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汽车起重机液压故障检测维修技术的应用策略

2022-02-28 99 上传者：管理员

摘要：汽车起重机是在现有汽车底盘基础之上改装而来的，制造成本低、经济性好，是现代生产制造过程中十分重要的生产设备。汽车起重机包含了上车与下车底盘，通过液压系统驱动各个执行元件实现相应的动作。汽车起重机液压故障主要表现为系统渗漏、含有空气造成运行振动、液压元件故障以及人为因素和自然因素引发的液压系统故障，为了能够在第一时间排除液压故障，可以采用整机故障检修法、元件故障检测法、感官检修法以及专用仪器检测法等检修技术手段，确保汽车起重机安全稳定运行。

关键词：
安全工程
检测维修技术
汽车起重机
液压故障
资金投入
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伴随着我国现代社会经济的不断发展以及科学技术水平的逐步提升，汽车起重机液压系统也获得了快速发展。汽车起重机在许多起重作业以及安全工程中得到了大范围使用，推动了我国社会经济的不断发展，降低了工程项目施工中的资金投入。然而由于汽车起重机使用频率较高，再加上环境、人为等因素的影响，使得汽车起重机在使用过程中产生的安全故障也比较多，与此同时一些汽车起重机维修人员综合水平不高，不能够正确分析起重机故障原因，从而无法采取专业的、可行的方法彻底排除汽车起重机故障，造成起重机在实际使用中仍然面临较大的安全风险，同时也不利于提高汽车起重机的工作效率。

液压系统故障判断是以现代人工智能判断方法为载体发展起来的，国外从上个世纪60年代就开始对其的研究工作。得益于液压系统重量轻，运转平稳等诸多优势，使得其可靠性越来越高，然而能够实现的动作单一，工作环境恶劣造成其故障高发[1]。为了确保汽车起重机液压系统正常运行，本文重点分析了QY16汽车起重机的结构构成及其液压工作原理，归纳与总结了汽车起重机主要液压故障，提出了液压故障检测维修的重要方法，确保汽车起重机能够稳定、高效运行。

1、汽车起重机概述

1.1 汽车起重机结构分析

QY16型汽车起重机通常涵盖了两个部分，分别是上车与下车底盘，其中上车主要包含部件有转台、伸缩吊臂以及配重等[2]。汽车起重机上车设置有独立的泵站，通过发动机可以带动主泵运转，同时利用电磁阀控制液压系统流量，以此来实现对起重机吊臂支撑油缸、吊臂旋转、配重以及吊臂变幅等动作的控制，确保其安全、稳定运行。在下车底盘部分还设置有单独的发动机，主要功能是带动下车体行走、下车支腿伸缩动作等。

汽车起重机在实际进行起吊工作时，通常是基于和其相匹配的载重汽车为基础部分，再在汽车上部分增设起重功能部件，最终构建成一个完整的汽车起重机。汽车起重机整个工作过程的实现，都是利用自身具有动力为起重机液压动力单元提供系统动力，使得起重机各项动作稳定进行[3]。如图1所示为QY16型汽车起重机外形结构示意图。

1.2 汽车起重机液压系统工作原理

QY16型汽车起重机基于汽车底盘部位中的变速器部件上的取力箱传动液压油，这种液压系统是通过双联齿轮泵为其提供液压动力[4]。液压泵的额定工作压力为25MPa，额定排量为39mL/r，额定转动速度为1630r/min。液压系统在工作过程中，泵将液压油从油箱中吸取出来，然后经过过滤器、中心回转阀块以及手动阀组之后，将液压油顺利输送到各个液压执行元件中[5]。另外，为了实现对系统压力的有效调节，在液压系统中加入了溢流阀。如图2所示为QY16型汽车起重机液压系统作原理图。

QY16型汽车起重机液压系统涵盖了多个组成部分，主要有转台回转、支腿伸缩、起重臂变幅、吊臂伸缩以及吊钩升降等。在整个液压系统中，过滤器、液压泵站、溢流阀、手动控制阀与支腿等均与转台共同运动。而前支撑腿、后支撑腿的伸出与缩回手动控制阀则安装在操作室中。汽车起重机液压系统中使用的换向阀型号都是M型中位机能三位四通阀[6]。基于控制不同阀体动作实现对起重机各个动作的控制，进而实现对货物的搬运。当汽车起重机各个部件处于停止状态时，泵转化为卸荷状态，各个执行元件中的液压油经过中位阀组返回到油箱中[7]。为了降低液压系统的复杂性，只使用了一个液压泵。为了避免汽车起重机在路面行驶过程中转台出现转动或者滑移，安装有转台锁止部件。

2、汽车起重机主要液压故障原因与表现

当液压系统出现问题时往往是由多方面因素引起的。因为液压传动有着自身的特殊性，像一些液压元件与辅助部件的工作环境均处于封闭腔体的液压油中，通过眼睛观察很难查找出具体的故障点。另外，当液压系统存在故障时，可能不是某个单一故障，而是多个故障同时产生，并且电气系统、液压等均会造成故障的产生。一般来说，液压系统故障通常是元件安全故障以及系统安全故障两种，并会伴随运动不平稳、噪声与振动性加大以及系统压力值变化幅度大等现象。正常情况下造成汽车起重机液压系统故障的原因分为以下几种。

第一，液压系统渗漏造成内部管路压力降低。液压油泄漏能够通过眼睛观察出来，部件表面会产生明显的油渍，通常需要对液压元件的密封圈、壳体以及连接管路等进行检查。而液压系统内泄则需要借助专业仪表测量液压系统的压力与流量才可以确定。主要针对配合间隙是否正常、油封是否工作正常、液压油粘度以及温度等进行检查。

第二，液压系统中包含有大量空气，导致运行中产生高频振动，并伴有较大的噪声。一方面可能是因为油泵进油不良造成的，造成这种故障产生的原因可能是油管管径偏小、油管过长、油管弯曲较多、滤油器阻塞以及补油泵工作不佳等。另一方面可能是液压油中融入了空气。造成这种故障出现的原因有油箱设计不科学、连接管路有气孔、液压泵油封密封不良、工作介质选择不正确以及系统排气失效等。

第三，选用的元器件质量不好，稳定性较低，在实际应用中易引发问题，造成设备运行故障。

第四，操作人员在实际操作设备过程中，没有按照规定标准操作也会导致设备故障产生。

第五，外界因素也会对起重机液压系统产生较大影响，比如说雷雨、大风等极端天气，或者外物对起重机产生破坏等，均会导致汽车起重机液压系统故障。

3、汽车起重机液压故障检测维修技术

3.1 整机故障检修法

汽车起重机在日常运行过程中，最容易产生的故障便是整机故障，所以在开展检测维修工作时，使用频率较高的检修技术也是整机故障检修法，通过该检修技术能够精准定位故障出现的范围。通常情况下一个液压式起重机包含有两个及以上液压泵组，同时还涵盖了相应的众多子系统[8]。在这样的情况下，检修人员在实际开展检测维修工作时，应当要将汽车起重机液压系统压力值改变作为重要参考标准，再结合起重机液压系统原理图，进而判断出故障出现在哪个液压子系统中。

比如说，当汽车起重机在工作过程中，突然出现操作无反馈、动作运行不正常等现象时，能够判断出故障位置极有可能在操作系统上，从而对故障出现范畴进行准确定位。在汽车起重机正常操作中，液压泵需要同时为多个液压元件提供液压油，当只有某个液压元件工作不正常时，通常是操作阀、后部元器件等出现故障，重点进行这些部位的检查，当确定故障点后更换相应的部件即可解决故障。

3.2 元件故障检测法

当液压式汽车起重机液压系统出现故障时，检修人员能够根据具体的故障现象判断出哪个液压元件存在问题，再对该液压元件进行检查[9]。比如说当液压系统中液压泵出现输油量较低、压力降低等现象时，在对该故障进行检修时，重点从以下几个方面入手，查看电机运转方向是否正确、吸油管、过滤器等部件有无出现阻塞、轴向与径向间隙是否过大、液压油粘度与温度等。针对控制元件的检查，依照阀类型的不同需要选取不同的检测方法，比如说压力阀故障，在检测维修中主要表现为压力值不稳定，溢流阀会因为弹簧支撑力不够、锥阀和阀座配合不佳、钢球和阀座密合效果差等原因造成液压油渗漏；减压阀会因为液压油中含有空气、阻尼孔不通畅以及阀芯运动不顺畅等原因造成阀体不能正常工作。

当液压系统中液压缸出现推力较弱、运行速度缓慢等现象时，通常是由于活塞密封圈出现问题，在实际开展检测维修工作时，要先将油缸活塞杆推动到最大行程处，同时缸头位置油口处于开放状态，利用外力使油缸强行停止，当油缸压力达到规定数值之后，查看油缸活塞情况。当活塞没有出现位置改变，但是出现少量液压油渗出，这说明油缸活塞密封圈密封性能不良，使得油缸工作时会出现油缸内部渗漏的情况。另外，在实际进行液压油缸检查与维修时，应当要进行多次检查，以此来确保检测结果的精准性。

3.3 感官检修法

感官检修法即工作人员依托于看、摸、闻、听、查等方法，结合自身专业知识与工作经验，获取液压系统故障发生的大概位置与原因，并给出相应的解决方案。

第一，检修人员通过眼睛观察液压系统工作状况。首先查看液压系统中工作介质的状态，油液表面有无泡沫、黏度是否适中、液压油中有没有杂质、液压油量是否充足等；其次检修人员要重点查看各个密封圈、油管接头等位置有无出现液压油渗漏情况；再次，查看各个液压执行元件工作速度是否正常；最后查看系统压力状况，各个液压子系统的压力值是否平稳与正常。

第二，检修人员通过手摸的方式判定故障点，在采用这种方式时必须要确保安全性。首先用手触摸液压泵、阀组以及执行元件外表面一段时间，感受其运行温度，判断出是液压元件问题还是冷却系统问题；其次是将手放在液压元件与液压管路上，感受液压系统运行中振动情况，当存在明显的高频振动时需要进一步查找问题点。

第三，检修人员通过闻的方式查看液压油有没有变质、密封圈有没有因为温度过高产生橡胶臭味等。

第四，通过听声音的方式快速定位液压系统故障点。首先听噪声，仔细听溢流阀、液压油缸、液压泵等元件工作过程中的噪声，将其与正常噪声相比较，查看是否存在噪声过大的问题；其次听冲击声，重点听各个阀组元件在进行换向时有无出现撞击阀盖的冲击声、液压缸运行到位时有没有出现撞击声等，对比声音大小，判断是否存在异常。

第五，在面对经常性液压系统故障点时，需要通过查的方式查看以往的维修记录，判断故障再次产生的原因，比如使用环境较差、操作不规范还是维修保养不正确等，并给出有效的解决方案。

3.4 专用仪器检测法

当一些系统故障无法通过感官来进行检测时，这时候就需要借助专用仪器开展定量检修，例如现在市面上有着较多专用仪器来测量系统的压力值、流量值，液压泵与马达的转速等，能够实现对汽车起重机液压系统的动态检测与各个液压元件的动态观察。

4、结语

综上所述，液压系统是汽车起重机稳定有效运行的重要基础，由于汽车起重机中液压系统较为复杂，在实际发生故障时需要采用专用方法与技术进行定期故障排查与维修，精准定位故障点与故障原因，确保汽车起重机可以保持良好的运行状态。

参考文献:

[1]罗天洪,杨彩霞,孙冬梅.基于故障树的汽车起重机液压故障诊断专家系统[J].机械科学与技术,2013,32(04):538-544.

[2]何庆飞,王汉功,陈小虎.故障树分析法在汽车起重机液压系统故障诊断中的应用[J].机床与液压,2008(02):196-198.

[3]李锋,苑志凯,何祯鑫,王浩.基于T-S模糊故障树模型的汽车起重机支腿液压回路可靠性分析[J].机床与液压,2018,46(07):160-163.

[4]张平格,王新怡,高金城,谢腾宇,李向良.基于故障树的汽车起重机液压起升系统可靠性分析[J].机械设计与制造工程,2017,46(08):95-97.

[5]高兴培.基于二叉树和案例推理的汽车起重机液压系统故障诊断[J].机床与液压,2015,43(13):197-200,176.

[6]胡春宝,张素巧.Q2-8型汽车起重机液压系统工作不稳故障分析[J].液压与气动,2015(04):88-90.