隧道工程液压系统的故障及维修

　　隧道建筑机械的工作环境较差，烟尘与粉尘较多、湿度较大。建筑机械的液压系统满负荷作业时间相对较长，会出现各种故障。

　　1.液压系统故障的检查方法

　　(l)观察判断法

　　通过系统的外部、动作、声音和仪表读数等分析判断发生故障的部位及原因。如瑞典产TH286四臂凿岩台车曾出现4号臂起动后，电机声音异常、油温升高很快、电机保护指示灯迅速显示并自动停机的故障，从表面看似是电机或油泵问题，但检查结果是液压系统问题。运用短路、断路的检查方法逐一排除工作臂及千斤顶液压系统故障，再检查工作平台液压系统，发现是平台上液压主控阀关闭所致(因平台很少使用，操作手用完后就马上关闭)，将此阀恢复到接通的位置后，一切正常。

　　(2)仪表检查法

　　利用机械本身仪表或外接仪表测量各部位压力从而判断出故障部位。如TH286在工作时一个臂经常出现卡钎现象。用其上的多用压力表B检测，发现是防卡调压阀A开启压力太低(应高于回转压力1.5-2.0MPa)，调整后即恢复正常。再如，卡特彼勒公司产963履带侧卸式装载机在施工中铲斗动作迟缓，工作时间长了以后更明显，经用测压表测试发现是主安全阀有故障，修复后即恢复正常。这种检查方法比较简单易行。

　　(3)元件置换法

　　如966F轮式装载机在施工中突然出现转向、铲斗动作不灵的故障，经分析可能由先导主安全阀失灵引起，将此阀更换后即恢复正常。原因是该阀阀芯定位不良引起发卡造成其失灵。施工现场置换体积较大且不易拆装的元件、元件储备较少的单位，采用此方法是不合适的。但对如平衡阀、溢流阀(安全阀)、单向阀等体积小易拆装的元件，而工地上又缺少仪表等设施，采用置换法是比较方便易行的。

　　(4)定期检查法

　　根据各种机械规定的检查内容、时间和部位(未规定的机械一般每季度进行一次)，通过专业检查人员的直感与检测仪表来检查机械的技术状况，及时发现将出现的隐患并排除。如966D装载机液压油温在35-40℃的条件下，5min时铲斗下降量应为19mm，实测为25mm，经分析检查，是因举升缸内泄，更换密封后再测试基本正常，避免了液压缸拉缸等更大的故障。

　　采用上述四种检查方法，都要求维修人员熟悉液压系统和元件的工作原理，掌握各元件的设置及各部位的压力参数，在不断积累靠人的直觉判断故障经验的同时，逐步提高利用仪器及置换元件分析判断液压系统故障的能力。

　　2.液压元件故障的分析及排除

　　(l)液压泵隧道建筑机械上所用的液压泵大多是容积式液压泵，其特点是泵的输出压力与负载大小成正比。

　　①齿轮泵由于泄漏达不到额定的压力和流量是其主要故障。引起泄漏的原因是轴承、两齿轮啮合面、齿顶与壳体、齿轮端面与浮动侧板间隙处的磨损和密封件的磨损老化、损坏等。由齿顶与泵体磨损而产生的泄漏，由于路径长、阻力大，所以对泵的影响并不大，而轴向磨损引起的泄漏才是主要的。通过几次检修963装载机三联泵发现，使用了一定时间的齿轮泵，由于啮合挤压作用在齿顶和端面会产生毛刺，加剧泵体和侧板的磨损，尤其是铝合金泵壳更易磨损，如能定期检修，用油石磨掉毛刺，可延长泵的使用寿命。

　　②叶片泵其故障是定子、叶片、转子、轴承和两侧配流盘的磨损。建筑机械上广泛采用定子内表面由等加速曲线组成的叶片泵，为的是避免发生叶片与定子的硬冲现象，但仍存在软冲现象。如966D、950B轮式装载机的叶片泵在解体检修时，发现定子内表面在曲线与圆弧连接部分磨损最严重，若换掉磨损严重的定子，可使叶片泵恢复原有的性能。采用这种修理方法比较经济。叶片泵转子、叶片的使用寿命约相当于定子的2倍，在备件时，可作参考。

　　(2)液压马达对马达注意日常维护，防止油液污染，则其很少出故障。963装载机在施工时驱动马达油管破裂，更换油管后产生振动并伴有噪声，排净空气后恢复正常。应注意在没有确定马达是否有故障之前，最好不要将马达打开，这样可以减少污染的机会和保持配合的精密度。修理后的马达应注满干净的液压油。

　　(3)液压缸液压缸种类比较多，应用最广泛的是双作用活塞式液压缸，它是双向液压驱动，两个方向均可获得较大的牵引力。由于两腔作用面积不等，无杆腔进油时牵引力大而速度慢，有杆腔进油时牵引力小而速度快。这一特点正好符合隧道建筑机械的作业要求，即工作行程要求力大速度慢，回程则要求力小而速度快。液压缸常见的故障是漏油及运动不正常。由于缸头密封损坏而外漏，很易观察，换件解决。而运动不正常的原因较多，如液压缸内漏、油路中有空气、液压油有杂质、平衡阀发生故障等，检查的简单方法是：在液压缸工作时，将液压缸回油管接头拆松观察，如无油液漏出，液压缸仍在慢慢缩回，说明液压缸内漏，更换活塞上密封即可;若有油液漏出，则说明平衡阀发生了故障。

　　(4)控制元件控制元件是用来实现系统和执行元件对压力、流量、方向要求的。控制阀是控制元件中最重要的元件，由于阀的密封装置损坏、漏油等故障，在修理时能不拆阀芯的尽量不抽出阀芯，以免影响阀芯阀体配合的密封性。如因杂质使阀芯咬死，需要拆出阀芯清洗时，应注意不要使配合副和配合方位错乱，安装时螺钉的扭矩要均匀一致并达到规定值，否则，将由于阀体受力不均匀而影响阀芯动作灵敏度，甚至使阀体和阀芯损坏〕锥形阀芯的接触线磨损，可用研磨法修复。如966D装载机的先导安全阀泄漏即是采用此法修复的。此外，阀芯回位弹簧疲劳引起的故障也时有发生，修理时应注意更换。

　　(5)蓄能器蓄能器是液压系统中调节能量、储存能量、减少设备容积、降低消耗、减少系统发热、缓冲和减振的辅助元件。蓄能器的种类很多，比较常用的是胶囊式蓄能器，它具有漏气损失小、反应灵敏、可吸收急速的压力冲击、脉动体积小等特点。蓄能器发生故障将直接影响液压系统的正常工作。如凿岩台车所用的COP1238ME凿岩机上的蓄能器压力不足时，冲击油管剧烈振动，即使其压力正常，钻杆也不能正常凿进。这时应拧开充气堵头，拧松锁紧螺母，若有油液流出，说明胶囊损坏，应予以更换;气压不足时，按规定压力(HMPa)充人惰性气体(常用氮气)。

　　(6)液压油管由于液压系统的振动频率及压力较高，油管接头及焊接处也常常发生破裂。在换用时，要根据压力和使用场合，选用合适的管子。当油管需要焊接时，最好采用加套管的办法，因为对接可能使管子的内径局部缩小造成节流。焊好后要清除金

　　O管路要用卡子固定，以防止油管因振动而损坏。施工中常发生液压管破裂，而库存的油管有时因接头方式不对，常采用更换接头、焊接的办法解决。装换软管时，其弯曲半径不能太小，且不要在接头根部弯曲，更不能使管子受扭，以免使用后管子接头松动造成泄漏，系统中进人空气。