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摘要：在土石方工程施工过程中，液压系统是工程机械中的一个重要组成部分，对企业正常施工生产有着不可忽略的重要作用。而在土石方工程机械运行中，液压系统较易出现各类故障，如果不能及时进行判断，极有可能导致维护效果的不理想。液压设备是由机械、液压、电气等装置组合而成的，故出现的故障也是多种多样的，且维修也比较困难。本文以土石方施工机械常见液压故障现象及原因分析及防止措施加以浅谈。
关键词：土石方施工液压故障现象原因防止措施
由于土石方工程中机械的不合理使用，液压系统易于出现故障，究其原因，主要有液压系统污染、液压系统设计不合理、液壓元件质量问题、操作不当和液压油的质量造成液压系统故障等因素影响。诸多原因有着密切的内在联系，相互牵连，为此对引起液压系统故障原因进行详细分析，提出防治措施和排除方法，有利于强化管理，减少故障发生，保证机械工作性能稳定，延长机械使用寿命。
土石方施工机械常见液压故障现象原因分析及防止措施：
1 液压系统污染造成故障现象
液压系统污染后，会发生系统温度度高；杂质污染会引起控制阀发卡而造造成机构运转失灵（如挖掘机动臂不能举升、行走跑偏等）、安全阀卡死而造成系统压力低或无压力而导致整车无动作；空气污染会造成泵发出尖锐声响和温度过高等。
如山推TY220推土机，液压变矩器温度高,转向液压泵发出尖叫声，无转向。将推土机刀片和松土器下放直至撑起全车，使履带离地，挂上前进档同时操作转向，履带板仍转动，即转向离合器未分开。检查时轻开转向油路压力测试孔螺栓，操作转向，很小流量向外排除。检查转向油动，发现因油路污染造成低压油路磁铁滤蕊接近断流状态。清洗该滤蕊后，更换传动系统液压油，试车，转向离合器分离正常，同时变矩器油路温度高故障也排除（变矩器与转向系共用液压油箱）。
原因：①水污染：油液中含有过量的水分，会造成液压元件锈蚀，油液乳化变质，润滑油膜强度降低，从而加速元件机械磨损。②杂质污染：油液中的固态污染物，主要以颗粒物存在，通常混入的有切屑、金属粉末、灰渣、木屑、纤维、密封材料、液压胶管老化剥落、油箱涂漆、油液中产生的胶状物及沥青等杂质。③空气污染：油液中空气的进入，主要来源于管接头松动、元件结合面不紧密及密封件失效等，以及油箱内油量不足时，油面过低，加速了液压油的循环，产生的气泡排除困难，设备使用过程中一旦倾斜作业，油泵吸油管吸油深度不够吸入空气。
防治措施
①加油时的清洁：加油过程中，确保储油容器盖、加油容器、加油工具干净；注入油液必须过滤，决不允许为了提高加油速度，取掉油箱加油口过滤器直接加入；加油工应使用干净的手套和工作服，防止固体杂质和纤维杂质掉入油中。
②保养时的清洁：保养更换油芯和油液时，拆卸液压油箱加油盖、滤清器盖、检测孔、液压油管等部位，造成液压系统暴露，一定要避免扬尘、杂质进入，拆卸部份要先彻底清洁干净后方能卸开，清洁部分避免用水冲洗，以免水渗入油箱。同时注意擦拭物和拆卸、安装工具干净和符合要求。
③维修过程的清洁：液压元件的维护和修理，必须用专用工具按规范程序拆、装，零件清洁干净，不允许用水冲洗和纤维擦拭物清洁零部件；装配密封件时要用橡胶棒敲出，零部件安装时要涂抹规定品牌的油液，防止尘土、颗粒物、纤维、水等污染物进入系统，造成污染。
④液压系统的清洁：除定期清洁液压系统外，发生液压元件损坏造成系统中产生杂质时一定要清洗系统。清洗油必须与使用油牌号相同，油温在45～80℃度间，且大流量清洗，必须时拆卸元件清洗，以便快速冲走杂质。液压系统清洗，最好反复三次以上，每次清洗完后，及时放掉系统油液。清洗完毕后方可安装滤清器，更换新滤芯，加注新油液，检查油面、油量符合规定要求。
⑤防止空气入侵液压系统：维修和换油后，液压系统中将会产生空气，一定要按随机《使用说明书》规定排除系统中的空气，才能正常作业。液压油泵吸油管口不得露出油面，吸油管路要随时检查紧固密封良好，油箱通气孔保持畅通。
⑥防止水入侵液压系统：液压系统维护保养时，一定要注意水分的进入，储油容器、加油桶要加盖密闭。含水量过大的油液要经过多次过滤，在没有专用仪器检测时，可将油滴入烧热的铁板上，没有蒸汽冒出并立即燃烧时，说明油液含水量不高。
⑦定期更换油液及滤芯：液压系统液压油，应按随机《使用说明书》要求定期更换，工程机械液压油更换周期一般为4500～5000小时，但一年内必须更换一次。
2 液压系统设计不合理，安装间隙不正确，密封件选用不当等造成故障现象
系统油温度过高，动作无力、液压油外漏。如CAT320挖掘机，左边行走无力，拆解行走马达，发现柱塞磨损明显，配流盘未发现异常，出于成本考虑，未配套更换，只更换柱塞，装上试车，行走仍有跑偏现象。其原因为安装配合间隙不正确，后柱塞和柱塞缸体成套更换，故障排除。
原因：①液压系统功率过剩，在工作过程中有大量的能量损失而使油温过高。对于柱塞泵－柱塞马达系统或柱塞泵－油缸系统，其系统效率可达85％～88％，而叶片泵－叶片马达系统或叶片泵－摆线马达系统一般低于80％，事实上大多数液压系统的总效率为80％左右，由此可见大约有20％的能量损失在液压传动中。根据能量守恒定律，系统损失的能量将会全部转化为热能，即系统损失功率等于系统发热功率，从而使系统温度上升。
②液压元件规格选用不合理，采用的元件的容量太小，流量过高。对于高压大流量系统，如果系统中的主要液压元件换向阀、溢流阀和顺序阀选用不当，不能满足大流量要求，从而会在使用中，使阀口液流流速过高，造成较大的压力损失而使油温升高。
③管路设计和安装不合理造成压力损失和延程压力损失大，使压力转换为热能。
④油箱设计不合理，容积小，冷却散热面积不够。油箱的主要功能是存储液压油，但它同时兼有散热、沉淀杂质、分离水分的作用。油箱设计不合理主要表现在两方面：一是油箱体积设计过小，油箱散热面积和储油量均较小（油箱的容量一般为油泵额定流量的3～5倍）；二是油箱设计上的不合理，吸油管路和回油管路较近，中间不设隔板，从而缩短了油液在油箱内的冷却循环及沉淀杂质的路径，甚至会造成大部分回油直接进入吸油管，使油箱的散热效果降低，油温升高。
防治措施：
①根据使用要求设计合理的系统功率，保证系统性能的充分发挥。
②提高液压元件和液压系统的的装配质量和自身精度，严格控制配合件的配合间隙和改善润滑条件，采用摩擦系数小的密封材料和改进密封结构，尽可能降低液压缸往复运动时的启动力，以降低机械摩擦损失所产生的热量。另外，若液压系统回路设计中存在多余的元件和回路，则会降低系统效率，也不利于系统温度的控制。
③液压系统设计中，管路的设计和安装不能忽视，各管路管径应严格按其工作压力和通过流量进行设计，避免管径设计过小，造成流速过高，以及弯曲过多，尽量缩短管路长度。同时还应注意管路的安装，既要做到外观整齐，又要避免管路聚集及管路急转弯，影响管路的自然散热或造成局部压力损失过大引起发热。
④适当增加油箱体积，并尽量加大吸油管口与回油管口之间的距离，吸、回油管之间应设置隔板，以确保油箱应有的散热功率。
3 液压元件质量问题造成的故障
加工精度不够，易于损伤密封件而造成漏油，主控阀发卡而引起动作失灵等。如ZL50装载机，举升油缸漏油，更换密封件后50多小时仍然出现此故障。后更换活塞杆，此故障解决。
原因：一是制造材质、加工工艺、加工精度和装配等存在质量问题和不符合使用要求；二是设备使用不规范、保养不当、维修不及时，造成元件磨损加剧或损伤出现质量问题。
防治措施：元件出现质量问题，应及时更换和修复，否则，將会影响系统正常工作。
4 操作失误造成液压系统故障
对于先导控制油路，司机操作动作不平顺、操作过猛易引起油路冲击负荷大，操作手柄长时间停留在最大限位时，系统会长时间处于调定最高压力状态，易引起油管爆裂、系统温度过高等故障。
原因：一是作业人员操作技能太差；二是作业人员对本机操作的规程不清；三是不正确使用和维护保养。
防治措施：操作使用中应加强作业人员的技能培训，严按《机械操作技术规范》要求管理，同时建立维护保养制度，正确地使用机械。
5 由于液压油的质量造成液压系统故障
系统压力低、温度高、泵发响甚至损坏、液压元件加速磨损、管路爆裂等。如CAT320挖掘机。
原因：①液压油箱是提供液压油、散热冷却、沉淀杂质和排放液压系统空气的地方：首先液压油供应不足会导致液压油泵的吸空，吸空第一会使液压油泵供油不足，直接导致液压油泵的磨损，很快使液压油泵严重损坏到报废；其次吸空使液压油中混入空气，导致液压油压缩弹性增大，使液压油泵和其他工作装置的容积效率降低，致使整个液压系统工作效率降低，同时液压油中的空气在油泵和工作装置工作中受到压缩形成压缩气体，达到一定压力时爆炸，形成气穴将使密封面受到损伤，也会使油泵和工作装置很快磨损。
②液压油箱中液压油滤芯超时间使用，液压油中的杂质吸附在滤芯表面使滤芯堵塞也会使油泵吸油不足产生吸空。
③液压油使用时间过长不更换，液压油中的杂质（铁屑、铜屑、灰尘等）会积累的越来越多，同时细粒度也会越来越小，这样的杂质非常微小，有时用肉眼根本看不见，这样就会很容易透过液压油滤芯，同时液压油使用时间过长，液压油的各种特性比如润滑性能、粘度特性、抗磨性能、刚度特性等都会降低很多，液压油中的杂质通过工作循环带到各工作装置和控制元件，直接导致整个液压系统液压元件快速的磨损。
防治措施：①经常检查液压油箱中的液压油，保证液压油数量在正常范围内。
②定期更换液压油滤芯。
③定期更换液压油，或定期抽取样品检验，发现超标应及时更换。
综上分析，为了诊判与排除工程机械液压系统故障，不仅要有专业理论知识，掌握各种液压元件、系统回路的功能、构造及原理，还要具有丰富的使用、保养、维修等方面的实践经验，同此工作中要加强专业理论知识学习，不断总结积累丰富的实践经验，才能更好地管好机械设备，发挥机械效能。
参考文献：
[1]谭爱国.工程机械液压系统故障分析与排除[J].企业技术开发.2005年12期.
[2]官忠范.液压传动系统(第3版).机械工业出版社.
[3]李一栋.对工程机械液压系统常见问题的研究[J].黑龙江科技信息，2009(4).
关键词：土石方施工液压故障现象原因防止措施
由于土石方工程中机械的不合理使用，液压系统易于出现故障，究其原因，主要有液压系统污染、液压系统设计不合理、液壓元件质量问题、操作不当和液压油的质量造成液压系统故障等因素影响。诸多原因有着密切的内在联系，相互牵连，为此对引起液压系统故障原因进行详细分析，提出防治措施和排除方法，有利于强化管理，减少故障发生，保证机械工作性能稳定，延长机械使用寿命。
土石方施工机械常见液压故障现象原因分析及防止措施：
1 液压系统污染造成故障现象
液压系统污染后，会发生系统温度度高；杂质污染会引起控制阀发卡而造造成机构运转失灵（如挖掘机动臂不能举升、行走跑偏等）、安全阀卡死而造成系统压力低或无压力而导致整车无动作；空气污染会造成泵发出尖锐声响和温度过高等。
如山推TY220推土机，液压变矩器温度高,转向液压泵发出尖叫声，无转向。将推土机刀片和松土器下放直至撑起全车，使履带离地，挂上前进档同时操作转向，履带板仍转动，即转向离合器未分开。检查时轻开转向油路压力测试孔螺栓，操作转向，很小流量向外排除。检查转向油动，发现因油路污染造成低压油路磁铁滤蕊接近断流状态。清洗该滤蕊后，更换传动系统液压油，试车，转向离合器分离正常，同时变矩器油路温度高故障也排除（变矩器与转向系共用液压油箱）。
原因：①水污染：油液中含有过量的水分，会造成液压元件锈蚀，油液乳化变质，润滑油膜强度降低，从而加速元件机械磨损。②杂质污染：油液中的固态污染物，主要以颗粒物存在，通常混入的有切屑、金属粉末、灰渣、木屑、纤维、密封材料、液压胶管老化剥落、油箱涂漆、油液中产生的胶状物及沥青等杂质。③空气污染：油液中空气的进入，主要来源于管接头松动、元件结合面不紧密及密封件失效等，以及油箱内油量不足时，油面过低，加速了液压油的循环，产生的气泡排除困难，设备使用过程中一旦倾斜作业，油泵吸油管吸油深度不够吸入空气。
防治措施
①加油时的清洁：加油过程中，确保储油容器盖、加油容器、加油工具干净；注入油液必须过滤，决不允许为了提高加油速度，取掉油箱加油口过滤器直接加入；加油工应使用干净的手套和工作服，防止固体杂质和纤维杂质掉入油中。
②保养时的清洁：保养更换油芯和油液时，拆卸液压油箱加油盖、滤清器盖、检测孔、液压油管等部位，造成液压系统暴露，一定要避免扬尘、杂质进入，拆卸部份要先彻底清洁干净后方能卸开，清洁部分避免用水冲洗，以免水渗入油箱。同时注意擦拭物和拆卸、安装工具干净和符合要求。
③维修过程的清洁：液压元件的维护和修理，必须用专用工具按规范程序拆、装，零件清洁干净，不允许用水冲洗和纤维擦拭物清洁零部件；装配密封件时要用橡胶棒敲出，零部件安装时要涂抹规定品牌的油液，防止尘土、颗粒物、纤维、水等污染物进入系统，造成污染。
④液压系统的清洁：除定期清洁液压系统外，发生液压元件损坏造成系统中产生杂质时一定要清洗系统。清洗油必须与使用油牌号相同，油温在45～80℃度间，且大流量清洗，必须时拆卸元件清洗，以便快速冲走杂质。液压系统清洗，最好反复三次以上，每次清洗完后，及时放掉系统油液。清洗完毕后方可安装滤清器，更换新滤芯，加注新油液，检查油面、油量符合规定要求。
⑤防止空气入侵液压系统：维修和换油后，液压系统中将会产生空气，一定要按随机《使用说明书》规定排除系统中的空气，才能正常作业。液压油泵吸油管口不得露出油面，吸油管路要随时检查紧固密封良好，油箱通气孔保持畅通。
⑥防止水入侵液压系统：液压系统维护保养时，一定要注意水分的进入，储油容器、加油桶要加盖密闭。含水量过大的油液要经过多次过滤，在没有专用仪器检测时，可将油滴入烧热的铁板上，没有蒸汽冒出并立即燃烧时，说明油液含水量不高。
⑦定期更换油液及滤芯：液压系统液压油，应按随机《使用说明书》要求定期更换，工程机械液压油更换周期一般为4500～5000小时，但一年内必须更换一次。
2 液压系统设计不合理，安装间隙不正确，密封件选用不当等造成故障现象
系统油温度过高，动作无力、液压油外漏。如CAT320挖掘机，左边行走无力，拆解行走马达，发现柱塞磨损明显，配流盘未发现异常，出于成本考虑，未配套更换，只更换柱塞，装上试车，行走仍有跑偏现象。其原因为安装配合间隙不正确，后柱塞和柱塞缸体成套更换，故障排除。
原因：①液压系统功率过剩，在工作过程中有大量的能量损失而使油温过高。对于柱塞泵－柱塞马达系统或柱塞泵－油缸系统，其系统效率可达85％～88％，而叶片泵－叶片马达系统或叶片泵－摆线马达系统一般低于80％，事实上大多数液压系统的总效率为80％左右，由此可见大约有20％的能量损失在液压传动中。根据能量守恒定律，系统损失的能量将会全部转化为热能，即系统损失功率等于系统发热功率，从而使系统温度上升。
②液压元件规格选用不合理，采用的元件的容量太小，流量过高。对于高压大流量系统，如果系统中的主要液压元件换向阀、溢流阀和顺序阀选用不当，不能满足大流量要求，从而会在使用中，使阀口液流流速过高，造成较大的压力损失而使油温升高。
③管路设计和安装不合理造成压力损失和延程压力损失大，使压力转换为热能。
④油箱设计不合理，容积小，冷却散热面积不够。油箱的主要功能是存储液压油，但它同时兼有散热、沉淀杂质、分离水分的作用。油箱设计不合理主要表现在两方面：一是油箱体积设计过小，油箱散热面积和储油量均较小（油箱的容量一般为油泵额定流量的3～5倍）；二是油箱设计上的不合理，吸油管路和回油管路较近，中间不设隔板，从而缩短了油液在油箱内的冷却循环及沉淀杂质的路径，甚至会造成大部分回油直接进入吸油管，使油箱的散热效果降低，油温升高。
防治措施：
①根据使用要求设计合理的系统功率，保证系统性能的充分发挥。
②提高液压元件和液压系统的的装配质量和自身精度，严格控制配合件的配合间隙和改善润滑条件，采用摩擦系数小的密封材料和改进密封结构，尽可能降低液压缸往复运动时的启动力，以降低机械摩擦损失所产生的热量。另外，若液压系统回路设计中存在多余的元件和回路，则会降低系统效率，也不利于系统温度的控制。
③液压系统设计中，管路的设计和安装不能忽视，各管路管径应严格按其工作压力和通过流量进行设计，避免管径设计过小，造成流速过高，以及弯曲过多，尽量缩短管路长度。同时还应注意管路的安装，既要做到外观整齐，又要避免管路聚集及管路急转弯，影响管路的自然散热或造成局部压力损失过大引起发热。
④适当增加油箱体积，并尽量加大吸油管口与回油管口之间的距离，吸、回油管之间应设置隔板，以确保油箱应有的散热功率。
3 液压元件质量问题造成的故障
加工精度不够，易于损伤密封件而造成漏油，主控阀发卡而引起动作失灵等。如ZL50装载机，举升油缸漏油，更换密封件后50多小时仍然出现此故障。后更换活塞杆，此故障解决。
原因：一是制造材质、加工工艺、加工精度和装配等存在质量问题和不符合使用要求；二是设备使用不规范、保养不当、维修不及时，造成元件磨损加剧或损伤出现质量问题。
防治措施：元件出现质量问题，应及时更换和修复，否则，將会影响系统正常工作。
4 操作失误造成液压系统故障
对于先导控制油路，司机操作动作不平顺、操作过猛易引起油路冲击负荷大，操作手柄长时间停留在最大限位时，系统会长时间处于调定最高压力状态，易引起油管爆裂、系统温度过高等故障。
原因：一是作业人员操作技能太差；二是作业人员对本机操作的规程不清；三是不正确使用和维护保养。
防治措施：操作使用中应加强作业人员的技能培训，严按《机械操作技术规范》要求管理，同时建立维护保养制度，正确地使用机械。
5 由于液压油的质量造成液压系统故障
系统压力低、温度高、泵发响甚至损坏、液压元件加速磨损、管路爆裂等。如CAT320挖掘机。
原因：①液压油箱是提供液压油、散热冷却、沉淀杂质和排放液压系统空气的地方：首先液压油供应不足会导致液压油泵的吸空，吸空第一会使液压油泵供油不足，直接导致液压油泵的磨损，很快使液压油泵严重损坏到报废；其次吸空使液压油中混入空气，导致液压油压缩弹性增大，使液压油泵和其他工作装置的容积效率降低，致使整个液压系统工作效率降低，同时液压油中的空气在油泵和工作装置工作中受到压缩形成压缩气体，达到一定压力时爆炸，形成气穴将使密封面受到损伤，也会使油泵和工作装置很快磨损。
②液压油箱中液压油滤芯超时间使用，液压油中的杂质吸附在滤芯表面使滤芯堵塞也会使油泵吸油不足产生吸空。
③液压油使用时间过长不更换，液压油中的杂质（铁屑、铜屑、灰尘等）会积累的越来越多，同时细粒度也会越来越小，这样的杂质非常微小，有时用肉眼根本看不见，这样就会很容易透过液压油滤芯，同时液压油使用时间过长，液压油的各种特性比如润滑性能、粘度特性、抗磨性能、刚度特性等都会降低很多，液压油中的杂质通过工作循环带到各工作装置和控制元件，直接导致整个液压系统液压元件快速的磨损。
防治措施：①经常检查液压油箱中的液压油，保证液压油数量在正常范围内。
②定期更换液压油滤芯。
③定期更换液压油，或定期抽取样品检验，发现超标应及时更换。
综上分析，为了诊判与排除工程机械液压系统故障，不仅要有专业理论知识，掌握各种液压元件、系统回路的功能、构造及原理，还要具有丰富的使用、保养、维修等方面的实践经验，同此工作中要加强专业理论知识学习，不断总结积累丰富的实践经验，才能更好地管好机械设备，发挥机械效能。
参考文献：
[1]谭爱国.工程机械液压系统故障分析与排除[J].企业技术开发.2005年12期.
[2]官忠范.液压传动系统(第3版).机械工业出版社.
[3]李一栋.对工程机械液压系统常见问题的研究[J].黑龙江科技信息，2009(4).