汽車起重機(jī)液壓故障與檢測(cè)技術(shù)淺析

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摘要:汽車起重機(jī)是在現(xiàn)有汽車底盤基礎(chǔ)之上改裝而來的，制造成本低、經(jīng)濟(jì)性好，是現(xiàn)代生產(chǎn)制造過程中十分重要的生產(chǎn)設(shè)備。汽車起重機(jī)包含了上車與下車底盤，通過液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)各個(gè)執(zhí)行元件實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的動(dòng)作。汽車起重機(jī)液壓故障主要表現(xiàn)為系統(tǒng)滲漏、含有空氣造成運(yùn)行振動(dòng)、液壓元件故障以及人為因素和自然因素引發(fā)的液壓系統(tǒng)故障，為了能夠在第一時(shí)間排除液壓故障，可以采用整機(jī)故障檢修法、元件故障檢測(cè)法、感官檢修法以及專用儀器檢測(cè)法等檢修技術(shù)手段，確保汽車起重機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞:汽車起重機(jī)；液壓故障；檢測(cè)維修技術(shù)

0引言

伴隨著我國(guó)現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)水平的逐步提升，汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)也獲得了快速發(fā)展。汽車起重機(jī)在許多起重作業(yè)以及安全工程中得到了大范圍使用，推動(dòng)了我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，降低了工程項(xiàng)目施工中的資金投入。然而由于汽車起重機(jī)使用頻率較高，再加上環(huán)境、人為等因素的影響，使得汽車起重機(jī)在使用過程中產(chǎn)生的安全故障也比較多，與此同時(shí)一些汽車起重機(jī)維修人員綜合水平不高，不能夠正確分析起重機(jī)故障原因，從而無法采取專業(yè)的、可行的方法徹底排除汽車起重機(jī)故障，造成起重機(jī)在實(shí)際使用中仍然面臨較大的安全風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也不利于提高汽車起重機(jī)的工作效率。液壓系統(tǒng)故障判斷是以現(xiàn)代人工智能判斷方法為載體發(fā)展起來的，國(guó)外從上個(gè)世紀(jì)60年代就開始對(duì)其的研究工作。得益于液壓系統(tǒng)重量輕，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)等諸多優(yōu)勢(shì)，使得其可靠性越來越高，然而能夠?qū)崿F(xiàn)的動(dòng)作單一，工作環(huán)境惡劣造成其故障高發(fā)[1]。為了確保汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)正常運(yùn)行，本文重點(diǎn)分析了QY16汽車起重機(jī)的結(jié)構(gòu)構(gòu)成及其液壓工作原理，歸納與總結(jié)了汽車起重機(jī)主要液壓故障，提出了液壓故障檢測(cè)維修的重要方法，確保汽車起重機(jī)能夠穩(wěn)定、高效運(yùn)行。

1汽車起重機(jī)概述

1.1汽車起重機(jī)結(jié)構(gòu)分析

QY16型汽車起重機(jī)通常涵蓋了兩個(gè)部分，分別是上車與下車底盤，其中上車主要包含部件有轉(zhuǎn)臺(tái)、伸縮吊臂以及配重等[2]。汽車起重機(jī)上車設(shè)置有獨(dú)立的泵站，通過發(fā)動(dòng)機(jī)可以帶動(dòng)主泵運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)利用電磁閥控制液壓系統(tǒng)流量，以此來實(shí)現(xiàn)對(duì)起重機(jī)吊臂支撐油缸、吊臂旋轉(zhuǎn)、配重以及吊臂變幅等動(dòng)作的控制，確保其安全、穩(wěn)定運(yùn)行。在下車底盤部分還設(shè)置有單獨(dú)的發(fā)動(dòng)機(jī)，主要功能是帶動(dòng)下車體行走、下車支腿伸縮動(dòng)作等。汽車起重機(jī)在實(shí)際進(jìn)行起吊工作時(shí)，通常是基于和其相匹配的載重汽車為基礎(chǔ)部分，再在汽車上部分增設(shè)起重功能部件，最終構(gòu)建成一個(gè)完整的汽車起重機(jī)。汽車起重機(jī)整個(gè)工作過程的實(shí)現(xiàn)，都是利用自身具有動(dòng)力為起重機(jī)液壓動(dòng)力單元提供系統(tǒng)動(dòng)力，使得起重機(jī)各項(xiàng)動(dòng)作穩(wěn)定進(jìn)行[3]。如圖1所示為QY16型汽車起重機(jī)外形結(jié)構(gòu)示意圖。

1.2汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)工作原理

QY16型汽車起重機(jī)基于汽車底盤部位中的變速器部件上的取力箱傳動(dòng)液壓油，這種液壓系統(tǒng)是通過雙聯(lián)齒輪泵為其提供液壓動(dòng)力[4]。液壓泵的額定工作壓力為25MPa，額定排量為39mL/r，額定轉(zhuǎn)動(dòng)速度為1630r/min。液壓系統(tǒng)在工作過程中，泵將液壓油從油箱中吸取出來，然后經(jīng)過過濾器、中心回轉(zhuǎn)閥塊以及手動(dòng)閥組之后，將液壓油順利輸送到各個(gè)液壓執(zhí)行元件中[5]。另外，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)壓力的有效調(diào)節(jié)，在液壓系統(tǒng)中加入了溢流閥。如圖2所示為QY16型汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)作原理圖。QY16型汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)涵蓋了多個(gè)組成部分，主要有轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)、支腿伸縮、起重臂變幅、吊臂伸縮以及吊鉤升降等。在整個(gè)液壓系統(tǒng)中，過濾器、液壓泵站、溢流閥、手動(dòng)控制閥與支腿等均與轉(zhuǎn)臺(tái)共同運(yùn)動(dòng)。而前支撐腿、后支撐腿的伸出與縮回手動(dòng)控制閥則安裝在操作室中。汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)中使用的換向閥型號(hào)都是M型中位機(jī)能三位四通閥[6]?；诳刂撇煌y體動(dòng)作實(shí)現(xiàn)對(duì)起重機(jī)各個(gè)動(dòng)作的控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)貨物的搬運(yùn)。當(dāng)汽車起重機(jī)各個(gè)部件處于停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，泵轉(zhuǎn)化為卸荷狀態(tài)，各個(gè)執(zhí)行元件中的液壓油經(jīng)過中位閥組返回到油箱中[7]。為了降低液壓系統(tǒng)的復(fù)雜性，只使用了一個(gè)液壓泵。為了避免汽車起重機(jī)在路面行駛過程中轉(zhuǎn)臺(tái)出現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)或者滑移，安裝有轉(zhuǎn)臺(tái)鎖止部件。

2汽車起重機(jī)主要液壓故障原因與表現(xiàn)

當(dāng)液壓系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)往往是由多方面因素引起的。因?yàn)橐簤簜鲃?dòng)有著自身的特殊性，像一些液壓元件與輔助部件的工作環(huán)境均處于封閉腔體的液壓油中，通過眼睛觀察很難查找出具體的故障點(diǎn)。另外，當(dāng)液壓系統(tǒng)存在故障時(shí)，可能不是某個(gè)單一故障，而是多個(gè)故障同時(shí)產(chǎn)生，并且電氣系統(tǒng)、液壓等均會(huì)造成故障的產(chǎn)生。一般來說，液壓系統(tǒng)故障通常是元件安全故障以及系統(tǒng)安全故障兩種，并會(huì)伴隨運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)、噪聲與振動(dòng)性加大以及系統(tǒng)壓力值變化幅度大等現(xiàn)象。正常情況下造成汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)故障的原因分為以下幾種。第一，液壓系統(tǒng)滲漏造成內(nèi)部管路壓力降低。液壓油泄漏能夠通過眼睛觀察出來，部件表面會(huì)產(chǎn)生明顯的油漬，通常需要對(duì)液壓元件的密封圈、殼體以及連接管路等進(jìn)行檢查。而液壓系統(tǒng)內(nèi)泄則需要借助專業(yè)儀表測(cè)量液壓系統(tǒng)的壓力與流量才可以確定。主要針對(duì)配合間隙是否正常、油封是否工作正常、液壓油粘度以及溫度等進(jìn)行檢查。第二，液壓系統(tǒng)中包含有大量空氣，導(dǎo)致運(yùn)行中產(chǎn)生高頻振動(dòng)，并伴有較大的噪聲。一方面可能是因?yàn)橛捅眠M(jìn)油不良造成的，造成這種故障產(chǎn)生的原因可能是油管管徑偏小、油管過長(zhǎng)、油管彎曲較多、濾油器阻塞以及補(bǔ)油泵工作不佳等。另一方面可能是液壓油中融入了空氣。造成這種故障出現(xiàn)的原因有油箱設(shè)計(jì)不科學(xué)、連接管路有氣孔、液壓泵油封密封不良、工作介質(zhì)選擇不正確以及系統(tǒng)排氣失效等。第三，選用的元器件質(zhì)量不好，穩(wěn)定性較低，在實(shí)際應(yīng)用中易引發(fā)問題，造成設(shè)備運(yùn)行故障。第四，操作人員在實(shí)際操作設(shè)備過程中，沒有按照規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)操作也會(huì)導(dǎo)致設(shè)備故障產(chǎn)生。第五，外界因素也會(huì)對(duì)起重機(jī)液壓系統(tǒng)產(chǎn)生較大影響，比如說雷雨、大風(fēng)等極端天氣，或者外物對(duì)起重機(jī)產(chǎn)生破壞等，均會(huì)導(dǎo)致汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)故障。

3汽車起重機(jī)液壓故障檢測(cè)維修技術(shù)

3.1整機(jī)故障檢修法

汽車起重機(jī)在日常運(yùn)行過程中，最容易產(chǎn)生的故障便是整機(jī)故障，所以在開展檢測(cè)維修工作時(shí)，使用頻率較高的檢修技術(shù)也是整機(jī)故障檢修法，通過該檢修技術(shù)能夠精準(zhǔn)定位故障出現(xiàn)的范圍。通常情況下一個(gè)液壓式起重機(jī)包含有兩個(gè)及以上液壓泵組，同時(shí)還涵蓋了相應(yīng)的眾多子系統(tǒng)[8]。在這樣的情況下，檢修人員在實(shí)際開展檢測(cè)維修工作時(shí)，應(yīng)當(dāng)要將汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)壓力值改變作為重要參考標(biāo)準(zhǔn)，再結(jié)合起重機(jī)液壓系統(tǒng)原理圖，進(jìn)而判斷出故障出現(xiàn)在哪個(gè)液壓子系統(tǒng)中。比如說，當(dāng)汽車起重機(jī)在工作過程中，突然出現(xiàn)操作無反饋、動(dòng)作運(yùn)行不正常等現(xiàn)象時(shí)，能夠判斷出故障位置極有可能在操作系統(tǒng)上，從而對(duì)故障出現(xiàn)范疇進(jìn)行準(zhǔn)確定位。在汽車起重機(jī)正常操作中，液壓泵需要同時(shí)為多個(gè)液壓元件提供液壓油，當(dāng)只有某個(gè)液壓元件工作不正常時(shí)，通常是操作閥、后部元器件等出現(xiàn)故障，重點(diǎn)進(jìn)行這些部位的檢查，當(dāng)確定故障點(diǎn)后更換相應(yīng)的部件即可解決故障。

3.2元件故障檢測(cè)法

當(dāng)液壓式汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，檢修人員能夠根據(jù)具體的故障現(xiàn)象判斷出哪個(gè)液壓元件存在問題，再對(duì)該液壓元件進(jìn)行檢查[9]。比如說當(dāng)液壓系統(tǒng)中液壓泵出現(xiàn)輸油量較低、壓力降低等現(xiàn)象時(shí)，在對(duì)該故障進(jìn)行檢修時(shí)，重點(diǎn)從以下幾個(gè)方面入手，查看電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)方向是否正確、吸油管、過濾器等部件有無出現(xiàn)阻塞、軸向與徑向間隙是否過大、液壓油粘度與溫度等。針對(duì)控制元件的檢查，依照閥類型的不同需要選取不同的檢測(cè)方法，比如說壓力閥故障，在檢測(cè)維修中主要表現(xiàn)為壓力值不穩(wěn)定，溢流閥會(huì)因?yàn)閺椈芍瘟Σ粔?、錐閥和閥座配合不佳、鋼球和閥座密合效果差等原因造成液壓油滲漏；減壓閥會(huì)因?yàn)橐簤河椭泻锌諝?、阻尼孔不通暢以及閥芯運(yùn)動(dòng)不順暢等原因造成閥體不能正常工作。當(dāng)液壓系統(tǒng)中液壓缸出現(xiàn)推力較弱、運(yùn)行速度緩慢等現(xiàn)象時(shí)，通常是由于活塞密封圈出現(xiàn)問題，在實(shí)際開展檢測(cè)維修工作時(shí)，要先將油缸活塞桿推動(dòng)到最大行程處，同時(shí)缸頭位置油口處于開放狀態(tài)，利用外力使油缸強(qiáng)行停止，當(dāng)油缸壓力達(dá)到規(guī)定數(shù)值之后，查看油缸活塞情況。當(dāng)活塞沒有出現(xiàn)位置改變，但是出現(xiàn)少量液壓油滲出，這說明油缸活塞密封圈密封性能不良，使得油缸工作時(shí)會(huì)出現(xiàn)油缸內(nèi)部滲漏的情況。另外，在實(shí)際進(jìn)行液壓油缸檢查與維修時(shí)，應(yīng)當(dāng)要進(jìn)行多次檢查，以此來確保檢測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)性。

3.3感官檢修法

感官檢修法即工作人員依托于看、摸、聞、聽、查等方法，結(jié)合自身專業(yè)知識(shí)與工作經(jīng)驗(yàn)，獲取液壓系統(tǒng)故障發(fā)生的大概位置與原因，并給出相應(yīng)的解決方案。第一，檢修人員通過眼睛觀察液壓系統(tǒng)工作狀況。首先查看液壓系統(tǒng)中工作介質(zhì)的狀態(tài)，油液表面有無泡沫、黏度是否適中、液壓油中有沒有雜質(zhì)、液壓油量是否充足等；其次檢修人員要重點(diǎn)查看各個(gè)密封圈、油管接頭等位置有無出現(xiàn)液壓油滲漏情況；再次，查看各個(gè)液壓執(zhí)行元件工作速度是否正常；最后查看系統(tǒng)壓力狀況，各個(gè)液壓子系統(tǒng)的壓力值是否平穩(wěn)與正常。第二，檢修人員通過手摸的方式判定故障點(diǎn)，在采用這種方式時(shí)必須要確保安全性。首先用手觸摸液壓泵、閥組以及執(zhí)行元件外表面一段時(shí)間，感受其運(yùn)行溫度，判斷出是液壓元件問題還是冷卻系統(tǒng)問題；其次是將手放在液壓元件與液壓管路上，感受液壓系統(tǒng)運(yùn)行中振動(dòng)情況，當(dāng)存在明顯的高頻振動(dòng)時(shí)需要進(jìn)一步查找問題點(diǎn)。第三，檢修人員通過聞的方式查看液壓油有沒有變質(zhì)、密封圈有沒有因?yàn)闇囟冗^高產(chǎn)生橡膠臭味等。第四，通過聽聲音的方式快速定位液壓系統(tǒng)故障點(diǎn)。首先聽噪聲，仔細(xì)聽溢流閥、液壓油缸、液壓泵等元件工作過程中的噪聲，將其與正常噪聲相比較，查看是否存在噪聲過大的問題；其次聽沖擊聲，重點(diǎn)聽各個(gè)閥組元件在進(jìn)行換向時(shí)有無出現(xiàn)撞擊閥蓋的沖擊聲、液壓缸運(yùn)行到位時(shí)有沒有出現(xiàn)撞擊聲等，對(duì)比聲音大小，判斷是否存在異常。第五，在面對(duì)經(jīng)常性液壓系統(tǒng)故障點(diǎn)時(shí)，需要通過查的方式查看以往的維修記錄，判斷故障再次產(chǎn)生的原因，比如使用環(huán)境較差、操作不規(guī)范還是維修保養(yǎng)不正確等，并給出有效的解決方案。

3.4專用儀器檢測(cè)法

當(dāng)一些系統(tǒng)故障無法通過感官來進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，這時(shí)候就需要借助專用儀器開展定量檢修，例如現(xiàn)在市面上有著較多專用儀器來測(cè)量系統(tǒng)的壓力值、流量值，液壓泵與馬達(dá)的轉(zhuǎn)速等，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)檢測(cè)與各個(gè)液壓元件的動(dòng)態(tài)觀察。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述，液壓系統(tǒng)是汽車起重機(jī)穩(wěn)定有效運(yùn)行的重要基礎(chǔ)，由于汽車起重機(jī)中液壓系統(tǒng)較為復(fù)雜，在實(shí)際發(fā)生故障時(shí)需要采用專用方法與技術(shù)進(jìn)行定期故障排查與維修，精準(zhǔn)定位故障點(diǎn)與故障原因，確保汽車起重機(jī)可以保持良好的運(yùn)行狀態(tài)。

作者:陳靜 錢舒 單位:菏澤市產(chǎn)品檢驗(yàn)檢測(cè)研究院