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摘 要：液压系统若发生故障热会使得机械装置的正常生产活动受到严重的影响，甚至还会使得周边的环境受到一定的污染。但是机械设备在运行的过程中，难免会发生液压系统的泄漏故障问题，这种故障在起重吊车上尤为显著。起重吊车在正常的作业过程中，其液压设备和管道在进行流动时，往往会生成一定的压力差，进而使得间隙存在于液压缸活塞以及设备的密封器件之间。此外，起重吊车的施工环境往往在室外，且环境极为恶劣，这都会导致液压系统的密封特性被干扰。所以，我们需要对起重吊车的液压系统的泄漏故障进行一定的分析和诊断，并提出相应的解决措施，进而保证起重吊车的正常的工作状态。
关键词：起重吊车；液压系统；泄漏故障；诊断；分析
一、泄漏及其危害
液压系统中的液压油在液压元件（包括管道）的容腔内流动或暂存，循环的液压油应该在规定的容腔内流动。然而，由于压力、间隙等原因，会有少量液压油越过容腔边界流出。液体的“越界流出”现象称为泄漏。单位时间内漏出的液体体积称为泄漏流量，简称泄漏量。泄漏分内泄漏和外泄漏两种。内泄漏指液压元件内部有少量液体从高压腔泄漏到低压腔；外泄漏指有少量液体从液压元件内部泄漏到液压元件外部。泄漏的存在对液压系统及起重运输机械的工作造成危害，如使液压系统压力调不高，工作能力降低；执行机构的运动速度不稳定；液压系统工作效率降低、油液温度升高，造成油液和其他物质的浪费，有可能引起液压系统甚至整个机械控制失灵；还会污染环境，甚至引起火灾。
二、引发泄漏故障的原因
2.1 来自设计方面的原因
从很大程度上来讲，液压系统的密封性能决定了其性能，因此密封设计以及密封件的选择至为重要。如果设计的密封结构不合理，所选择的密封件与相关规范要求不符，或者设计过程中忽略了液压油和密封材料的相容性、负载、极限压力、环境温度等因素，均会导致液压系统不同程度的直接泄漏或者间接泄漏。通常密封件会选择橡胶材质的0型圈，它受到油压的作用可以紧紧抱住轴面从而实现良好的密封效果。这种密封圈成本低，加工、更换均比较方便，只是橡胶老化后密封效果无法得到表1-4-保证。此外，在设计过程中，运动表面的几何精度、粗糙度与相关规定的要求不符，或者维修过程中未对连接部位进行强度校核等，也会导致泄漏故障的出现。
2.2 来自制造与装配方面的原因
首先是制造方面的原因，液压元件与密封件在制造过程中，尺寸公差、形位公差以及表面处理和表面光洁度都有着严格的要求。在制造时出现超差，或者使用过程中的磨损，元件自身存在失圆、镀铬脱落、有毛刺或者洼点等缺陷，就会造成密封件的划伤、压死、变形或者压不实等问题，最终降低元件的密封性能，导致进行工作时出现泄漏的故障。在装配方面，在装配液压元件时要坚决禁止野蛮操作，比如不得用力过度导致零件变形，特别是不能敲击缸体的密封面、活塞杆以及密封法兰等部位，否则会严重影响到密封效果。装配过程中要在零件上涂少许液压油，将零件轻轻压入，密封圈、防尘圈以及0型圈等橡胶元件要用柴油清洗。
2.3 油液受到污染以及零件损伤
油液受到污染的途径主要有两个：①气体污染；②颗粒污染。气体污染是由于液压油在大气压下可以溶解约10%的空气，如果有高压作用于液压系统，则油液可以溶解的空气更多，这些气体在油液中产生气泡，一旦油缸处于工作状态，在高压侧就会由于高低压的迅速变换而产生气泡，而低压处就会发生爆裂，密封圈上就会因此出现坑洼的现象，这些密封件的表面出现损伤或者凹点时，液压油就会以极高的速度冲击元件表面，表面的磨损速度加快导致泄漏。而颗粒污染是由于活塞杆不断伸缩导致其裸露在外与环境直接接触，尽管导向套上设置有防尘圈与密封件，仍然不可避免的往液压系统中带入尘埃或者污物，而吊车支腿与伸缩缸又是主要的执行元件，因此密封件与活塞杆就会加快磨损或者划伤，最终导致泄漏。此外密封件损伤也是造成泄漏的一个原因，因为密封件的材质通常为耐油橡胶，如果其长期在高温油液中使用，就会出现老化、损伤等问题，从而造成系统泄漏。
2.4 由于設备的设计问题使得液压系统发生泄漏
起重吊车的液压系统的密封特性是确保液压系统的稳定性的关键因素，所以在对起重吊车的液压系统进行设计的过程中，需要关注其设备的密封特性方面的研究，若设备的密封特性的设计达不到密封的标准，则会使得液压系统发生直接泄漏或者间接泄漏。所以，在对液压系统进行设计时，往往采用橡胶材料，该材料在油压的作用下可以使得轴面被紧密的贴合，进而达到很好的密封效果。此外，在对液压系统进行设计的过程中，还需要注意设备连接处的粗糙程度以及运动的表面，并对连接处的强度进行控制，避免泄漏现象发生。
三、防止液压系统出现泄漏的措施
3.1 设计方面
出现泄漏的主要部位通常是各种管道的连接件，所以设计过程中要尽可能使液压系统简化，将管路、管接头以及法兰的用量控制在最低水平，如果条件允许可以采用焊接工艺，尽量不用管接头，降低出现泄漏故障的机率。利用集成化液压阀与阀块组成液压系统，可以有效的简化管路布置，控制联接件的使用数量。在选择管接头与密封件时，要结合实际条件确定其材料与类型，尽量少用非标件或者自制件，多用标准件。在选择密封件时，要将影响密封性能的各种因素加以综合考虑，比如0型圈内的聚四氟乙烯平垫尽管耐磨性较好，但是弹性较差，很容易就失去密封效果；而有些液压系统比如吊车旋转中心的液压缸，其受到结构限制无法进行大的改动，所以在选择密封件时可以用内带凸台的密封垫代替聚四氟乙烯平垫，密封面采用点接触的形式代替面接触，从而元件内圆即使受到磨损也可以得到压力补偿，所以密封圈的使用寿命可以得到大幅提升。提高密封结构设计的合理性，严格控制密封部位沟、面、槽的加工精度。液压设备要尽量远离振源，可能采用软管连接或者设置蓄能器等脉动吸收器，将泵出口的压力脉动消除。 3.2 加工装配方面
密封件的沟槽尺寸精度、工艺要求、阀芯与阀孔的所有接合面、螺纹精度等，这些部位的加工过程要格外小心，必须严格依照设计的要求实施，并且加强质量检验，确保流入装配工序的零件均是合格的。在装配前要对零部件进行彻底清洗，谨慎选择清洗剂，保证清洗剂的适用性，装配过程中要精心操作，严禁将零件碰摔，以免损伤密封面：在装配紧固件与接头时，要保证拧紧力矩的均匀性；要严格按照规定要求对接头与法兰进行焊接，并采用合理的焊后处理手段；为了控制管路的长度，尽量将控制元件安装在对应的执行机构附近。
3.3 使用与保养方面
在使用起重吊车时，要保证不超工作范围、不超压，要实时关注液压系统是否存在振动或者共振的现象，如果发现要采取必要的措施予以解决：制定科学、合理的液压系统保养维护计划，定期检查、更换密封件；要保证螺纹接头以及螺栓的紧固性，如果发现泄漏则要及时更换受损工件，保证机械性能不受影响。如果起重吊车及其液压系统工况允许，为了防止换向阀速度过快形成冲击压力，要使换向阀的换向时间尽量延长。在选择液压油与密封圈时要参照相关手册或者使用说明书，以解决相容性的问题，延长密封圈的使用寿命。为避免密封件老化、变质的速度过快，要对液压油的温度进行严格的控制；冷却装置的应用要合理，控制油液温度保持在65。C以内规定最高油温的范围内。从源头上控制油液尽量不受污染，提高防尘措施的有效性，重视防尘圈的重要作用，其可以有效的防止杂质、灰尘进入油液中。现在很多技术人员认为防尘圈设置在最外侧，并不直接作用于液压缸的密封件，在系统维护时未及时更换，造成杂质、尘沙等杂物在液压缸中聚积，导致密封件的慢性的损害，严重的话甚至会导致活塞杆被拉缸或者拉伤等故障。由于起重吊车的工作环境相对比较恶劣，对于防尘圈密封性能的保障是其维修、保养过程的关键环节。
四、外泄漏主要部位及原因
4.1 壳体壳体的泄漏主要发生在铸件或焊接件上，是由铸造或焊接时产生的缺陷在液压系统的压力脉动或冲击振动作用下逐渐扩大引起的。
4.2 密封件密封件的损坏或密封作用的降低，造成液压油液泄漏。密封件引起泄漏的主要原因有：密封件的材料或结构类型与使用条件不符；密封件失效；密封件压缩量不够；密封件老化、损伤；密封件的几何尺寸不合格；加工质量低劣，非正规合格产品；密封件的硬度、耐压等级、变化率和强度范围等指标不符合要求；密封件寿命到期未及时更换；密封件安装不当或密封垫老化。
4.3 元件接合面由元件接合面引起泄漏的主要原因有：密封设计不符合规范要求，密封沟槽的尺寸不合理，密封配合精度低、配合间隙差；密封表面粗糙度和平面度误差大，加工质量差；密封结构不合理，造成变形，使接合面不能全面接触；装配不细心，结合面有沙尘或因野蛮装配造成损伤，致使接合面产生塑性变形。
4.4 管接头管接头的泄漏主要与连接处的加工精度、紧固强度及毛刺是否除掉等因素有关。由管接头引起的泄漏主要原因有：选用管接头的类型与使用条件不符；压力脉动引起接头松动；紧固螺栓蠕变松动未及时拧紧；接头拧紧力过大、不够或不均匀；管接头结构不合理；接头加工质量差，起不到密封作用。
结语
综上所述，为了使得起重吊车的液压系统的泄漏故障得到科学、合理的防治，需要从液压系统的设计上、安装配置以及保养方面等来对液压系统进行防漏，进而确保起重吊车的液压系統的安全、稳定、可靠运行。
参考文献
[1]李鹏.起重机液压起升机构可靠性分析及安全评价[D].太原科技大学，2017.
[2]王尚.汽车起重机液压系统故障诊断专家系统设计[D].广西大学，2017.
[3]杨东，刘发.起重吊车液压系统泄露故障的分析[J].大科技，2017（3）：244-245.
关键词：起重吊车；液压系统；泄漏故障；诊断；分析
一、泄漏及其危害
液压系统中的液压油在液压元件（包括管道）的容腔内流动或暂存，循环的液压油应该在规定的容腔内流动。然而，由于压力、间隙等原因，会有少量液压油越过容腔边界流出。液体的“越界流出”现象称为泄漏。单位时间内漏出的液体体积称为泄漏流量，简称泄漏量。泄漏分内泄漏和外泄漏两种。内泄漏指液压元件内部有少量液体从高压腔泄漏到低压腔；外泄漏指有少量液体从液压元件内部泄漏到液压元件外部。泄漏的存在对液压系统及起重运输机械的工作造成危害，如使液压系统压力调不高，工作能力降低；执行机构的运动速度不稳定；液压系统工作效率降低、油液温度升高，造成油液和其他物质的浪费，有可能引起液压系统甚至整个机械控制失灵；还会污染环境，甚至引起火灾。
二、引发泄漏故障的原因
2.1 来自设计方面的原因
从很大程度上来讲，液压系统的密封性能决定了其性能，因此密封设计以及密封件的选择至为重要。如果设计的密封结构不合理，所选择的密封件与相关规范要求不符，或者设计过程中忽略了液压油和密封材料的相容性、负载、极限压力、环境温度等因素，均会导致液压系统不同程度的直接泄漏或者间接泄漏。通常密封件会选择橡胶材质的0型圈，它受到油压的作用可以紧紧抱住轴面从而实现良好的密封效果。这种密封圈成本低，加工、更换均比较方便，只是橡胶老化后密封效果无法得到表1-4-保证。此外，在设计过程中，运动表面的几何精度、粗糙度与相关规定的要求不符，或者维修过程中未对连接部位进行强度校核等，也会导致泄漏故障的出现。
2.2 来自制造与装配方面的原因
首先是制造方面的原因，液压元件与密封件在制造过程中，尺寸公差、形位公差以及表面处理和表面光洁度都有着严格的要求。在制造时出现超差，或者使用过程中的磨损，元件自身存在失圆、镀铬脱落、有毛刺或者洼点等缺陷，就会造成密封件的划伤、压死、变形或者压不实等问题，最终降低元件的密封性能，导致进行工作时出现泄漏的故障。在装配方面，在装配液压元件时要坚决禁止野蛮操作，比如不得用力过度导致零件变形，特别是不能敲击缸体的密封面、活塞杆以及密封法兰等部位，否则会严重影响到密封效果。装配过程中要在零件上涂少许液压油，将零件轻轻压入，密封圈、防尘圈以及0型圈等橡胶元件要用柴油清洗。
2.3 油液受到污染以及零件损伤
油液受到污染的途径主要有两个：①气体污染；②颗粒污染。气体污染是由于液压油在大气压下可以溶解约10%的空气，如果有高压作用于液压系统，则油液可以溶解的空气更多，这些气体在油液中产生气泡，一旦油缸处于工作状态，在高压侧就会由于高低压的迅速变换而产生气泡，而低压处就会发生爆裂，密封圈上就会因此出现坑洼的现象，这些密封件的表面出现损伤或者凹点时，液压油就会以极高的速度冲击元件表面，表面的磨损速度加快导致泄漏。而颗粒污染是由于活塞杆不断伸缩导致其裸露在外与环境直接接触，尽管导向套上设置有防尘圈与密封件，仍然不可避免的往液压系统中带入尘埃或者污物，而吊车支腿与伸缩缸又是主要的执行元件，因此密封件与活塞杆就会加快磨损或者划伤，最终导致泄漏。此外密封件损伤也是造成泄漏的一个原因，因为密封件的材质通常为耐油橡胶，如果其长期在高温油液中使用，就会出现老化、损伤等问题，从而造成系统泄漏。
2.4 由于設备的设计问题使得液压系统发生泄漏
起重吊车的液压系统的密封特性是确保液压系统的稳定性的关键因素，所以在对起重吊车的液压系统进行设计的过程中，需要关注其设备的密封特性方面的研究，若设备的密封特性的设计达不到密封的标准，则会使得液压系统发生直接泄漏或者间接泄漏。所以，在对液压系统进行设计时，往往采用橡胶材料，该材料在油压的作用下可以使得轴面被紧密的贴合，进而达到很好的密封效果。此外，在对液压系统进行设计的过程中，还需要注意设备连接处的粗糙程度以及运动的表面，并对连接处的强度进行控制，避免泄漏现象发生。
三、防止液压系统出现泄漏的措施
3.1 设计方面
出现泄漏的主要部位通常是各种管道的连接件，所以设计过程中要尽可能使液压系统简化，将管路、管接头以及法兰的用量控制在最低水平，如果条件允许可以采用焊接工艺，尽量不用管接头，降低出现泄漏故障的机率。利用集成化液压阀与阀块组成液压系统，可以有效的简化管路布置，控制联接件的使用数量。在选择管接头与密封件时，要结合实际条件确定其材料与类型，尽量少用非标件或者自制件，多用标准件。在选择密封件时，要将影响密封性能的各种因素加以综合考虑，比如0型圈内的聚四氟乙烯平垫尽管耐磨性较好，但是弹性较差，很容易就失去密封效果；而有些液压系统比如吊车旋转中心的液压缸，其受到结构限制无法进行大的改动，所以在选择密封件时可以用内带凸台的密封垫代替聚四氟乙烯平垫，密封面采用点接触的形式代替面接触，从而元件内圆即使受到磨损也可以得到压力补偿，所以密封圈的使用寿命可以得到大幅提升。提高密封结构设计的合理性，严格控制密封部位沟、面、槽的加工精度。液压设备要尽量远离振源，可能采用软管连接或者设置蓄能器等脉动吸收器，将泵出口的压力脉动消除。 3.2 加工装配方面
密封件的沟槽尺寸精度、工艺要求、阀芯与阀孔的所有接合面、螺纹精度等，这些部位的加工过程要格外小心，必须严格依照设计的要求实施，并且加强质量检验，确保流入装配工序的零件均是合格的。在装配前要对零部件进行彻底清洗，谨慎选择清洗剂，保证清洗剂的适用性，装配过程中要精心操作，严禁将零件碰摔，以免损伤密封面：在装配紧固件与接头时，要保证拧紧力矩的均匀性；要严格按照规定要求对接头与法兰进行焊接，并采用合理的焊后处理手段；为了控制管路的长度，尽量将控制元件安装在对应的执行机构附近。
3.3 使用与保养方面
在使用起重吊车时，要保证不超工作范围、不超压，要实时关注液压系统是否存在振动或者共振的现象，如果发现要采取必要的措施予以解决：制定科学、合理的液压系统保养维护计划，定期检查、更换密封件；要保证螺纹接头以及螺栓的紧固性，如果发现泄漏则要及时更换受损工件，保证机械性能不受影响。如果起重吊车及其液压系统工况允许，为了防止换向阀速度过快形成冲击压力，要使换向阀的换向时间尽量延长。在选择液压油与密封圈时要参照相关手册或者使用说明书，以解决相容性的问题，延长密封圈的使用寿命。为避免密封件老化、变质的速度过快，要对液压油的温度进行严格的控制；冷却装置的应用要合理，控制油液温度保持在65。C以内规定最高油温的范围内。从源头上控制油液尽量不受污染，提高防尘措施的有效性，重视防尘圈的重要作用，其可以有效的防止杂质、灰尘进入油液中。现在很多技术人员认为防尘圈设置在最外侧，并不直接作用于液压缸的密封件，在系统维护时未及时更换，造成杂质、尘沙等杂物在液压缸中聚积，导致密封件的慢性的损害，严重的话甚至会导致活塞杆被拉缸或者拉伤等故障。由于起重吊车的工作环境相对比较恶劣，对于防尘圈密封性能的保障是其维修、保养过程的关键环节。
四、外泄漏主要部位及原因
4.1 壳体壳体的泄漏主要发生在铸件或焊接件上，是由铸造或焊接时产生的缺陷在液压系统的压力脉动或冲击振动作用下逐渐扩大引起的。
4.2 密封件密封件的损坏或密封作用的降低，造成液压油液泄漏。密封件引起泄漏的主要原因有：密封件的材料或结构类型与使用条件不符；密封件失效；密封件压缩量不够；密封件老化、损伤；密封件的几何尺寸不合格；加工质量低劣，非正规合格产品；密封件的硬度、耐压等级、变化率和强度范围等指标不符合要求；密封件寿命到期未及时更换；密封件安装不当或密封垫老化。
4.3 元件接合面由元件接合面引起泄漏的主要原因有：密封设计不符合规范要求，密封沟槽的尺寸不合理，密封配合精度低、配合间隙差；密封表面粗糙度和平面度误差大，加工质量差；密封结构不合理，造成变形，使接合面不能全面接触；装配不细心，结合面有沙尘或因野蛮装配造成损伤，致使接合面产生塑性变形。
4.4 管接头管接头的泄漏主要与连接处的加工精度、紧固强度及毛刺是否除掉等因素有关。由管接头引起的泄漏主要原因有：选用管接头的类型与使用条件不符；压力脉动引起接头松动；紧固螺栓蠕变松动未及时拧紧；接头拧紧力过大、不够或不均匀；管接头结构不合理；接头加工质量差，起不到密封作用。
结语
综上所述，为了使得起重吊车的液压系统的泄漏故障得到科学、合理的防治，需要从液压系统的设计上、安装配置以及保养方面等来对液压系统进行防漏，进而确保起重吊车的液压系統的安全、稳定、可靠运行。
参考文献
[1]李鹏.起重机液压起升机构可靠性分析及安全评价[D].太原科技大学，2017.
[2]王尚.汽车起重机液压系统故障诊断专家系统设计[D].广西大学，2017.
[3]杨东，刘发.起重吊车液压系统泄露故障的分析[J].大科技，2017（3）：244-245.