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農業(yè)機械液壓系統常見(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 )影響液壓系統的正常工作，使液壓系統出現故障，壽命縮短。
1.1.1 油液中侵入空氣在農業(yè)機械液壓系統的運行過(guò)程中，會(huì )經(jīng)常進(jìn)行加油等操作，若加油時(shí)不適當地向下傾倒、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，可在油箱中出現針狀氣泡。若系統中侵人大量空氣，在油箱中就會(huì )出現大量氣泡。這時(shí)，油液就容易變質(zhì)，以致不能使用，同時(shí)，液壓系統會(huì )出現振動(dòng)、噪聲、壓力波動(dòng)、液壓元件不穩定、運動(dòng)部件產(chǎn)生爬行、換向沖擊、定位不準或動(dòng)作錯亂等故障。液壓系統混入了空氣后，應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 油液中混入水分農業(yè)機械的運行環(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。另外油箱蓋上因冷熱交替而使空氣中的水分凝結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)入液壓系統內部，不僅使液壓元件內部生銹，同時(shí)降低摩擦運動(dòng)副的潤滑性能，零件磨損加劇，降低系統效率。液壓系統內的鐵系金屬生銹，剝落的鐵銹在液壓系統管道和液壓元件內流動(dòng)，蔓延擴散下去，導致整個(gè)系統內部生銹，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，便導致液壓元件的堵死、卡死現象，引起液壓系統動(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：農業(yè)機械在風(fēng)沙大的環(huán)境下工作，許多污染物通常從外露的往復運動(dòng)元件(活塞桿等)、油箱的進(jìn)氣孔和注油孔等進(jìn)入系統;② 內部殘留：在機械的油箱、油管或部件內有異物的殘留，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、各種閥及液壓缸等產(chǎn)生各種故障或嚴重影響系統的工作性能。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)人泵和馬達內的相對滑動(dòng)部位，對泵和馬達造成危害，如：齒輪泵與齒輪馬達的齒輪端面和兩端蓋側板、齒項和殼體;葉片泵的葉片和馬達的葉片與葉片槽、轉子端面和配油盤(pán)端面、定子和轉子(葉片頂部)之間;柱塞泵和柱塞馬達中的柱塞與柱塞缸體孔、轉子與配油盤(pán)之間、滑靴和傾斜盤(pán)之間、變量機構的滑動(dòng)副之間，均會(huì )造成卡死現象，導致泵和馬達功能失效。污染顆粒進(jìn)入上述滑動(dòng)部位之間，使磨損加劇，縮短了泵和馬達的壽命，有可能報廢一臺價(jià)格昂貴的整臺泵f如柱塞泵)或油馬達，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，導致油缸不動(dòng)作，整個(gè)系統失去工作機能。
油中污染顆粒會(huì )對各種閥類(lèi)元件造成危害。污染顆粒引起滑閥卡住與節流口堵塞，造成閥動(dòng)作失靈，流量調節失效和流量不穩，進(jìn)而使整個(gè)液壓系統失靈，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(lèi)元件運動(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，導致油泵吸空，產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲;污物使油缸和油馬達增大摩擦力、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);灌油前要仔細清洗油箱;向油箱加油時(shí)，要加過(guò)濾網(wǎng);在設備使用時(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;油箱儲量太少，致使油液循環(huán)太快，導致油箱散熱面積不足，從而引起過(guò)熱;②機械連續工作時(shí)間過(guò)長(cháng)，超過(guò)額定工作負載，因而產(chǎn)生過(guò)熱;③液壓系統部件被損壞未及時(shí)更換，泄漏比較嚴重，泵站壓力調得過(guò)高，運動(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)而導致系統過(guò)熱;④頻繁的換向及速度換接時(shí)的沖擊現象，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)應調節機構消除沖擊。
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(lèi)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�？芍�，液壓油污染和過(guò)熱有內在的聯(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，應對液壓系統建立專(zhuān)門(mén)的預防保養制度。預防保養液壓系統的預防保養關(guān)鍵是有效控制液壓系統中污染物的侵入和生成以及防止系統過(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)性和潤滑性等，這些性能不好時(shí)會(huì )帶來(lái)以下這些故障。
(1)當液壓油粘度過(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;內泄漏增大時(shí)使執行元件(液壓缸或液壓馬達)動(dòng)作失常;壓力控制閥的壓力出現不穩定現象(壓力表波動(dòng)大);因潤滑不良產(chǎn)生各運動(dòng)副表面的異常磨損。當液壓油粘度過(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，導致各種控制閥工作性能不穩定(如通過(guò)流量閥的流量大小不穩定);銹脫落會(huì )使液壓元件燒接，拉傷。
(3)當液壓油的抗乳化性差時(shí)，只要當油中侵入水分時(shí)，液壓油就會(huì )產(chǎn)生乳化，使液壓系統產(chǎn)生故障。所以易產(chǎn)生的故障同當油中混有水分時(shí)產(chǎn)生的故障。
(4)當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(zhù)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)人潤滑部位，切破油膜使潤滑性能降低，導致液壓元件產(chǎn)生燒傷、爬行。
(7)當液壓油的流動(dòng)閃點(diǎn)在10～15℃以下時(shí)，流動(dòng)性變差，不能使用。
(8)當液壓油的潤滑性不良時(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;執行元件性能降低;泵閥等滑動(dòng)面異常磨損，燒壞;流量閥調節不良;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、預防保養
液壓系統的預防保養關(guān)鍵是有效控制液壓系統中污染物的侵人和生成以及防止系統過(guò)熱。要防止出現液壓油過(guò)熱和污染的情況，就需要注意：
(1)嚴格檢查液壓油的狀況。要定期對液壓系統中液壓油的質(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。檢測油液是否被污染，是否需要更換，可借助一些專(zhuān)用污染檢測儀來(lái)實(shí)地檢測。若沒(méi)有檢測儀器，用簡(jiǎn)易法檢驗液壓油的品質(zhì)，如用直觀(guān)法檢查外觀(guān)和氣味是否正常，或者用其他化學(xué)的方法來(lái)檢測液壓油的酸堿度等，就能夠基本確認液壓油是否變質(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，損壞的判斷標準是是否被污染物附著(zhù)，被附著(zhù)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。管路在液壓系統總起著(zhù)傳輸的作用，系統中硬管不能出現壓扁、彎折與破損，軟管不能出現扭結、擦傷或過(guò)度彎曲。如果出現破損或者扭結等情況，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，也應該找同樣型號長(cháng)度的管路進(jìn)行更換，不應該進(jìn)行變更。
(4)防止滲漏。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)的液壓系統要清洗油路。液壓系統要定期進(jìn)行檢測，如果情況發(fā)生，要進(jìn)行維修。維修后清洗油路很重要。使用前液壓系統空運行，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)推薦牌號的新油按規定量重新加入系統內，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)生在油箱內部，則會(huì )造成液壓油污染。對發(fā)動(dòng)機及其他機械系統需采取防凍措施，如加熱保溫、換用低黏度丁作油等。
3、結語(yǔ)
農業(yè)機械液壓系統常見(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的正常工作，讓機械的運行環(huán)境和運行狀態(tài)都得到改善，延長(cháng)液壓元件的使用壽命，減少設備故障率，提高機械的工作效率。
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