【起重机械液压系统高温故障诊断及方案设计5600字（论文）】

任务背景1.1设备故障描述起重机械液压系统在使用过程中，随着时间的推移，会出现各种各样的问题。高温问题是在维修中经常遇到的故障现象，因其对机器性能及寿命影响比较大，排除起来往往有一定难度，高温问题给起重机械用户带来了很大的烦恼和困惑，因此解决高温问题是维修人员不能回避的职责。液压起重机液压系统发热现象：如一台330BL型起重机正常工况下，液压系统油温应在60℃以下(油泵的温度较之高5~10℃)，ZL-50型装载机变速器液压系统的油温一般控制在30～55℃比较理想。此时油液的粘度、润滑性和耐磨性处于最佳状态，系统传递效率最高。如果超出较多，则称之为液压系统高温。其故障表象为:台330BL型起重机，在使用了8216h后出现了液压油高温报警现象。停机使其冷却，但工作约lh后又出现上述报警现象，如此反复。工程机械冷车工作时，各种动作较正常，当工作约一小时后，随着液压油温升高，便出现机械各执行机构无力及动作滞缓，特别是挖掘力不够、行走转向困难等。1.2设备故障危害液压系统在能量传递的过程中不可避免会造成一定的能量损失，致使系统油温升高。随着油温不断升高，油液粘度不断下降，泄漏逐渐增加，各润滑部位油膜被破坏，使机件磨损逐渐加重，从而加快油温上升的速度。当油温过高时，膨胀系数不同的材料构成的运动副之间的间隙将发生异常变化，若间隙变大则油液泄漏严重，若间隙变小则元件之间可能发生卡死现象，而且液压油氧化加快、油液变质。如果液压系统出现发热现象而不能及时处理，对系统就会产生以下不利的影响：1)液压油黏度、容积效率和液压系统工作效率均下降，泄漏增加，甚至使机械设备无法正常工作。2)油液汽化，水分蒸发，容易使液压元件产生穴蚀。油液氧化形成胶状沉积物，易堵塞滤油器和液压阀内的小孔，使液压系统不能正常工作。3)液压系统的零件因过热而膨胀，破坏了相对运动零件原来正常的配合间隙，导致摩擦阻力增加、液压阀容易卡死，并使润滑油膜变薄、机械磨损增加，结果造成泵、阀、马达等元件的精密配合面因过早磨损而使其失效或报废。4)加速橡胶、尼龙等密封件老化变质，寿命缩短，甚至丧失其密封性能，使液压系统严重泄漏。因此，液压油油温过高会严重影响机器的正常使用、降低液压元件的使用寿命，并增加工程机械的维修成本。1.3施工准备工作1.3.1工具材料的准备工具准备：序号名称数量备注英制梅花开口1套公制梅花开口1套公制套筒1套200mm活动扳手2把十字螺丝刀1把一字螺丝刀1把各种量具若干铜锤1把内六角扳手1套紫铜棒1条撬棍2条内外卡簧钳各1把斜口钳1把组合拉马1套2T倒链2个2T吊带4条2T卸扣4个集装箱一个1.3.2配件材料序号名称型号/规格数量备注1油封若干甲方提供2密封圈若干甲方提供3液压油5桶4清洁用棉布50公斤5柴油50公斤6砂布0号20张7油石1盒8毛刷3寸5把9废油桶1个10其它所需配件如干1.3.3人员组织的准备施工负责人：1人安全员：1人质检技术负责人：1人液压工程师：1人高级钳工：2人吊装工：1人1.3.4维修资料的准备设备的故障维修记录设备的保养记录设备的厂家维修指导手册2故障排除方案2.1故障诊断过程现场观察发现，液压油已呈灰色；机器在停止回转时，回转马达发出很大的吸空声。根据故障现象并结合该机的液压工作原理进行分析后认为，造成液压油温度过高的原因可能是:液压油位过低:各种液压控制阀、安全阀以及液压缸内部泄漏；行走马达或回转马达泄漏:回油阻力过大；液压油箱散热效果不佳等。2.2故障原因分析分析液压起重机液压系统发热现象产生的原因，有可能是液压系统本身设计不合理造成的。如元件间匹配不合理、管路通道过细、弯头多、弯曲半径小、油箱容积不够等因素造成的。这类问题应在设计阶段予以充分考虑，否则将造成起重机液压系统先天不足，制成产品后就难以克服。造成液压系统发热更多的则是工作中对液压起重机液压系统的检查、使用、维护不当造成的。2.1散热器散热性能不良。液压起重机液压系统出现发热现象，应首先检查液压油散热器是否工作正常。一是查看散热器外部散热翅片是否变形。如果翅片发生变形，就会造成冷却风扇量不足。此时应清理散热片，紧固风扇皮带等。二是检查散热器上下管温差变化情况。如果温差变化不大，内部管道则可能阻塞，从而导致散热效果变差。对液压油散热器内部管道阻塞的判断，可以通过直接触摸的方式检查，亦可以通过在散热器进出口油道安装压力表，检查二者之间的压差。油温为45℃左右压差在0.12MPa以下属于正常情况。如果高于0?12MPa，则表明油管阻塞严重。此时，应拆卸散热器上下盖，疏通管道。2.2减震箱油位过高。起重机液压泵的发动机是通过减震箱内的减震阻尼器来连接的（如小松PC200-5型）。如果在使用中，操作人员盲目加油，或者液压泵轴端油封老化，造成液压油泄漏，减震箱内的油位就会过高。当油位大大超过观察油平面螺丝处（一般约为1.5L）时，这些过多的油液在伴随减震阻尼器转动过程中，产生大量的热量并传递到液压泵，导致系统发热。因此，在操作液压起重机前，应先检查减震箱油液高度，使之保持在标准油位。如果液压泵轴端油封出现老化，应立即更换。2.3液压回油滤芯单向阀失灵。从液压系统原理图可以得知，液压系统回油滤芯单向阀与液压油散热器并联接在回油滤芯的出口上。其功用是当回油散热器压差在0.185MPa以上时自动开启，短接散热器构成回油通路。实际工作中，因该阀安装在回油滤芯底部，难以检查保养，加之使用时对液压油油质选用不当，或长期不换油及年久失修等，使油液污染严重，导致该阀卡死在常开位置上（还有的擅自将此阀拆除）。于是，回油散热器不起散热作用，势必引起油温过高。因此，在每次更换液压油时，应检查此阀是否有卡滞现象。2.4液压油牌号选用不当或油质差。操作中，因选用性能不符合规定的油液或伪劣油而使液压系统油温升高的故障时有发生。例如，误用粘度过高的油液，引起液流压力损失过大，转化为热能，会引起温升过高；误用粘度过低的液压油，也会引起工作液压泵及液压元件内泄漏大，产生热量。此外，一些劣质油液，粘温性能差，易乳化和生产气蚀，折出气泡等，会在液压油高压产生局部高温并加剧元件的磨损。根据该机液压系统的液压油回油和补油以及冷却器(见图1)、慢回阀和冷却旁通阀位置图(见图2)可知，液压系统的回油是先经过回转慢回阀后，再经冷却旁通阀和液压油冷却器，又经回油滤油器后回到液压油箱的。图2-1图2-2慢回阀的作用是保持回油压力在290kPa，保持此压力的目的是，防止回转马达在停止回转过程中出现真空现象，同时，慢回阀还可以防止由于回转马达内部泄漏而引发的真空。流经慢回阀的液压油又分成两路:一路流经液压油冷却器，另一路流经冷却旁通阀(见图2)。冷却旁通阀是利用液压油的压力来控制其启闭的，当液压油的温度过低时，回油管内的流动阻力就很大，这样回油管内的液压油压力就较高，旁通阀就会开启，大部分的液压油流经旁通阀后再经过回油滤油器直接回到油箱，一小部分液压油流至散热器；当液压油温度升高后，油的压力降低，旁通阀关闭，这样绝大部分液压油就经冷却器后流至回油滤油器，最后流回油箱。旁通阀就这样使液压油的温度始终保持在最佳的工作温度状态。2.3故障排除过程首先用压力表测量各液压回路的安全压力值，结果压力均在技术要求的范围内，这样就排除了各种控制阀、安全阀和液压缸以及回转马达泄漏的可能性；由于液压系统没有回油压力测试口，又没有三通接头，故无法进行回油压力的测试；另外，发动机的冷却液温度一直正常，冷却液散热器又安装在液压油冷却器的后部，通风良好，因而液压油冷却器散热效果不佳的可能性也被排除。但在用红外温度测量仪测量液压油冷却器的进、出油管温度时发现，两者的温度没有差异，这和前面作出的液压油冷却器的散热效果良好的结果自相矛盾。于是，我们对可能出现故障的部件逐一进行了排查，通过排查，将故障的可能性集中在液压油的回油和冷却油路上了，由于无法直接对液压油的回油压力及冷却回路压力进行检查，只有拆检冷却回路了。于是，放净液压油，拆下液压油冷却回路上的冷却旁通阀，发现该阀阀座上卡有一铝合金碎片。通过检查发现，慢回阀已经部分解体。更换该阀和液压系统的回油滤油器，并对液压系统进行了冲洗，重新加注液压油后再试机时，液压油温度始终保持在正常的状态，回转马达的吸空声也已消失，机器故障已被排除。在该例故障中，由于慢回阀解体后的铝合金碎片卡在冷却旁通阀的阀座上，使旁通阀始终处于开启位置，大部分液压油就直接经回油滤油器流回油箱。而不再经过液压油冷却器散热，从而造成液压油高温。同时，由于慢回阀的损坏，就不能保持一定的回油压力，在回转马达停止回转过程中不能进行补油，因此回转马达就会发出吸空声响。后进行回装、试机：按照拆卸相反的顺序将部件回装；1）再次检查确认设备回装的完整性；2）通知中控解除能源隔离；3）无关人员撤离现场；4）吊车司机，起动吊车，对吊机的运行性能进行测试；最后，清理场地。3施工质量技术措施1、建立以施工负责人、技术负责人为核心，以技术质量管理系统为主导的施工质量管理体系。2、所有参与的施工作业人员必须有相关的作业资质，严谨无证上岗。3、装配过程中所涉及到得安装尺寸严格按照国家相关标准或厂家说明书要求执行；4、外购或加工的零配件必须经技术人员和检验人员验收合格；5、由主修人负责提交吊机各个部件的安装、检测报告；6、装配好的吊机零部件要经过技术人员和质量检验人员的验收；7、所有检验项目在熟悉技术资料、设备的基础上进行，开工前坚持对施工人员进行技术交底，交底中要有工作方法、质量标准。4施工安全技术措施1安全培训：所有的施工人员在进入施工现场前，都根据其工作性质进行安全教育；所有员工都应具备相应的上岗证。作业现场应合乎安全生产要求，现场设备、材料都要在规划区域摆放整齐。2、作业前安全会：召开项目组全体管理人员的会议，明确项目的有关健康、安全和环保要求，增强全体员工的防范意识。3、作业现场的安全检查由安全监督组织，负责每周一次的安全检查及不定期的抽查，4、设备检修作业由专门的技术负责人进行指导，确保沟通良好，避免作业中出现碰撞、挤压等受伤事故，严格遵守设备检修作业管理规定；5、吊装作业由专人指挥，认真做好吊具的检查，严格遵守吊装作6、工完料尽场地清，垃圾严格分类；7、恶劣天气停止一切室外作业；8、建立应急医疗部署。5项目验收吊机检修后，对其进行性能测试，主要包括了主钩的空载运行速度和稳定性的测试；主钩满载运行速度和稳定性的测试；主钩1.25倍载荷的运行测试，经甲方确认后，完成其它书面文件的工作交接，大修工作结束。

6经验总结汽车起重机主要是用于进行土石开挖的一种施工机械，近年来，我国起重机市场，尤其小型汽车起重机机市场发展的极其迅速，是带动我国工程机械行业特别是起重机行业发展的一股重要力量。中小型液压起重机广泛应用于道路、市政、管网、地铁、水利等各种施场地，结合自身的优良性能，可在各种特殊工况和施工环境中游刃有余。正常工作状态下，液压系统液压油的温度一般在40～60℃之间，最高不应超过80℃。温度过高会增大运动部件间的磨损、加速液压系统密封件的老化和液压油的氧化变质，影响工程机械的正常运行。高温天气下，起重机液压系统油温高温故障将增多，会使油的粘度变化，引起液压元件及系统内的排放量的增加，将导致泵和马达的容积率;阻尼孔或换向阀的温度的增加也可能改变原来的速度和性能;油膜润滑温度升高增加机械研磨，危害非常大。起重机液压系统温度过高原因分析及处理：原因一：液压油选择不当主液压油不是品牌产品，油的粘度变化速度过快，这将堵塞滤清器或散热器，使压力损失增大，发热增加。解决办法：要保持油液的清洁，并及时更换液压油。注意事项：一般用液压油箱空气过滤器的用户往往不重视，当施工现场粉尘多时，粉尘容易吸入液压油箱。另外，在更换关闭泵或马达时，必须清洁液压油油箱和滤清器，因为旧件破碎的金属粉末也可能造成污染。原因二：液压元件磨损严重造成液压系统内泄，发热量增加。解决办法：必须按照规定，定时检修，发现磨损及时更换。原因三：若系统设计不合理，存在设计，加工，装配缺陷，则系统在工作过程中有大量压力损失导致液压油发热。解决办法：这种情况可安装散热器，增加管直径。原因四：若液压系统调试不当，安全阀限定压力调整过高或过低，会引起系统发热增加。解决办法：在调试钱，必须要认真检查安全阀压力值，谨慎调节。原因五：系统散热不足散热器，油箱表面过脏，造成散热器散热孔堵塞，导致散热不畅，同时液压油箱表面散热受阻，造成系统液压温度升高。解决办法：必须要定期清洁，防止堵塞。原因六：风扇转速太低，造成散热风量减少，散热量不足。解决办法：高温作业时，定期检查散热风扇转速是否降低。原因七：超负荷工作环境温度高或连续超负荷、长时间工作，也会使系统温度过高。解决办法：可调节作业时间，选择夜晚等低温时段作业。

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