐蝕、消泡破泡性、低溫流動(dòng)性和潤(rùn)滑性等，這些性能不好時(shí)會(huì)帶來(lái)以下這些故障。
(1)當(dāng)液壓油粘度過(guò)低時(shí)，易產(chǎn)生的故障是：泵產(chǎn)生噪聲、流量不足、燒接及異常磨損;內(nèi)泄漏增大時(shí)使執(zhí)行元件(液壓缸或液壓馬達(dá))動(dòng)作失常;壓力控制閥的壓力出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象(壓力表波動(dòng)大);因潤(rùn)滑不良產(chǎn)生各運(yùn)動(dòng)副表面的異常磨損。當(dāng)液壓油粘度過(guò)大時(shí)，易產(chǎn)生的故障是：泵因吸油阻力增大而產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象;泵因吸油不良而燒接;濾油器阻力增大而產(chǎn)生故障;配油管阻力增大，壓力損失增大，輸出功率降低;控制閥的動(dòng)作遲滯和動(dòng)作不正常。
(2)當(dāng)液壓油的防銹性差時(shí)，易產(chǎn)生的故障是易使液壓元件生銹。若銹進(jìn)人滑動(dòng)部位產(chǎn)生控制閥 、油缸的不正常動(dòng)作;銹脫落隨液壓油一起流動(dòng)時(shí)，會(huì)使各種控制閥的小孔或縫隙時(shí)大時(shí)小，導(dǎo)致各種控制閥工作性能不穩(wěn)定(如通過(guò)流量閥的流量大小不穩(wěn)定);銹脫落會(huì)使液壓元件燒接，拉傷。
(3)當(dāng)液壓油的抗乳化性差時(shí)，只要當(dāng)油中侵入水分時(shí)，液壓油就會(huì)產(chǎn)生乳化，使液壓系統(tǒng)產(chǎn)生故障。所以易產(chǎn)生的故障同當(dāng)油中混有水分時(shí)產(chǎn)生的故障。
(4)當(dāng)液壓油的抗老化劣化性差時(shí)，易產(chǎn)生的故障是：使液壓油氧化劣化產(chǎn)生油泥，導(dǎo)致液壓元件動(dòng)作失常;氧化加劇，腐蝕金屬液壓元件的材料;液壓油的潤(rùn)滑性能降低，使液壓元件磨損加劇;液壓油的防銹性、抗乳化性降低產(chǎn)生故障。
(5)當(dāng)液壓油的抗腐蝕性差時(shí)，易產(chǎn)生的故障有：
腐蝕銅、鋁、鐵等金屬的液壓元件;伴隨著氣蝕腐蝕金屬液壓元件;泵、閥、濾油器、冷卻器的局部腐蝕。
(6)當(dāng)液壓油的消泡、破泡性不好時(shí)，易產(chǎn)生的故障有：液壓油的壓縮性增大，導(dǎo)致液壓元件動(dòng)作不正常;增加泵和油缸的噪聲與振動(dòng)，并加劇磨損;氣泡導(dǎo)致液壓元件產(chǎn)生氣穴;油與空氣接觸面積增大，加劇油液氧化，產(chǎn)生其它故障;氣泡進(jìn)人潤(rùn)滑部位，切破油膜使?jié)櫥阅芙档�，�?dǎo)致液壓元件產(chǎn)生燒傷、爬行。
(7)當(dāng)液壓油的流動(dòng)閃點(diǎn)在10～15℃以下時(shí)，流動(dòng)性變差，不能使用。
(8)當(dāng)液壓油的潤(rùn)滑性不良時(shí)，易產(chǎn)生的故障有：泵異常磨損，壽命縮短;液壓元件壽命降低，性能降低;執(zhí)行元件性能降低;泵閥等滑動(dòng)面異常磨損，燒壞;流量閥調(diào)節(jié)不良;伺服閥動(dòng)作失常，性能降低;促進(jìn)濾油器堵塞;促進(jìn)液壓油老化、劣化。
2、預(yù)防保養(yǎng)
液壓系統(tǒng)的預(yù)防保養(yǎng)關(guān)鍵是有效控制液壓系統(tǒng)中污染物的侵人和生成以及防止系統(tǒng)過(guò)熱。要防止出現(xiàn)液壓油過(guò)熱和污染的情況，就需要注意：
(1)嚴(yán)格檢查液壓油的狀況。要定期對(duì)液壓系統(tǒng)中液壓油的質(zhì)量情況進(jìn)行檢查。通過(guò)檢查油質(zhì)來(lái)確定是否該換油。檢測(cè)油液是否被污染，是否需要更換，可借助一些專用污染檢測(cè)儀來(lái)實(shí)地檢測(cè)。若沒(méi)有檢測(cè)儀器，用簡(jiǎn)易法檢驗(yàn)液壓油的品質(zhì)，如用直觀法檢查外觀和氣味是否正常，或者用其他化學(xué)的方法來(lái)檢測(cè)液壓油的酸堿度等，就能夠基本確認(rèn)液壓油是否變質(zhì)。用斑點(diǎn)法檢查油液中是否含有磨損粉塵末等。如果液壓油經(jīng)檢查后判斷為已經(jīng)變質(zhì)，就需要進(jìn)行更換，否則會(huì)損壞機(jī)械的部件。
(2)定期更換過(guò)濾器濾芯。常檢查過(guò)濾器濾芯是否損壞，損壞的判斷標(biāo)準(zhǔn)是是否被污染物附著，被附著后的濾芯會(huì)影響液壓油的通過(guò)。如果在濾芯紙摺的根部已出現(xiàn)污染物，濾芯就需要更換了。
(3)防止管路損壞。管路在液壓系統(tǒng)總起著傳輸?shù)淖饔茫到y(tǒng)中硬管不能出現(xiàn)壓扁、彎折與破損，軟管不能出現(xiàn)扭結(jié)、擦傷或過(guò)度彎曲。如果出現(xiàn)破損或者扭結(jié)等情況，就需要進(jìn)行更換。管路布置要避免軟管與軟管或軟管與硬管之間磨擦，用合適的支架和管夾固定管道;需要更換的管路，在拆卸下來(lái)后，也應(yīng)該找同樣型號(hào)長(zhǎng)度的管路進(jìn)行更換，不應(yīng)該進(jìn)行變更。
(4)防止?jié)B漏。要經(jīng)常在接頭處用肥皂水檢查是否有滲漏發(fā)生。有滲漏的接頭要及時(shí)處理。注意擰緊管接頭時(shí)不要用力過(guò)度。否則會(huì)使管接頭損壞和密封圈變形，反而會(huì)增加泄漏。
(5)維修過(guò)的液壓系統(tǒng)要清洗油路。液壓系統(tǒng)要定期進(jìn)行檢測(cè)，如果情況發(fā)生，要進(jìn)行維修。維修后清洗油路很重要。使用前液壓系統(tǒng)空運(yùn)行，并使之循環(huán)3、4次，放去空氣;排出第1次加入的油，排油后，再次清洗過(guò)濾器和濾網(wǎng);然后，以使用說(shuō)明書(shū)推薦牌號(hào)的新油按規(guī)定量重新加入系統(tǒng)內(nèi)，再正式投入使用。
(6)冬天注意防凍�？諝饫淠龝�(huì)形成水珠。如果發(fā)生在油箱內(nèi)部，則會(huì)造成液壓油污染。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)及其他機(jī)械系統(tǒng)需采取防凍措施，如加熱保溫、換用低黏度丁作油等。
3、結(jié)語(yǔ)
農(nóng)業(yè)機(jī)械液壓系統(tǒng)常見(jiàn)故障的主要原因是液壓油污染、過(guò)熱和性能不好。采取文中所述方法能夠保證液壓系統(tǒng)的正常工作，讓機(jī)械的運(yùn)行環(huán)境和運(yùn)行狀態(tài)都得到改善，延長(zhǎng)液壓元件的使用壽命，減少設(shè)備故障率，提高機(jī)械的工作效率。
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