高空作業(yè)車液壓系統(tǒng)調(diào)試中常見故障原因及排查

【匠客工程機(jī)械】高空作業(yè)車多以液壓系統(tǒng)為動力源，液壓系統(tǒng)的性能直接影響高空作業(yè)車的質(zhì)量和使用壽命。正確分析液壓系統(tǒng)發(fā)生故障的原因，才能有效排除故障。本文根據(jù)某型高空作業(yè)車液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，分析液壓系統(tǒng)調(diào)試過程中常見故障的原因，并進(jìn)行排查。

1. 液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

某型高空作業(yè)車液壓系統(tǒng)主要由液壓齒輪泵1、手動應(yīng)急泵2、回轉(zhuǎn)馬達(dá)3、一臂舉升缸4、二臂伸縮缸5、三臂伸縮缸6、二臂伸縮缸7、三臂伸縮缸8、支腿水平伸縮缸9、支腿缸10、多路閥（11、12）、負(fù)載敏感比例閥13、高壓過濾器14、吸油過濾器15、液壓油箱16、回油過濾器17、液位液溫計18、空氣濾清器19等組成，如圖1所示。

某型高空作業(yè)車液壓系統(tǒng)圖

1.液壓齒輪泵  2.手動應(yīng)急泵  3.回轉(zhuǎn)馬達(dá)  4.一臂舉升缸  5.二臂舉升缸

6.三臂舉升缸  7.二臂伸縮缸  8.三臂伸縮缸  9.支腿水平伸縮缸 10支腿缸

11、12.多路閥  13.負(fù)載敏感比例閥  14.高壓過濾器  15.吸油過濾器

16液壓油箱  17.回油過濾器  18.液位液溫計  19空氣濾清器

齒輪泵為支腿伸縮和工作臂架回轉(zhuǎn)、升降、伸縮等提供動力。手動應(yīng)急泵用于主泵無法工作時，將工作臂和支腿應(yīng)急收回。

2. 故障原因及排除方法

由于該型高空作業(yè)車液壓系統(tǒng)具有執(zhí)行元件多、液壓管路長、備用手動冗余等特點(diǎn)，在調(diào)試過程中經(jīng)常出現(xiàn)故障，現(xiàn)分析4種故障的原因，并進(jìn)行故障排查。

（1）液壓油溫度異常升高

1臺高空作業(yè)車經(jīng)數(shù)小時調(diào)試后，出現(xiàn)液壓油箱和液壓管路中的液壓油溫度異常升高故障，經(jīng)檢測液壓油溫度接近最高限值溫度（70℃）。

經(jīng)分析，我們認(rèn)為液壓油發(fā)熱的主要原因是液壓油箱容積過小，造成油液循環(huán)過快，導(dǎo)致液壓油溫度過高。

查看設(shè)計液壓油箱時的容積計算參數(shù)，發(fā)現(xiàn)是按照單項執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作時的最大流量進(jìn)行設(shè)計的，如支腿收放、轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)、臂架舉升、臂架展開等單項作業(yè)最大流量不超過45 L/min，因此將液壓油箱容積設(shè)計為110L，即可滿足散熱需要。但實際作業(yè)時，經(jīng)常是多項執(zhí)行機(jī)構(gòu)一同作業(yè)，如主臂舉升與轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)、主臂舉升與伸縮等一同作業(yè)，此時最大總流量約為90L/min，由此可知液壓油箱110L容積明顯偏小。將液壓油箱容積由110L增大至240L后試車，故障現(xiàn)象消失。

（2）液壓控制閥漏油

1臺高空作業(yè)車運(yùn)行一段時間后，發(fā)現(xiàn)其工作斗液壓控制閥閥芯與閥體滑動間隙處滲出微量液壓油。

分析認(rèn)為，該車為新車，其液壓元件均為新品，工作斗液壓控制閥不存在因長期使用而漏油的問題，可能是控制閥橡膠密封件安裝有問題。

更換完控制閥橡膠密封件，使用一段時間后，故障現(xiàn)象再次出現(xiàn)。拆解控制閥，發(fā)現(xiàn)其橡膠密封件又產(chǎn)生磨損和變形。據(jù)此分析應(yīng)是液壓油溫度過高，造成液壓油黏度降低、橡膠密封件摩擦阻力增大、導(dǎo)致橡膠密封件加劇磨損并產(chǎn)生熱變形。檢測液壓油箱油面偏低，液壓油溫度高達(dá)70℃。將液壓油箱油面補(bǔ)充到規(guī)定位置，并檢測、調(diào)整溢流閥壓力后試車，故障現(xiàn)象消失。

（3）執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作變慢

1臺高空作業(yè)車連續(xù)作業(yè)超過1h后，其轉(zhuǎn)臺、臂架等執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作明顯變慢，連續(xù)作業(yè)超過2h后，臂架舉升時系統(tǒng)振動嚴(yán)重，無法繼續(xù)作業(yè)。該高空作業(yè)車執(zhí)行機(jī)構(gòu)開始使用和使用1h后動作用時記錄如附表所示。

各執(zhí)行機(jī)構(gòu)作業(yè)時，其液壓缸或液壓馬達(dá)需要充滿液壓油。但是隨著液壓油溫度升高、黏度降低，液壓缸或液壓馬達(dá)內(nèi)泄漏增加，液壓泵的容積效率顯著降低，由此造成各執(zhí)行機(jī)構(gòu)作業(yè)動作變慢。

液壓油溫度升高、黏度降低是正常現(xiàn)象，檢測液壓油箱溫度高達(dá)70℃，需要對液壓油進(jìn)行降溫處理，處理方法同故障1。將液壓油箱容積由110L增大至240L后試車，故障現(xiàn)象消失。

（4）液壓系統(tǒng)振動嚴(yán)重

1臺高空作業(yè)車臂架展開后作業(yè)時，發(fā)現(xiàn)其臂架振動幅度較大，有停頓和加速現(xiàn)象，工作斗抖動嚴(yán)重并產(chǎn)生機(jī)械噪聲，作業(yè)人員在工作斗內(nèi)無法進(jìn)行正常操作，同時伴有轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)不均衡現(xiàn)象。

認(rèn)為分析，發(fā)生該故障可能有以下4個原因：一是液壓管路中進(jìn)入空氣，二是液壓管路過長、管路在臂架上緊固不夠，三是溢流閥工作不穩(wěn)定，四是工作斗調(diào)平馬達(dá)兩端壓力不平衡。

首先，更換液壓油箱換氣過濾器，調(diào)整液壓系統(tǒng)油面和吸油口位置后試機(jī)，故障現(xiàn)象有所好轉(zhuǎn)，但使用一段時間后故障現(xiàn)象依舊。其次，按照要求緊固臂架液壓管路后試機(jī)，振動現(xiàn)象有所減輕。再次，清洗溢流閥后試機(jī)，工作斗依然抖動。最后，在工作斗調(diào)平馬達(dá)兩端加裝平衡閥后試機(jī)，故障現(xiàn)象消失。