現(xiàn)場(chǎng)施工中的工程機(jī)械液壓系統(tǒng)故障的診斷，往往受現(xiàn)場(chǎng)條件的限制，并且在出現(xiàn)故障后要求盡快排除，以免影響施工進(jìn)度。本文介紹幾種現(xiàn)場(chǎng)常用的工程機(jī)械液壓系統(tǒng)故障診斷方法，供參考。
1．直觀檢查法
對(duì)于一些較為簡(jiǎn)單的故障，可以通過(guò)眼看、手模、耳聽(tīng)和嗅聞等手段對(duì)零部件進(jìn)行檢查。
例如，通過(guò)視覺(jué)檢查能發(fā)現(xiàn)諸如破裂、漏油、松脫和變形等故障想象，從而可及時(shí)地維修或更換配件；用手握住油管（特別是膠管），當(dāng)有壓力油流過(guò)時(shí)會(huì)有振動(dòng)地感覺(jué)，而無(wú)油液流過(guò)或壓力過(guò)低時(shí)則沒(méi)有這種現(xiàn)象。另外，手摸還可用于判斷帶有機(jī)械傳動(dòng)部件地液壓元件潤(rùn)滑情況是否良好，用手感覺(jué)一下元件殼體溫度地變化，若元件殼體過(guò)熱，則說(shuō)明潤(rùn)滑不良；耳聽(tīng)可以判斷機(jī)械零部件損壞造成的故障點(diǎn)和損壞程度，如液壓泵吸空、溢流閥開(kāi)啟、元件發(fā)卡等故障都會(huì)發(fā)出如水的沖擊聲或“水錘聲”等異常響聲；有些部件會(huì)由于過(guò)熱、潤(rùn)滑不良和氣蝕等原因而發(fā)出異味，通過(guò)嗅聞可以判斷出故障點(diǎn)。
2．對(duì)換診斷法
在維修現(xiàn)場(chǎng)缺乏診斷儀器或被查元件比較精密不宜拆開(kāi)時(shí)，應(yīng)采用此法。先將懷疑出現(xiàn)故障地元件拆下，換上新件或其他機(jī)器上工作正常、同型號(hào)的元件進(jìn)行試驗(yàn)，看故障能否排除即可作出診斷。如一臺(tái)卡特E200B型挖掘機(jī)工作裝置的液壓系統(tǒng)工作壓力，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)懷疑是主安全閥出了故障，遂將現(xiàn)場(chǎng)同一型號(hào)的挖掘機(jī)上的主安全閥與該安全閥進(jìn)行了對(duì)換，試機(jī)時(shí)工作正常，證實(shí)懷疑正確。用對(duì)換診斷法檢查故障，盡管受到結(jié)構(gòu)、現(xiàn)場(chǎng)元件儲(chǔ)備或拆卸不便等因素的限制，操作起來(lái)也可能比較麻煩，但對(duì)于如平衡閥、溢流閥、單向閥之類(lèi)的體積小、易拆裝的元件，采用此法還是較方便的。對(duì)換診斷法可以避免因盲目拆卸而導(dǎo)致液壓元件的性能降低。對(duì)上述故障如果不用對(duì)換法檢查，而直接拆下可疑的主安全閥并對(duì)其進(jìn)行拆解，若該元件無(wú)問(wèn)題，裝復(fù)后有可能會(huì)影響其性能。
3．儀表測(cè)量檢查法
儀表測(cè)量檢查法就是借助對(duì)液壓系統(tǒng)各部分液壓油的壓力、流量和油溫的測(cè)量來(lái)判斷該系統(tǒng)的故障點(diǎn)。在一般的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)中，由于液壓系統(tǒng)的故障往往表現(xiàn)為壓力不足，容易查覺(jué)；而流量的檢測(cè)則比較困難，流量的大小只可通過(guò)執(zhí)行元件動(dòng)作的快慢作出錯(cuò)略的判斷。因此，在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)中，更多地采用檢測(cè)系統(tǒng)壓力的方法。
如，一臺(tái)日立EX220-5型挖掘機(jī)，工作中發(fā)現(xiàn)行走向右跑偏，懷疑是行走系統(tǒng)左、右壓力不均勻。檢測(cè)行走系統(tǒng)壓力時(shí)發(fā)現(xiàn)，左邊為32MPa，右邊為26MPa，經(jīng)調(diào)整右側(cè)行走安全閥的壓力后，排除了故障。
又如，一臺(tái)美國(guó)產(chǎn)RS-425型路拌機(jī)，故障現(xiàn)象為行走無(wú)力。檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)液壓馬達(dá)壓力為10MPa時(shí)驅(qū)動(dòng)輪不動(dòng)，即馬達(dá)不轉(zhuǎn)動(dòng)，這充分說(shuō)明馬達(dá)內(nèi)部泄漏比較嚴(yán)重。拆檢馬達(dá)發(fā)現(xiàn)，配流盤(pán)和柱塞副磨損均很?chē)?yán)重，表明判斷正確。磨削配流盤(pán)、更換柱塞副，裝配后試機(jī)時(shí)一切恢復(fù)正常。
4．原理推理法
工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的基本原理都是利用不同的液壓元件、按照液壓系統(tǒng)回路組合匹配而成的，當(dāng)出現(xiàn)故障現(xiàn)象時(shí)可據(jù)此進(jìn)行分析推理，初步判斷出故障的部位和原因，對(duì)癥下藥，迅速予以排除。例如，有一臺(tái)卡特E200B型挖掘機(jī)，在沒(méi)有工作載荷時(shí)啟動(dòng)正常，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)和加速有力，但在正常工作載荷時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)則冒黑煙、轉(zhuǎn)速下降。根據(jù)無(wú)工作載荷時(shí)的情況，可排除發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力不足的故障，同時(shí)只能在液壓系統(tǒng)中找原因。而根據(jù)正常工作載荷時(shí)的狀況，可初步判斷為發(fā)動(dòng)機(jī)處于超負(fù)荷工作狀態(tài)，這時(shí)就需要根據(jù)液壓泵的工作原理進(jìn)行分析。
該挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)采用了雙泵式恒功率變量系統(tǒng)，其原理如圖1所示。
所謂“恒功率變量”是指液壓泵的輸出流量與壓力能自動(dòng)調(diào)節(jié)，并與發(fā)動(dòng)機(jī)地功率相匹配，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)能正常工作在最佳工作點(diǎn)，發(fā)揮最大效率。因此，可以認(rèn)為發(fā)動(dòng)機(jī)的功率等于定值，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率N發(fā)等于液壓泵地輸入功率N入。
N入＝PQ/612η
式中P——液壓泵的輸出壓力
Q——液壓泵的輸出流量
η——液壓泵的工作效率
從公式可知，P與Q的關(guān)系是一個(gè)雙曲線的關(guān)系（見(jiàn)圖2曲線1），分析液壓泵的結(jié)構(gòu)知，決定這條關(guān)系曲線的位置及起調(diào)點(diǎn)的是發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和變量液壓缸調(diào)節(jié)彈簧的剛度。如果彈簧剛度發(fā)生變化，就改變了關(guān)系曲線的起調(diào)點(diǎn)（見(jiàn)圖2曲線2）；很顯然，此時(shí)
N發(fā)＝N入≥PQ/612η
因此，當(dāng)工作裝置正常工作時(shí)，即液壓泵輸出壓力達(dá)到額定值時(shí)，而輸出流量卻未調(diào)至匹配值，發(fā)動(dòng)機(jī)則處于超負(fù)荷的工作狀態(tài)。經(jīng)解體伺服液壓缸發(fā)現(xiàn)，彈簧已折斷，故造成了上述故障。更換彈簧后，工作恢復(fù)了正常。
對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)液壓系統(tǒng)的故障，可根據(jù)液壓系統(tǒng)的工作原理，按照動(dòng)力元件→控制元件→執(zhí)行元件的順序在系統(tǒng)圖上正向推理分析故障原因。如果一挖掘機(jī)動(dòng)臂工作無(wú)力，從原理上分析認(rèn)為，工作無(wú)力一般是由于油壓下降或流量減小造成的。從系統(tǒng)圖上看，造成壓力下降或流量減小的可能因素有：一是油箱，比如缺油、吸油濾油器堵塞、通氣孔不暢通；二是液壓泵內(nèi)漏，如液壓泵柱塞副的配合間隙增大；三是操縱閥上主安全閥壓力調(diào)節(jié)過(guò)低或內(nèi)漏嚴(yán)重；四是動(dòng)臂液壓缸過(guò)載閥調(diào)定壓力過(guò)低或內(nèi)漏嚴(yán)重；五是回油路不暢等�？紤]到這些因素后，再根據(jù)已有的檢查結(jié)果排除某些因素，縮小故障的范圍，直至找到故障點(diǎn)并予以排除。
現(xiàn)場(chǎng)液壓系統(tǒng)故障診斷中，根據(jù)系統(tǒng)工作原理，要掌握一些規(guī)律或常識(shí)；一是分析故障過(guò)程是漸變還是突變，如果是漸變，一般是由于磨損導(dǎo)致原始尺寸與配合的改變而喪失原始功能；如果是突變，往往是零部件突然損壞所致，如果彈簧折斷、密封件損壞、運(yùn)動(dòng)件卡死或污物堵塞等。二是要分清是易損件還是非易損件，或是處于高頻重載下的運(yùn)動(dòng)件，或者為易發(fā)生故障的液壓元件，如液壓泵的柱塞副、配流盤(pán)副、變量伺服和液壓缸等。而處于低頻、輕載或基本相對(duì)靜止的元件，則不易發(fā)生故障，如換向閥、順序閥、滑閥等就不易發(fā)生故障。掌握這些規(guī)律后，對(duì)于快速判斷故障部位可起到積極的作用。
