【起重機械液壓系統(tǒng)高溫故障診斷及方案設計5600字（論文）】

任務背景1.1設備故障描述起重機械液壓系統(tǒng)在使用過程中，隨著時間的推移，會出現(xiàn)各種各樣的問題。高溫問題是在維修中經常遇到的故障現(xiàn)象，因其對機器性能及壽命影響比較大，排除起來往往有一定難度，高溫問題給起重機械用戶帶來了很大的煩惱和困惑，因此解決高溫問題是維修人員不能回避的職責。液壓起重機液壓系統(tǒng)發(fā)熱現(xiàn)象：如一臺330BL型起重機正常工況下，液壓系統(tǒng)油溫應在60℃以下(油泵的溫度較之高5~10℃)，ZL-50型裝載機變速器液壓系統(tǒng)的油溫一般控制在30～55℃比較理想。此時油液的粘度、潤滑性和耐磨性處于最佳狀態(tài)，系統(tǒng)傳遞效率最高。如果超出較多，則稱之為液壓系統(tǒng)高溫。其故障表象為:臺330BL型起重機，在使用了8216h后出現(xiàn)了液壓油高溫報警現(xiàn)象。停機使其冷卻，但工作約lh后又出現(xiàn)上述報警現(xiàn)象，如此反復。工程機械冷車工作時，各種動作較正常，當工作約一小時后，隨著液壓油溫升高，便出現(xiàn)機械各執(zhí)行機構無力及動作滯緩，特別是挖掘力不夠、行走轉向困難等。1.2設備故障危害液壓系統(tǒng)在能量傳遞的過程中不可避免會造成一定的能量損失，致使系統(tǒng)油溫升高。隨著油溫不斷升高，油液粘度不斷下降，泄漏逐漸增加，各潤滑部位油膜被破壞，使機件磨損逐漸加重，從而加快油溫上升的速度。當油溫過高時，膨脹系數(shù)不同的材料構成的運動副之間的間隙將發(fā)生異常變化，若間隙變大則油液泄漏嚴重，若間隙變小則元件之間可能發(fā)生卡死現(xiàn)象，而且液壓油氧化加快、油液變質。如果液壓系統(tǒng)出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象而不能及時處理，對系統(tǒng)就會產生以下不利的影響：1)液壓油黏度、容積效率和液壓系統(tǒng)工作效率均下降，泄漏增加，甚至使機械設備無法正常工作。2)油液汽化，水分蒸發(fā)，容易使液壓元件產生穴蝕。油液氧化形成膠狀沉積物，易堵塞濾油器和液壓閥內的小孔，使液壓系統(tǒng)不能正常工作。3)液壓系統(tǒng)的零件因過熱而膨脹，破壞了相對運動零件原來正常的配合間隙，導致摩擦阻力增加、液壓閥容易卡死，并使?jié)櫥湍ぷ儽?、機械磨損增加，結果造成泵、閥、馬達等元件的精密配合面因過早磨損而使其失效或報廢。4)加速橡膠、尼龍等密封件老化變質，壽命縮短，甚至喪失其密封性能，使液壓系統(tǒng)嚴重泄漏。因此，液壓油油溫過高會嚴重影響機器的正常使用、降低液壓元件的使用壽命，并增加工程機械的維修成本。1.3施工準備工作1.3.1工具材料的準備工具準備：序號名稱數(shù)量備注英制梅花開口1套公制梅花開口1套公制套筒1套200mm活動扳手2把十字螺絲刀1把一字螺絲刀1把各種量具若干銅錘1把內六角扳手1套紫銅棒1條撬棍2條內外卡簧鉗各1把斜口鉗1把組合拉馬1套2T倒鏈2個2T吊帶4條2T卸扣4個集裝箱一個1.3.2配件材料序號名稱型號/規(guī)格數(shù)量備注1油封若干甲方提供2密封圈若干甲方提供3液壓油5桶4清潔用棉布50公斤5柴油50公斤6砂布0號20張7油石1盒8毛刷3寸5把9廢油桶1個10其它所需配件如干1.3.3人員組織的準備施工負責人：1人安全員：1人質檢技術負責人：1人液壓工程師：1人高級鉗工：2人吊裝工：1人1.3.4維修資料的準備設備的故障維修記錄設備的保養(yǎng)記錄設備的廠家維修指導手冊2故障排除方案2.1故障診斷過程現(xiàn)場觀察發(fā)現(xiàn)，液壓油已呈灰色；機器在停止回轉時，回轉馬達發(fā)出很大的吸空聲。根據(jù)故障現(xiàn)象并結合該機的液壓工作原理進行分析后認為，造成液壓油溫度過高的原因可能是:液壓油位過低:各種液壓控制閥、安全閥以及液壓缸內部泄漏；行走馬達或回轉馬達泄漏:回油阻力過大；液壓油箱散熱效果不佳等。2.2故障原因分析分析液壓起重機液壓系統(tǒng)發(fā)熱現(xiàn)象產生的原因，有可能是液壓系統(tǒng)本身設計不合理造成的。如元件間匹配不合理、管路通道過細、彎頭多、彎曲半徑小、油箱容積不夠等因素造成的。這類問題應在設計階段予以充分考慮，否則將造成起重機液壓系統(tǒng)先天不足，制成產品后就難以克服。造成液壓系統(tǒng)發(fā)熱更多的則是工作中對液壓起重機液壓系統(tǒng)的檢查、使用、維護不當造成的。2.1散熱器散熱性能不良。液壓起重機液壓系統(tǒng)出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象，應首先檢查液壓油散熱器是否工作正常。一是查看散熱器外部散熱翅片是否變形。如果翅片發(fā)生變形，就會造成冷卻風扇量不足。此時應清理散熱片，緊固風扇皮帶等。二是檢查散熱器上下管溫差變化情況。如果溫差變化不大，內部管道則可能阻塞，從而導致散熱效果變差。對液壓油散熱器內部管道阻塞的判斷，可以通過直接觸摸的方式檢查，亦可以通過在散熱器進出口油道安裝壓力表，檢查二者之間的壓差。油溫為45℃左右壓差在0.12MPa以下屬于正常情況。如果高于0?12MPa，則表明油管阻塞嚴重。此時，應拆卸散熱器上下蓋，疏通管道。2.2減震箱油位過高。起重機液壓泵的發(fā)動機是通過減震箱內的減震阻尼器來連接的（如小松PC200-5型）。如果在使用中，操作人員盲目加油，或者液壓泵軸端油封老化，造成液壓油泄漏，減震箱內的油位就會過高。當油位大大超過觀察油平面螺絲處（一般約為1.5L）時，這些過多的油液在伴隨減震阻尼器轉動過程中，產生大量的熱量并傳遞到液壓泵，導致系統(tǒng)發(fā)熱。因此，在操作液壓起重機前，應先檢查減震箱油液高度，使之保持在標準油位。如果液壓泵軸端油封出現(xiàn)老化，應立即更換。2.3液壓回油濾芯單向閥失靈。從液壓系統(tǒng)原理圖可以得知，液壓系統(tǒng)回油濾芯單向閥與液壓油散熱器并聯(lián)接在回油濾芯的出口上。其功用是當回油散熱器壓差在0.185MPa以上時自動開啟，短接散熱器構成回油通路。實際工作中，因該閥安裝在回油濾芯底部，難以檢查保養(yǎng)，加之使用時對液壓油油質選用不當，或長期不換油及年久失修等，使油液污染嚴重，導致該閥卡死在常開位置上（還有的擅自將此閥拆除）。于是，回油散熱器不起散熱作用，勢必引起油溫過高。因此，在每次更換液壓油時，應檢查此閥是否有卡滯現(xiàn)象。2.4液壓油牌號選用不當或油質差。操作中，因選用性能不符合規(guī)定的油液或偽劣油而使液壓系統(tǒng)油溫升高的故障時有發(fā)生。例如，誤用粘度過高的油液，引起液流壓力損失過大，轉化為熱能，會引起溫升過高；誤用粘度過低的液壓油，也會引起工作液壓泵及液壓元件內泄漏大，產生熱量。此外，一些劣質油液，粘溫性能差，易乳化和生產氣蝕，折出氣泡等，會在液壓油高壓產生局部高溫并加劇元件的磨損。根據(jù)該機液壓系統(tǒng)的液壓油回油和補油以及冷卻器(見圖1)、慢回閥和冷卻旁通閥位置圖(見圖2)可知，液壓系統(tǒng)的回油是先經過回轉慢回閥后，再經冷卻旁通閥和液壓油冷卻器，又經回油濾油器后回到液壓油箱的。圖2-1圖2-2慢回閥的作用是保持回油壓力在290kPa，保持此壓力的目的是，防止回轉馬達在停止回轉過程中出現(xiàn)真空現(xiàn)象，同時，慢回閥還可以防止由于回轉馬達內部泄漏而引發(fā)的真空。流經慢回閥的液壓油又分成兩路:一路流經液壓油冷卻器，另一路流經冷卻旁通閥(見圖2)。冷卻旁通閥是利用液壓油的壓力來控制其啟閉的，當液壓油的溫度過低時，回油管內的流動阻力就很大，這樣回油管內的液壓油壓力就較高，旁通閥就會開啟，大部分的液壓油流經旁通閥后再經過回油濾油器直接回到油箱，一小部分液壓油流至散熱器；當液壓油溫度升高后，油的壓力降低，旁通閥關閉，這樣絕大部分液壓油就經冷卻器后流至回油濾油器，最后流回油箱。旁通閥就這樣使液壓油的溫度始終保持在最佳的工作溫度狀態(tài)。2.3故障排除過程首先用壓力表測量各液壓回路的安全壓力值，結果壓力均在技術要求的范圍內，這樣就排除了各種控制閥、安全閥和液壓缸以及回轉馬達泄漏的可能性；由于液壓系統(tǒng)沒有回油壓力測試口，又沒有三通接頭，故無法進行回油壓力的測試；另外，發(fā)動機的冷卻液溫度一直正常，冷卻液散熱器又安裝在液壓油冷卻器的后部，通風良好，因而液壓油冷卻器散熱效果不佳的可能性也被排除。但在用紅外溫度測量儀測量液壓油冷卻器的進、出油管溫度時發(fā)現(xiàn)，兩者的溫度沒有差異，這和前面作出的液壓油冷卻器的散熱效果良好的結果自相矛盾。于是，我們對可能出現(xiàn)故障的部件逐一進行了排查，通過排查，將故障的可能性集中在液壓油的回油和冷卻油路上了，由于無法直接對液壓油的回油壓力及冷卻回路壓力進行檢查，只有拆檢冷卻回路了。于是，放凈液壓油，拆下液壓油冷卻回路上的冷卻旁通閥，發(fā)現(xiàn)該閥閥座上卡有一鋁合金碎片。通過檢查發(fā)現(xiàn)，慢回閥已經部分解體。更換該閥和液壓系統(tǒng)的回油濾油器，并對液壓系統(tǒng)進行了沖洗，重新加注液壓油后再試機時，液壓油溫度始終保持在正常的狀態(tài)，回轉馬達的吸空聲也已消失，機器故障已被排除。在該例故障中，由于慢回閥解體后的鋁合金碎片卡在冷卻旁通閥的閥座上，使旁通閥始終處于開啟位置，大部分液壓油就直接經回油濾油器流回油箱。而不再經過液壓油冷卻器散熱，從而造成液壓油高溫。同時，由于慢回閥的損壞，就不能保持一定的回油壓力，在回轉馬達停止回轉過程中不能進行補油，因此回轉馬達就會發(fā)出吸空聲響。后進行回裝、試機：按照拆卸相反的順序將部件回裝；1）再次檢查確認設備回裝的完整性；2）通知中控解除能源隔離；3）無關人員撤離現(xiàn)場；4）吊車司機，起動吊車，對吊機的運行性能進行測試；最后，清理場地。3施工質量技術措施1、建立以施工負責人、技術負責人為核心，以技術質量管理系統(tǒng)為主導的施工質量管理體系。2、所有參與的施工作業(yè)人員必須有相關的作業(yè)資質，嚴謹無證上崗。3、裝配過程中所涉及到得安裝尺寸嚴格按照國家相關標準或廠家說明書要求執(zhí)行；4、外購或加工的零配件必須經技術人員和檢驗人員驗收合格；5、由主修人負責提交吊機各個部件的安裝、檢測報告；6、裝配好的吊機零部件要經過技術人員和質量檢驗人員的驗收；7、所有檢驗項目在熟悉技術資料、設備的基礎上進行，開工前堅持對施工人員進行技術交底，交底中要有工作方法、質量標準。4施工安全技術措施1安全培訓：所有的施工人員在進入施工現(xiàn)場前，都根據(jù)其工作性質進行安全教育；所有員工都應具備相應的上崗證。作業(yè)現(xiàn)場應合乎安全生產要求，現(xiàn)場設備、材料都要在規(guī)劃區(qū)域擺放整齊。2、作業(yè)前安全會：召開項目組全體管理人員的會議，明確項目的有關健康、安全和環(huán)保要求，增強全體員工的防范意識。3、作業(yè)現(xiàn)場的安全檢查由安全監(jiān)督組織，負責每周一次的安全檢查及不定期的抽查，4、設備檢修作業(yè)由專門的技術負責人進行指導，確保溝通良好，避免作業(yè)中出現(xiàn)碰撞、擠壓等受傷事故，嚴格遵守設備檢修作業(yè)管理規(guī)定；5、吊裝作業(yè)由專人指揮，認真做好吊具的檢查，嚴格遵守吊裝作6、工完料盡場地清，垃圾嚴格分類；7、惡劣天氣停止一切室外作業(yè)；8、建立應急醫(yī)療部署。5項目驗收吊機檢修后，對其進行性能測試，主要包括了主鉤的空載運行速度和穩(wěn)定性的測試；主鉤滿載運行速度和穩(wěn)定性的測試；主鉤1.25倍載荷的運行測試，經甲方確認后，完成其它書面文件的工作交接，大修工作結束。

6經驗總結汽車起重機主要是用于進行土石開挖的一種施工機械，近年來，我國起重機市場，尤其小型汽車起重機機市場發(fā)展的極其迅速，是帶動我國工程機械行業(yè)特別是起重機行業(yè)發(fā)展的一股重要力量。中小型液壓起重機廣泛應用于道路、市政、管網、地鐵、水利等各種施場地，結合自身的優(yōu)良性能，可在各種特殊工況和施工環(huán)境中游刃有余。正常工作狀態(tài)下，液壓系統(tǒng)液壓油的溫度一般在40～60℃之間，最高不應超過80℃。溫度過高會增大運動部件間的磨損、加速液壓系統(tǒng)密封件的老化和液壓油的氧化變質，影響工程機械的正常運行。高溫天氣下，起重機液壓系統(tǒng)油溫高溫故障將增多，會使油的粘度變化，引起液壓元件及系統(tǒng)內的排放量的增加，將導致泵和馬達的容積率;阻尼孔或換向閥的溫度的增加也可能改變原來的速度和性能;油膜潤滑溫度升高增加機械研磨，危害非常大。起重機液壓系統(tǒng)溫度過高原因分析及處理：原因一：液壓油選擇不當主液壓油不是品牌產品，油的粘度變化速度過快，這將堵塞濾清器或散熱器，使壓力損失增大，發(fā)熱增加。解決辦法：要保持油液的清潔，并及時更換液壓油。注意事項：一般用液壓油箱空氣過濾器的用戶往往不重視，當施工現(xiàn)場粉塵多時，粉塵容易吸入液壓油箱。另外，在更換關閉泵或馬達時，必須清潔液壓油油箱和濾清器，因為舊件破碎的金屬粉末也可能造成污染。原因二：液壓元件磨損嚴重造成液壓系統(tǒng)內泄，發(fā)熱量增加。解決辦法：必須按照規(guī)定，定時檢修，發(fā)現(xiàn)磨損及時更換。原因三：若系統(tǒng)設計不合理，存在設計，加工，裝配缺陷，則系統(tǒng)在工作過程中有大量壓力損失導致液壓油發(fā)熱。解決辦法：這種情況可安裝散熱器，增加管直徑。原因四：若液壓系統(tǒng)調試不當，安全閥限定壓力調整過高或過低，會引起系統(tǒng)發(fā)熱增加。解決辦法：在調試錢，必須要認真檢查安全閥壓力值，謹慎調節(jié)。原因五：系統(tǒng)散熱不足散熱器，油箱表面過臟，造成散熱器散熱孔堵塞，導致散熱不暢，同時液壓油箱表面散熱受阻，造成系統(tǒng)液壓溫度升高。解決辦法：必須要定期清潔，防止堵塞。原因六：風扇轉速太低，造成散熱風量減少，散熱量不足。解決辦法：高溫作業(yè)時，定期檢查散熱風扇轉速是否降低。原因七：超負荷工作環(huán)境溫度高或連續(xù)超負荷、長時間工作，也會使系統(tǒng)溫度過高。解決辦法：可調節(jié)作業(yè)時間，選擇夜晚等低溫時段作業(yè)。

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