玉聚尖

(廣西華錫集團(tuán)股份有限公司銅坑礦，廣西南丹縣547207)

淺析地下鏟運(yùn)機(jī)液壓系統(tǒng)的檢修與保養(yǎng)

玉聚尖

(廣西華錫集團(tuán)股份有限公司銅坑礦，廣西南丹縣547207)

地下鏟運(yùn)機(jī)液壓系統(tǒng)的正確檢修與保養(yǎng)，能充分發(fā)揮設(shè)備效能，減少故障發(fā)生，延長(zhǎng)使用壽命，降低使用成本。結(jié)合工作實(shí)踐對(duì)地下鏟運(yùn)機(jī)液壓系統(tǒng)的檢修、保養(yǎng)內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行探析，介紹了鏟運(yùn)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中常見(jiàn)的故障及處理方法。

地下鏟運(yùn)機(jī);液壓系統(tǒng);檢修;保養(yǎng);故障處理

地下鏟運(yùn)機(jī)作業(yè)的環(huán)境比較復(fù)雜、惡劣，用戶需要鏟運(yùn)機(jī)的液壓系統(tǒng)有理想的可靠性。因此，正確使用、檢測(cè)和保養(yǎng)液壓元件與系統(tǒng)的方法尤為重要。鏟運(yùn)機(jī)液壓系統(tǒng)的檢修及保養(yǎng)，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)廠商推薦的周期和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。必須強(qiáng)調(diào)做好日常維護(hù)和保養(yǎng)工作，日常維護(hù)保養(yǎng)工作是保證設(shè)備正常運(yùn)行、延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命、降低生產(chǎn)成本的重要手段。

1 鏟運(yùn)機(jī)液壓系統(tǒng)概述

鏟運(yùn)機(jī)液壓系統(tǒng)一般由4個(gè)液壓回路組成:動(dòng)力轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)、動(dòng)力制動(dòng)液壓系統(tǒng)、工作裝置液壓系統(tǒng)和動(dòng)力換擋變速箱－變矩器液壓系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)的液壓元件主要包括動(dòng)力元件、控制元件、執(zhí)行元件和輔助裝置。

確保液壓元件和液壓回路完好，才能保證液壓系統(tǒng)的性能良好。對(duì)液壓元件進(jìn)行檢修、測(cè)試和保養(yǎng)時(shí)，為了使檢測(cè)的結(jié)果準(zhǔn)確、可靠，應(yīng)在試驗(yàn)條件齊全，環(huán)境良好的實(shí)驗(yàn)室或車間進(jìn)行。對(duì)液壓系統(tǒng)整體回路的調(diào)試，要根據(jù)鏟運(yùn)機(jī)的具體性能要求，對(duì)壓力、流量、工作方向等進(jìn)行測(cè)試、調(diào)整，以使系統(tǒng)各參數(shù)符合主機(jī)作業(yè)要求的技術(shù)指標(biāo)。檢修和保養(yǎng)目的是排除故障，確保元件或系統(tǒng)的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均能達(dá)到鏟運(yùn)機(jī)的工作要求。

2 鏟運(yùn)機(jī)液壓系統(tǒng)檢修與保養(yǎng)的內(nèi)容及標(biāo)準(zhǔn)

2.1 鏟運(yùn)機(jī)液壓元件的檢修與保養(yǎng)

2.1.1動(dòng) 力元件的檢測(cè)

鏟運(yùn)機(jī)的動(dòng)力元件是液壓泵，為工作液體提供壓力能。壓力與流量是液壓泵的兩個(gè)性能參數(shù)，在液壓泵的額定轉(zhuǎn)速下，用壓力表與流量表測(cè)量液壓泵輸出工作液體的壓力與流量。具體測(cè)試方法為:

(1)啟動(dòng)檢測(cè)設(shè)備，使液壓泵在卸荷狀況下運(yùn)轉(zhuǎn)(如將溢流閥或安全閥扭松)，使液壓泵在額定轉(zhuǎn)速下空載運(yùn)轉(zhuǎn)幾分鐘，觀察其運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，有無(wú)刺耳的噪聲;

(2)調(diào)緊溢流閥或安全閥到合適位置(不可超過(guò)液壓泵的最高工作壓力)，調(diào)整節(jié)流閥，使液壓泵輸出壓力達(dá)到額定值;

(3)用流量表測(cè)量液壓泵在額定壓力下的流量。

目前，鏟運(yùn)機(jī)多采用不可調(diào)節(jié)類型的液壓泵，通過(guò)對(duì)額定轉(zhuǎn)速下壓力與流量的測(cè)量，可以直觀反映液壓泵的具體性能指標(biāo)，當(dāng)測(cè)量的壓力或流量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，表明液壓泵需要修復(fù)或更換。

2.1.2 控制元件

鏟運(yùn)機(jī)液壓系統(tǒng)的控制元件用于各機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)控制和調(diào)節(jié)，稱為控制閥，主要有工作裝置液壓系統(tǒng)操作閥(如先導(dǎo)閥、液控多路換向閥)、變速操作閥、轉(zhuǎn)向優(yōu)先閥、轉(zhuǎn)向流量控制閥、制動(dòng)控制閥、電磁閥及溢流閥、減壓閥等。

鏟運(yùn)機(jī)液壓系統(tǒng)的部分控制元件是可調(diào)元件。如TORO400型鏟運(yùn)機(jī)安全閥、充壓閥、轉(zhuǎn)向溢流閥、工作裝置液壓系統(tǒng)操作閥等可根據(jù)液體的工作壓力和動(dòng)作要求，通過(guò)調(diào)節(jié)控制閥的控制彈簧壓力來(lái)對(duì)液體的工作壓力進(jìn)行調(diào)整，保證系統(tǒng)壓力符合規(guī)定技術(shù)指標(biāo)。TORO400型鏟運(yùn)機(jī)安全閥輸出控制壓力調(diào)定為180bar，充壓閥輸出控制壓力調(diào)定為100～135bar，轉(zhuǎn)向溢流閥輸出控制壓力調(diào)定為140 bar，工作裝置液壓系統(tǒng)操作閥輸出控制壓力調(diào)定為165bar。

為能發(fā)揮控制元件最大的使用效率，首先要保證控制元件的靈活性，其次液壓系統(tǒng)使用的油料的質(zhì)量和工作油溫應(yīng)達(dá)到要求，最后要求控制元件無(wú)損壞、無(wú)異響、無(wú)泄漏等。TORO400型鏟運(yùn)機(jī)液壓系統(tǒng)用油牌號(hào)為68#無(wú)灰抗磨液壓油，液壓油最適合的工作溫度60～80℃，如果不能達(dá)到要求，在工作過(guò)程中會(huì)效率降低，同時(shí)也容易損傷元件。

2.1.3 執(zhí)行元件

液壓缸是鏟運(yùn)機(jī)液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行元件。鏟運(yùn)機(jī)的工作機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)都是采用雙作用單桿活塞液壓缸，動(dòng)作機(jī)能和耐壓性能是檢測(cè)液壓缸的主要性能參數(shù)。其檢測(cè)方法如下:

(1)檢查液壓缸在空載時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀況，看是否有阻滯、跳動(dòng)現(xiàn)象;

(2)操作控制閥，使液壓缸活塞分別處于液壓缸兩端，對(duì)兩工作油腔分別施加額定壓力，使液壓缸內(nèi)泄漏量流到量杯，用量杯測(cè)量其內(nèi)泄漏量;

(3)操作控制閥，使液壓缸分別處于液壓缸兩端，對(duì)兩工作油腔分別施加1.5倍額定壓力，保持?jǐn)?shù)分鐘，檢查液壓缸各裝配接合面是否有漏油，各零部件是否有損壞或變形等現(xiàn)象。

為確保液壓系統(tǒng)各元件的良好性，做好以下幾項(xiàng)保養(yǎng)工作十分必要:

(1)嚴(yán)格按照保養(yǎng)規(guī)程，并結(jié)合作業(yè)周期和工況，以正確方法定時(shí)定量更換液壓油，確保油液質(zhì)量達(dá)標(biāo);

(2)控制閥一般都是組合件，加工精度都比較高，液壓回路內(nèi)一旦有雜質(zhì)，便會(huì)影響液壓系統(tǒng)的正常工作。因此，要定時(shí)清洗、維護(hù)這些控制閥，并調(diào)好壓力;

(3)對(duì)于工作部件的密封件，要有良好的密封效果，如液壓馬達(dá)、液壓缸等密封很重要，在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間劇烈工作后，要及時(shí)檢查，發(fā)現(xiàn)損壞或泄漏等現(xiàn)象，要及時(shí)更換，這樣才能提高工作部件的使用壽命;

(4)要及時(shí)清理各管路表面的油污，因?yàn)槿绻臀坶L(zhǎng)期附著管路，特別是橡膠管路，很容易加快管路老化及損壞。

2.2 鏟運(yùn)機(jī)液壓系統(tǒng)的檢修與保養(yǎng)

鏟運(yùn)機(jī)液壓系統(tǒng)使用一定時(shí)期后，由于各種原因發(fā)生故障或產(chǎn)生異常現(xiàn)象，如果用調(diào)整的方法已不能排除問(wèn)題，可對(duì)系統(tǒng)液壓元件進(jìn)行檢修或更換。在進(jìn)行鏟運(yùn)機(jī)液壓系統(tǒng)檢修的過(guò)程中，應(yīng)特別注意如下事項(xiàng):

(1)拆解檢修精度較高的液壓元件和其它零部件時(shí)，要保持場(chǎng)地干凈整潔，最好在凈化車間內(nèi)進(jìn)行;

(2)檢修時(shí)，要完全釋放液壓系統(tǒng)內(nèi)的液體壓力，必要的情況下，可將系統(tǒng)內(nèi)的油液去除干凈;

(3)拆卸油管時(shí)，要將油管的管頭清理干凈，然后用干凈的石蠟紙或塑料制品將管頭包扎好，不能用棉紗或破布將油管堵塞，注意避免雜質(zhì)進(jìn)入;

(4)更換橡膠類的密封件時(shí)，避免用銳利的工具，注意不要損傷密封件;

(5)安裝O形密封圈或其他密封件時(shí)，應(yīng)將與密封件相接觸部件的尖角修鈍，避免密封件被毛刺劃傷;

(6)拆解液壓系統(tǒng)的各元件和其他裝置時(shí)，拆卸下來(lái)的零部件應(yīng)分門別類妥善放置和保存;

(7)拆解和組裝液壓元件時(shí)，不要被工具或其他東西碰傷精度高的加工表面;

(8)拆解后再裝配時(shí)，各零部件必須徹底清洗干凈;

(9)裝配時(shí)密封圈不能有扭曲現(xiàn)象，要保證滑動(dòng)部件的靈活性;

(10)安裝液壓元件或管接頭時(shí)，擰緊力應(yīng)合適即可，不可出現(xiàn)由于使用的擰緊力過(guò)大而導(dǎo)致發(fā)生液壓元件變形、滑閥的閥芯不能靈活滑動(dòng)等現(xiàn)象。

鏟運(yùn)機(jī)液壓系統(tǒng)整體檢修后，為確保整體性能達(dá)到使用要求。首先逐一測(cè)試與調(diào)整系統(tǒng)元件的技術(shù)指標(biāo)，使之達(dá)到額定值。接下來(lái)在對(duì)鏟運(yùn)機(jī)液壓系統(tǒng)進(jìn)行整體全面的調(diào)試和試機(jī)過(guò)程中，還需要合理地調(diào)整系統(tǒng)中各個(gè)調(diào)壓元件的壓力值，使系統(tǒng)各元件工作時(shí)協(xié)調(diào)配合、運(yùn)行合理流暢，從而保證液壓系統(tǒng)的性能穩(wěn)定可靠。如果系統(tǒng)壓力值調(diào)整不合理會(huì)造成液壓能的損耗，使油溫升高，甚至?xí)驗(yàn)閯?dòng)作不協(xié)調(diào)，導(dǎo)致機(jī)械產(chǎn)生運(yùn)行性故障?？偠灾嚈C(jī)成功才是最終的目的。

試機(jī)包括空載監(jiān)測(cè)調(diào)試和負(fù)載監(jiān)測(cè)調(diào)試。在試機(jī)之前，要重新檢查鏟運(yùn)機(jī)液壓系統(tǒng)各元件安裝是否正確，各動(dòng)作部件連接是否牢固，油箱內(nèi)的液面高度是否符合規(guī)定等，檢查確認(rèn)沒(méi)有錯(cuò)誤后才能試機(jī)。

(1)空載監(jiān)測(cè)和調(diào)試?？蛰d監(jiān)測(cè)和調(diào)試的目的是鏟運(yùn)機(jī)在不帶負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的條件下，全面檢查系統(tǒng)各液壓元件和各回路工作是否正常，并將各個(gè)液壓元件的技術(shù)指標(biāo)調(diào)整到滿足液壓系統(tǒng)工作要求的范圍。進(jìn)行空載監(jiān)測(cè)和調(diào)試時(shí)，先啟動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)，使整個(gè)系統(tǒng)滑動(dòng)部件得到充分的潤(rùn)滑，然后使液壓泵以標(biāo)定轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，檢查液壓系統(tǒng)各裝置是否有異常響聲;油箱中液面是否有過(guò)多的泡沫;液位高度是否在規(guī)定范圍。同時(shí)，檢查儀表盤上的油壓表及油溫表是否正常。一切正常后，依次緩慢操縱各操縱桿，使各執(zhí)行元件分別在空載下工作，低速全程運(yùn)行并排除系統(tǒng)中存在的空氣。接下來(lái)，依次操縱各操縱桿，讓各執(zhí)行元件在正常工作程序下，進(jìn)行無(wú)負(fù)荷連續(xù)運(yùn)行，檢查各動(dòng)作是否合理協(xié)調(diào)、連貫平穩(wěn)，是否存在誤動(dòng)作及跳動(dòng)等現(xiàn)象。運(yùn)行1～2h后，重新檢查油溫、油壓、液位高度等各參數(shù)指標(biāo)是否在允許的范圍內(nèi)。

(2)負(fù)載監(jiān)測(cè)和調(diào)試。負(fù)載監(jiān)測(cè)和調(diào)試的目的是鏟運(yùn)機(jī)在承受負(fù)荷后，檢查液壓系統(tǒng)工作是否能夠達(dá)到預(yù)定的要求，如作業(yè)能力是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求;工作部件運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)程度是否符合規(guī)定;噪聲和振動(dòng)是否在允許的范圍內(nèi);油溫是否在允許的范圍內(nèi)等等。進(jìn)行負(fù)載監(jiān)測(cè)和調(diào)試時(shí)，應(yīng)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從單個(gè)動(dòng)作到復(fù)合動(dòng)作的步驟循序漸進(jìn)進(jìn)行，并盡可能在多種多樣的工況環(huán)境下測(cè)試，目的是檢查鏟運(yùn)機(jī)作業(yè)時(shí)液壓系統(tǒng)工作裝置的所有動(dòng)作是否達(dá)到使用要求，在各種工況環(huán)境下作業(yè)是否有足夠的適應(yīng)能力。如果一切正常，可以進(jìn)行最大負(fù)載試車，這樣可避免設(shè)備出現(xiàn)運(yùn)行性損壞等事故。在測(cè)試過(guò)程中，對(duì)系統(tǒng)壓力、流量、溫度、噪音、泄漏情況等進(jìn)行全程監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)記錄和仔細(xì)分析處理。

3 鏟運(yùn)機(jī)液壓系統(tǒng)常見(jiàn)故障診斷及處理方法

鏟運(yùn)機(jī)液壓系統(tǒng)在工作過(guò)程中，由于各種各樣的原因，會(huì)出現(xiàn)多種多樣的故障，并具有突發(fā)性、隱蔽性，排除故障時(shí)，必須十分清楚系統(tǒng)的工作原理和正確分析故障原因才能確保維修的效果。下面簡(jiǎn)述鏟運(yùn)機(jī)在工作過(guò)程中，液壓系統(tǒng)較容易出現(xiàn)的幾種問(wèn)題及排除方法。

(1)油壓不足的影響。油壓不足是影響鏟運(yùn)機(jī)液壓系統(tǒng)正常工作的常見(jiàn)問(wèn)題之一。當(dāng)液壓系統(tǒng)壓力不足時(shí)，可從儀表盤上的油壓表直觀反映，也可從執(zhí)行運(yùn)動(dòng)部件的工作狀況——速度、噪音等判斷出來(lái)。例舉TORO400型鏟運(yùn)機(jī):當(dāng)制動(dòng)系統(tǒng)油壓不足100bar時(shí)，制動(dòng)系統(tǒng)無(wú)法打開(kāi)剎車裝置，鏟運(yùn)機(jī)無(wú)法行走;當(dāng)工作裝置液壓系統(tǒng)油壓達(dá)不到165bar時(shí)，動(dòng)臂舉升和鏟斗翻轉(zhuǎn)緩慢無(wú)力，動(dòng)臂提升時(shí)間不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的7s，鏟斗翻轉(zhuǎn)時(shí)間不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的2.5s等。系統(tǒng)油壓經(jīng)確定不足時(shí)，可從系統(tǒng)是否堵塞和泄漏(包括內(nèi)泄漏和外泄漏)進(jìn)行排查，因?yàn)閮烧呤窍到y(tǒng)工作油壓不足的主要因素。油路暢通，密封性好是系統(tǒng)正常工作的保證。處理方法:因?yàn)橐簤合到y(tǒng)是一個(gè)循環(huán)系統(tǒng)，檢查是否有堵塞和泄漏問(wèn)題，可從油箱→動(dòng)力元件(泵)→控制元件(閥)→執(zhí)行元件(油缸等)的順序，也可從執(zhí)行元件(油缸等)→控制元件(閥)→動(dòng)力元件(泵)→油箱的順序逐段檢查。如果發(fā)現(xiàn)堵塞問(wèn)題，可拆下閥、油管等相關(guān)部件進(jìn)行清洗，把油路清洗干凈并用高壓空氣吹干。如果發(fā)現(xiàn)有外泄漏現(xiàn)象，可根據(jù)外泄漏的原因使用相應(yīng)的方法處理，如管頭松動(dòng)時(shí)，就緊固管座;密封件損壞時(shí)，就更換密封件等。如果是相關(guān)零部件因?yàn)閾p壞或磨損過(guò)大造成內(nèi)泄漏現(xiàn)象時(shí)，就使用正確的維修方法給予修復(fù)或更換，如液壓泵內(nèi)泄漏造成輸出壓力不足時(shí)，就要檢修液壓泵;如控制閥、油缸內(nèi)泄漏造成壓力缺失時(shí)，就要檢修液壓泵、油缸等。

(2)液壓系統(tǒng)升溫快，發(fā)熱嚴(yán)重的影響。液壓油油溫過(guò)高會(huì)使油的黏度降低，泄漏增大，導(dǎo)致機(jī)械磨損加劇，甚至產(chǎn)生熱變形，失靈損壞等，嚴(yán)重影響鏟運(yùn)機(jī)的正常運(yùn)行。TORO400型鏟運(yùn)機(jī)液壓油溫升過(guò)大的原因主要有:回油過(guò)濾器堵塞，液壓系統(tǒng)背壓過(guò)高;工作壓力調(diào)整不當(dāng)，長(zhǎng)期在高壓下工作;零部件磨損間隙過(guò)大，內(nèi)、外泄漏量大;儲(chǔ)能器充氣壓力不夠;作業(yè)周圍環(huán)境溫度大等。預(yù)防的措施分別為:清洗回油過(guò)濾器，確?；赜捅硥翰怀^(guò)允許值;用正確的方法調(diào)整液壓回路的相關(guān)性能參數(shù)，使工作壓力在允許的范圍;檢修或更換損壞的零部件，確保其工作正常;給儲(chǔ)能器充夠規(guī)定的壓力;盡量減少在環(huán)境溫度高的場(chǎng)地作業(yè)等。

(3)液壓系統(tǒng)空穴現(xiàn)象的影響。液壓系統(tǒng)產(chǎn)生空穴現(xiàn)象時(shí)，油泵和管路出現(xiàn)噪聲、振動(dòng)現(xiàn)象，導(dǎo)致執(zhí)行元件動(dòng)作誤差，出現(xiàn)爬行、動(dòng)作遲滯現(xiàn)象，甚至造成液壓油劣化變質(zhì)，損傷零部件的滑動(dòng)面等。產(chǎn)生空穴的原因是空氣混入和產(chǎn)生氣穴。TORO400型鏟運(yùn)機(jī)防止產(chǎn)生空穴的方法主要有:加足油液，油箱液位保持在規(guī)定的指示線;定期清洗液壓油過(guò)濾器;擰緊各管接頭，注意各元件的外泄漏情況，因?yàn)槁┯吞幰彩沁M(jìn)氣處;注意使用排氣裝置排除管路中的空氣;在冬季或寒冷的環(huán)境下，應(yīng)使用黏度稍低的液壓油等。

鏟運(yùn)機(jī)液壓系統(tǒng)容易出現(xiàn)的故障除上述幾項(xiàng)以外，還有諸如液壓沖擊、水分進(jìn)入、液壓油污染等問(wèn)題，有時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)一個(gè)問(wèn)題，連帶產(chǎn)生另外一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題。對(duì)于產(chǎn)生的各種問(wèn)題都可以根據(jù)其工作原理和實(shí)際工作情況，查出問(wèn)題根源，使用正確的方法加以解決。

掌握正確的檢修和保養(yǎng)方法，就能長(zhǎng)期地保證系統(tǒng)處于良好的工作狀況，從而降低生產(chǎn)成本，創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，2009年以前我公司采用有問(wèn)題才解決問(wèn)題的方法(俗話說(shuō)“救火式”)使用兩臺(tái)TORO400型鏟運(yùn)機(jī)，設(shè)備故障多，平均每臺(tái)鏟運(yùn)機(jī)維修成本達(dá)86萬(wàn)元/a，設(shè)備完好率僅為80%左右。2009年以后我公司對(duì)兩臺(tái)TORO400型鏟運(yùn)機(jī)的使用，采用有計(jì)劃地、定期地進(jìn)行預(yù)防性檢修和保養(yǎng)的管理方法，設(shè)備故障較少，平均每臺(tái)鏟運(yùn)機(jī)維修成本為57萬(wàn)元/a，設(shè)備完好率能達(dá)到98%以上。

鏟運(yùn)機(jī)液壓系統(tǒng)是整體主機(jī)的一個(gè)有機(jī)組成部分，它工作正常與否和動(dòng)力系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等都有密切聯(lián)系。所以，液壓系統(tǒng)的檢修與保養(yǎng)還應(yīng)從整機(jī)角度進(jìn)行審視，只有其他系統(tǒng)確定完好的情況下，才能確保液壓系統(tǒng)正常工作。

［1］黎啟柏.液壓元件手冊(cè)［M］.北京:冶金工業(yè)出版社，1999.

［2］雷天覺(jué).液壓工程手冊(cè)［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1990.

［3］劉延俊.液壓系統(tǒng)使用與維修［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2006.

［4］張棟林.地下鏟運(yùn)機(jī)［M］.北京:冶金工業(yè)出版社，2002.

2011－07－04)

玉聚尖(1979－)，男，廣西南丹人，助理工程師，主要從事地下鏟運(yùn)機(jī)的使用與維護(hù)工作，Email:yujujian2000@sina.com。