液壓系統(tǒng)在進行能量和信號傳遞過程中，要求液壓油具有良好的剛度和連續(xù)性，若液壓系統(tǒng)混入空氣，將失去其固有的剛度和連續(xù)性，無法保證液壓系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性和可靠性。今天給大家介紹液壓系統(tǒng)混入空氣的危害及此類故障如何排查。

 

進入空氣的危害

液壓系統(tǒng)混入空氣后，會造成以下5種危害：一是液壓油剛性急劇下降，造成液壓系統(tǒng)響應(yīng)變慢，效率降低，導(dǎo)致執(zhí)行機構(gòu)產(chǎn)生爬行、振動。二是氣泡會造成運動部件之間無法形成油膜，導(dǎo)致潤滑不良，加劇液壓元件的磨損。三是空氣中含有一定量的氧氣，會加速液壓油和系統(tǒng)元件的氧化。四是氣泡加壓后可產(chǎn)生高溫，會促使液壓油升溫。五是氣泡高壓后爆破產(chǎn)生的壓力沖擊，會造成液壓元件出現(xiàn)氣蝕。上述5種危害會造成液壓系統(tǒng)故障，縮短液壓元件的使用壽命。

 

故障排查實例

液壓系統(tǒng)進氣導(dǎo)致的故障一般比較隱蔽，因此在進行故障診斷時，應(yīng)特別注意查找液壓系統(tǒng)混入空氣的部位。

 

（1）動臂缸動作緩慢

在檢修1臺ZL50G裝載機時,維修人員更換了該機變量泵出口到多路閥的管路。修復(fù)后啟動發(fā)動機，操縱先導(dǎo)閥使該機動臂缸動作。起初該動臂缸無動作，約10s后動臂缸開始動作，但是動作緩慢。用秒表測試動臂缸的動作時間，發(fā)現(xiàn)動作時間比原來延長了50%?90%，且每次動作的時間都不相等，由此懷疑變量泵有故障。我們使用西德福PPC-PAD數(shù)據(jù)采集儀對變量泵的補償壓力以及切斷壓力進行測試，均未發(fā)現(xiàn)異常。

 

測試過程中發(fā)現(xiàn)動臂缸動作時，前半段行程速度明顯偏慢，后半段行程速度趨于正常。該機工作裝置液壓系統(tǒng)采用負荷傳感變量泵供油，可能是變量泵變量機構(gòu)動作速度緩慢，導(dǎo)致其響應(yīng)緩慢。ZL50G裝載機工作裝置液壓系統(tǒng)如圖。

拆開變量泵1的負荷傳感管路6（圖中定變量控制閥5到流量控制閥4之間管路），發(fā)現(xiàn)從該管口中冒出氣泡。啟動發(fā)動機，操縱動臂缸10動作，管口流出的油液不連續(xù)，還間斷地噴出油氣混合液。對該管進行約1min排氣，待管口連續(xù)、穩(wěn)定地流出線狀油液后，將管路連接好并試機，裝載機動臂缸動作速度恢復(fù)正常。

 

（2）工作裝置動作緩慢且油溫升高

1臺正在調(diào)試的裝載機，當(dāng)其工作一段時間后, 動臂提升及鏟斗收斗動作速度明顯變慢，齒輪泵發(fā)出“吱吱”異響，其出油管路高頻振動。測試液壓油溫度，發(fā)現(xiàn)已高達100℃。根據(jù)齒輪泵異響、油液脈動、發(fā)熱現(xiàn)象，初步斷定為齒輪泵內(nèi)泄或打齒，但是更換齒輪泵后故障現(xiàn)象依然存在。試機時液壓油溫繼續(xù)上升，動臂提升及收斗速度逐漸變慢。

 

分析認為，要排除該故障，必須查找系統(tǒng)的發(fā)熱源。裝載機液壓系統(tǒng)異常發(fā)熱通常有以下5種原因：一是溢流閥異常開啟，二是液壓泵內(nèi)泄，三是液壓油散熱器失效，四是執(zhí)行元件內(nèi)泄，五是閥口或管路故障造成節(jié)流。再次試機時發(fā)現(xiàn)液壓油箱油標(biāo)尺處有大量氣泡。打開液壓油箱上部法蘭蓋，發(fā)現(xiàn)液壓油箱內(nèi)油液中混有大量氣泡，液壓油箱內(nèi)回油室焊縫開裂。液壓油中混有大量氣泡如圖。

 

進一步分析認為，回油室的作用是使液壓系統(tǒng)回油經(jīng)濾芯過濾，然后引入液壓油箱內(nèi)液面底部?；赜褪液缚p開裂，大量液壓油從回油室頂端裂縫處噴出，形成噴泉效應(yīng),將空氣卷入到油液里形成氣泡。含有氣泡的油液被吸入齒輪泵，油液中的氣泡經(jīng)過齒輪泵壓縮后壓力急劇上升，產(chǎn)生大量熱能，高壓的氣泡在齒輪泵出油口爆破，產(chǎn)生沖擊、振動和噪聲。由于油液中混入空氣，造成液壓油剛度降低、容積效率下降；由于油溫升高，造成液壓系統(tǒng)的泄漏量增加。這兩者共同作用，導(dǎo)致動臂提升及收斗動作緩慢。更換液壓油箱后，故障消除。

（3）鏟斗缸自行伸縮

1臺正在平地的裝載機無法將地面鏟平，被平整的地面出現(xiàn)波浪形，影響作業(yè)效率。觀察該機作業(yè)過程，發(fā)現(xiàn)鏟斗缸活塞桿出現(xiàn)較大幅度的自行伸縮現(xiàn)象，導(dǎo)致鏟斗姿態(tài)時刻變化，地面隨之出現(xiàn)起伏。

 

分析認為，鏟斗缸活塞桿出現(xiàn)較大幅度自行伸縮現(xiàn)象，其原因可能有以下3個方面，一是鏟斗缸有桿腔、無桿腔過載閥內(nèi)泄漏，二是鏟斗缸內(nèi)泄漏，三是工作裝置液壓系統(tǒng)進入空氣。拆檢多路閥處的鏟斗缸有桿腔、無桿腔過載閥沒有異常。將鏟斗收到極限位置，拆開鏟斗缸有桿腔膠管，繼續(xù)操縱收斗憋壓，有桿腔油口未出現(xiàn)噴油，由此排除鏟斗缸內(nèi)泄的可能。拆開多路閥到鏟斗缸無桿腔鋼管上的測壓堵頭時，結(jié)果此處噴出高壓氣體，沒有液壓油流出，由此判定液壓系統(tǒng)混入了空氣。

 

排查液壓油箱和工作泵的吸油管路，發(fā)現(xiàn)工作泵吸油口膠管的喉箍已松動，怠速時液壓油箱回油未見氣泡，但是發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)時，油箱回油氣泡迅速增加。緊固喉箍后，液壓油箱內(nèi)氣泡逐漸消失，試機后故障消除。