挖掘机液压系统常见问题及其预防措施

挖掘机液压系统常见问题及其预防措施
作者：薛建翰
来源：《城市建设理论研究》2013年第25期
摘要：随着我国城市建设的快速发展，液压系统挖掘机在工程建设中应用日益广泛。

液压系统挖掘机的正常运转是保证工期和工程质量的首要条件。

液压系统挖掘机发生故障的原因很多，本文依据本人多年的机械维修保养经验对液压系统的故障进行分析。

关键词：挖掘机液压系统常见问题预防措施
中图分类号：S222.5+5 文献标识码：A 文章编号：
一、挖掘机液压系统组成及其工作原理
1.挖掘机液压系统组成
液压挖掘机主要由动力装置、液压装置、工作系统、行走系统和电气系统等部分组成。

其中液压装置由液压缸、控制阀、液压泵、液压马达等组成，按照挖掘机各装置的传动要求，把液压系统的各组成元件连接起来的组合体。

挖掘机液压系统是由一些基本回路和辅助回路组成，它们包括工作回路、限压回路、卸荷回路、缓冲回路、节流调速和节流限速回路、行走限速回路和先导阀控制回路等。

2.挖掘机液压系统工作原理
挖掘机液压系统是以油液为工作介质来传递能量和进行控制的传动方式，利用液压泵将发动机的机械能转变为液压能并进行传送，然后通过液压缸和液压马达等把液体压力能转换为机械能，驱动工作机构实现挖掘机的各种动作。

挖掘机液压系统在工作过程中，液压油通过液压泵将邮箱中的液压油吸入后再输出具有一定压力的液压油进入组阀，通过操作操作装置启动工作阀组来实现相应的动作，并通过安全阀限压对油路进行过载保护和补油。

3.系统类型
（1）定量系统
挖掘机液压定量系统是依靠节流来调节速度，流量不随负载而变化。

当发动机转速一定时,流量Q也一定。

一般情况下挖掘机液压定量系统功率的平均利用率约为54％-60％。

根据定量系统中油泵和回路的数量及组合形式，分为单泵单回路、双泵单回路定量系统、双泵双回路定量系统及多泵多回路定量系统等。

（2）变量系统
挖掘机液压变量系统是通过容积变量来实现无级调速的，其调节方式有三种：变量泵-定量马达调速、定量泵-变量马达调速、变量泵-变量马达调速。

功率调节器中控制活塞右面有压力油作用，控制活塞左面有弹簧力作用。

当泵的出口压力低于弹簧预压紧力时，弹簧未被压缩，液压泵的摆角处于最大角度，此时泵的排量也最大。

随着液压泵出口压力的增高，弹簧被压缩，液压泵的摆角也就随着减小，排量也随之减少。

工作机构的速度随外载荷的增大而减小，或随外载荷的减小而增大，使发动机功率得到充分利用。

二、挖掘机液压系统的发展现状及趋势
随着工程建设快速发展和人力资源成本的加大，国内外的挖掘机生产厂家都将精力投入到了挖掘机技术开发上，取得了优良的成果。

在国外，液压挖掘机在80年代以前采用定量泵到后期机电一体化技术变量泵的应用，提高液压挖掘机的工作效率，减少燃油消耗，使发动机良好运行。

1979年，日立建机开发了工作重量175吨、8.2立方米斗量UH50型液压挖掘机。

1987年，日本开发了18.8立方米斗量、工作重量330吨EX3500型挖掘机，同期在德国、日本、美国等工程机械制造强国也开发出利勃海尔R992型、小松PC1600型、卡特彼勒5130 型，R994型，特雷克斯RH20C型、RH90C型等液压挖掘机。

1990年以后，超大型液压挖掘机的斗容量不断增加，达到了50m3以上;机重不断加大，达800t以上，目前已经形成超大型矿山型与土方型液压挖掘机系列。

随着机电一体化和液压技术的发展，液压系统挖掘机的需求日益旺盛，适应机械化施工的趋势。

使单位时间内的工作量增加，从而有较高的生产效率。

三、挖掘机液压系统常见问题
1.不动作
液压挖掘机电磁阀、液压泵、液压缸、液压马达、液压油是否足够等等都能引起机器不动作；安全阀或减压阀出现卡死或堵塞时，供油不畅而经溢流阀安全泄掉，无法推动主控制阀动作，就会出现全车无动作现象；溢流阀弹簧断裂或调定压力过低，不能推动执行装置，液压油溢流阀泄露，出现全车无动作现象。

检查各油泵的测压口供油压力是否达标，检查电磁铁是否动作、检查油面和油质，判断液压泵、溢流阀工作情况、检查执行元件是否有卡锁现象，清洗检修安全阀和减压阀。

2.缓慢无力
合流分流阀卡滞，主溢流阀、自压减压阀调定压力过低，卸荷阀背压不足等原因造成各部位密封不良、磨损量加大、油泵压力排量均下降导致液压油流量和压力不足。

主要体现在液压泵压力排量下降或系统泄漏太大、油液粘度太高或太低、阀的控制压力不够或阀内阻尼孔堵塞外负载过大、放大器失灵或调得不对、阀芯卡涩、缸或马达磨损严重，应对元件进行检查、修复、更换、清洗、调整、过滤、换油。

3.泄漏
设计密封不合理，密封件不规范，负载、压力、环境、温度的变化等在不同程度上直接或间接造成液压系统泄漏。

油液污染加速密封件和活塞杆等的划伤和磨损引起泄漏；水与液压油反应，降低液压油的润滑性能，加速部件的磨损，造成泄漏。

元件由于长时间的使用发生老化、龟裂、损伤等零件损伤划伤密封元件造成泄漏。

泄漏主要有内部泄漏和外部泄漏，内部泄漏主要体现在轴向间隙过大、弹簧疲劳、柱塞与缸体磨损严重、配油盘以及配油盘与缸体端面磨损。

外部泄漏主要体现在密封圈损坏、结合面有污物或管接头松动、安装不良。

选用合适的防尘密封，避免尘埃等污物进入系统破坏密封、污染油液，产生泄漏；定期检查液压油，有效切断和控制污染源，采取合理的措施加强防护等，尽量减少液压系统泄漏。

4.温升
液压系统装配不良，油液质量差，管路管径太细。

泄漏大容积效率过低，设定压力过高，油箱内油量不足或结构不合理等原因使压力、容积、机械损耗大使压力能转换为热能，使液压油液发热油温过高。

油温过高，零部件发生变形,产生摩擦。

油温过高，油的粘度下降,泄漏量增加,容积效率降低。

油温过高，橡胶密封件膨胀、软化、龟裂和硬化,,产生漏油现象。

在施工过程中，液压油品质和环境污染都有可能引起油温升高。

液压油品质不好，粘度低泄露增大引起发热升温，粘度大内摩擦增大引起发热升温；工作环境恶劣，杂质进入液压系统致使液压元件的表面精度和粗糙度收到损害，引起泄漏油温升高。

5.噪声
液压泵本身结构因素、安装不良、运转不良产生噪声，执行元件运行引起的共振以及联轴器不同心、液压油粘度过大、液压马达的径向尺寸严重磨损、叶片已磨损、叶片与定子接触不良撞击产生的噪声，管道偏细、弯头过多，液压油流动时的撞激噪声。

密封不严，空气侵入液压油中被压缩产生气泡挤裂声。

加粗管道，少用弯头，采用消声器、蓄能器等
6.爬行
塞杆密封圈压得过紧、活塞杆弯曲变形等原因，导致液压缸活塞杆运动受阻、液压油中有空气、缸内进入空气、油源压力不够、运动部件的摩擦力过大、系统泄漏等原因，导致流量不稳，引起爬行。

7.跑偏
平衡阀堵塞，停车制动无法解除，行走跑偏。

杂质进入中心回转接头表面损坏密封圈，行走跑偏。

系统压力不够，马达转速低，行走跑偏。

四、挖掘机液压系统故障预防措施
1.适当布置压力控制阀来保护系统的所有元件，尽量减少管接头的使用数量，管接头尽量用焊接连接，正确安装管接头，减少承受冲击和振动的管接头松动引起的泄漏。

2.合理设计系统管路，在设计方案中优化管路系统,在能保证功能要求的前提下,系统力求简单可靠,尽量避免多余的液压元件和油路，加粗管道，尽量缩短管的长度减少弯头，。

3.保持液压油的清洁，选择环境清洁的位置保存液压油，定期更换液压油和液压油的过滤器。

定期清洗排除油箱中的水和沉淀物，保持工作区域的清洁，换油时使用清洁的漏斗或容器，工作台必须绝对清洁。

4.合理的选择液压泵,液压泵提供的压力、流量及功率合理匹配,可以提高和改善液压回路效率，有效防的止油液温度的升高。

5.密封必须可靠，禁止使用不耐油的密封及胶管，合理选用滤清器的类型和安装位置，定期更换油液，保持油箱油位，保证循环冷却油，防止油温过高，不工作时，油泵必须卸载。

6.经常检查油温、油压、油位、噪声、执行元件的工作情况，注意整个系统的漏油和振动。

7.完善挖掘机液压系统技术状况检查制度，认真落实日常检查维护。

如检查各连接处有无泄漏，油箱内油量是否充足，泵的工作温度是否正常，滤油器是否堵塞等，都能有效防止液压油温度过高。

8.强化管理，指挥得当，规程操作，加强日检、定检制度的落实与完善，加强基层管理者的现场检查、管理力度，强化车辆使用者的责任心。

五、结束语
液压系统是液压挖掘机的关键元素，其运行状态故障是确保挖掘机使用率的重要保障。

在面对液压系统故障时，我们已经认真分析，在使用、维修和保养时加强预防措施，确保设备的正常运转，以节约成本，提高劳动生产率，确保工程工期，提高工程质量。

参考文献 [1] 陈义庄等.液压系统油温过高的原因与对策[J].湖南冶金职业技术学院学
报,2006,(1). [2] 李培.液压挖掘机液压控制系统分析.《建筑机械》2011年09期[3] 程林章等. 挖掘机液压油路系统维护方法分析.《机械研究与应用》 2006 第2期。