汽车起重机液压系统故障类型及检修技术

引言

汽车起重机在工程建设领域承担着重物吊装与转运的重要功能，其液压系统是实现吊臂变幅、伸缩、回转及支腿动作等关键操作的核心部分。液压系统以液体作为工作介质，具备功率密度大、传动平稳等显著优势，但由于其元件较为精密，对污染物较为敏感，因此在出现故障时往往具有一定隐蔽性，并且各部件之间的关联性较强。随着电液比例控制、负载敏感系统等先进技术在液压系统中的应用，系统的复杂程度不断增加，相应地对检修技术也提出了更为严格的要求。

1 汽车起重机液压系统的工作原理

在汽车起重机的液压系统中，动力传递与压力控制是保障作业安全稳定的关键。发动机借助取力器驱动主液压泵，将机械能转换为液压能，压力油通过M4-150 型多路阀等分配阀组，有序输送至各个执行元件。以吊臂起升过程为例，当操作手柄带动换向阀阀芯动作，压力油便流入变幅油缸无杆腔，推动活塞伸出，促使吊臂仰角逐渐增大。回油经油箱冷却、过滤后，重新投入循环使用。此外，溢流阀对系统最高压力进行限定，避免过载情况发生；平衡阀则产生一定背压，防止吊臂因自身重力意外下落，共同确保起重作业安全、平稳地进行。

2 液压系统典型故障类型及成因分析

2.1 动力元件故障

2.1.1 液压泵异响

泵体振动伴随“嗡嗡”或“尖锐”噪声、压力表指针剧烈波动的现象，通常由吸油不足、元件磨损、油液问题导致。吸油不足可能是油箱油位过低、吸油滤芯堵塞、吸油管漏气；元件磨损表现为柱塞与缸体配合间隙超 0.02mm 、配流盘划伤；油液问题则涉及黏度太高/太低、混入空气产生气穴。例如某 25t 起重机作业时主泵异响，拆解发现吸油滤芯污染度达NAS12 级，清理后故障消失。

2.1.2 液压泵输出不足

吊臂起升缓慢，且系统压力仅能达到额定值的 60%-70% ，出现这一现象的原因主要有：变量机构卡滞导致无法达到最大排量；泵内泄漏过大，如柱塞密封件老化、回程盘磨损等；驱动轴断裂或联轴器打滑。

2.2 控制元件故障

溢流阀失效：现象表现为系统压力无法建立（低于 10MPa ）或压力骤升（超过 40MPa），成因主要包括阀芯因油液污染导致异物卡阻而卡滞、弹簧长期使用后弹性系数下降出现疲劳、阻尼孔因油泥沉积而堵塞；压力异常带来的危害极大，过低会导致吊重无力，过高则可能引发爆管等安全事故。

换向阀故障：现象为执行元件无动作或动作错乱（如吊臂伸缩与变幅同时动作），故障原因涵盖电磁线圈因电压过高或绝缘老化而烧毁、阀芯磨损致使配合间隙超 0.05mm 、手动操作杆因机械杂质堆积而卡滞。

平衡阀失效：现象是吊臂自动下沉（每小时超过 50mm ）、下落速度失控，成因在于单向阀锥面磨损或有划痕导致密封不良、节流口磨损造成背压不足、控制油路堵塞使得阀芯无法打开。

2.3 执行元件故障

油缸泄漏：现象表现为缸筒外壁渗油、活塞杆出现油膜，严重时形成油滴；成因包括密封件老化（耐油橡胶超过 5 年使用寿命）、活塞杆被尖锐物体磕碰产生沟槽造成划伤、受侧向力导致缸筒椭圆度超 0.03mm 而变形；检测采用压力保持法，在 10MPa 压力下 10 分钟压降 ⩽0.5MPa 为合格。

油缸动作迟缓：现象是吊臂伸缩速度下降 30% 以上，且空载与满载时速度差异显著；成因有进油口过滤器堵塞、安装时未排尽空气或密封不良导致缸内进气、活塞与缸筒间隙过大造成内泄漏增加。

回转马达故障：现象为回转时卡顿、异响，制动后滑移量超 10^∘ °；成因包含马达内部柱塞与缸体配合不良造成磨损、制动片磨损无法完全抱死、液压油污染致使配流盘磨损。

3 预防维护措施

3.1 油液管理

定期换油：液压油作为系统的“血液”，其性能直接影响系统运行效率与寿命。建议每2000 小时或 1 年更换一次液压油，首次换油应在设备运行不超过 500小时时进行。更换时需彻底排空旧油，并使用专用设备清洁油箱，防止新旧油混

合降低油品性能。

污染控制：为确保油液清洁度，加油前必须通过精度达 3μm 的过滤器进行过滤，以拦截微小颗粒杂质。同时，在油箱盖安装带有高效滤芯的呼吸器，可有效阻隔空气中的粉尘、水分等污染物进入系统；每次加油后需检查呼吸器密封性。

油位检查：每日作业前应检查油位，确保液压油液位保持在液位计 2/3 处。油位过低易导致液压泵吸空产生气蚀，过高则可能引发系统压力波动。检查时需在设备处于水平静止状态下进行，并观察油液颜色与黏稠度，若发现乳化、发黑等异常需立即排查。

3.2 元件保养

过滤器：回油过滤器需每 500 小时更换，其主要作用是过滤系统运行中产生的磨损颗粒；高压过滤器每 1000 小时更换，用于保护精密液压元件。更换滤芯时需同步检查过滤器壳体密封件，若存在老化、破损需及时更换，并对过滤器进出油口进行清洁。

液压泵：作为液压系统的动力源，每 3000 小时需对液压泵轴封进行专项检查。通过观察泵体周边是否存在油迹、测量轴封处泄漏量等方式，判断轴封密封性能；若发现泄漏，需立即更换轴封并检查泵体内部磨损情况，必要时进行整体拆解检修。

油缸：每周需对活塞杆进行清洁，使用无尘布配合专用清洁剂去除表面附着的油污、杂质，并均匀涂抹防锈油，形成防护膜。对于长期停用设备，需在活塞杆表面包裹防锈纸，并将油缸活塞缩至最小行程，防止因环境因素导致活塞杆锈蚀。

3.3 运行监控

安装在线监测装置：通过集成压力传感器、温度报警器、污染度传感器等智能监测设备，实现对系统运行参数的实时监控。压力传感器可动态捕捉系统压力波动，温度报警器在油温超过设定阈值时自动报警，污染度传感器则持续监测油液清洁度，所有数据通过中控系统分析并生成预警信息。

建立台账：需详细记录每次故障发生的时间、具体表现、故障类型（如泄漏、压力不足等），以及采取的处理方法、更换元件的型号与批次。通过对历史数据的分析，可预测潜在故障风险，优化维护周期，逐步形成完善的维修数据库。

3.4 环境管理

作业环境管控：应避免设备在粉尘浓度 >10mg/m³ 、空气湿度 >85% 的恶劣环境中长时间作业。在粉尘环境作业时，需加强对液压系统的密封防护；高湿度环境下，可通过增加呼吸器干燥滤芯、缩短油液检测周期等方式，降低水分对系统的影响。

冬季运行管理：当油温低于 15^qC 时，需进行空载预热运行。通过低速运转设备，使液压油在系统内循环升温，待油温达到 30% 后再加载作业。对于极寒地区，可采用电加热油箱或安装预热循环管路，确保油液流动性，避免因低温导致液压元件损坏。

结束语

汽车起重机液压系统故障表现形式多样，各故障间存在复杂联系。在检修过程中，可遵循“先外后内、先简后繁”的基本思路，综合运用直观检查、仪表检测以及离线拆解等方法，逐步排查定位故障。实际操作经验显示，若能严格执行卸压、清洁、测试等标准检修流程，并预防性维护措施，将有助于提升系统的整体可靠性。从长远来看，振动分析、油液光谱分析等智能诊断技术具有广阔的应用前景，有望实现故障的早期识别与预警，为起重机的安全稳定运行提供有力支持。

参考文献

[1]梁彪彪.试析汽车起重机液压系统故障原因与排除[J].机械管理开发,2023,38(11):231-232+235.

[2]马良志,冯汉伟.汽车起重机的液压系统故障检修分析[J].农机使用与维修,2021,(05):3-5.

[3]葛林.液压汽车起重机电气系统故障诊断与维修研究[J].中国设备工程,2020,(04):116-118.