城市隧道工程机械液压系统的故障及设备维修

引言

城市隧道工程机械液压系统运行过程中，会发生损坏和故障并导致损坏。这些疾病复杂且难以定位，使检测和判断难度加大。因此，修复机械液压系统中的多数缺陷至关重要。

1 隧道工程机械常见液压故障诊断与处理的重要性

1.1 保障隧道工程机械设备运行的安全稳定

液压系统的故障会影响设备本体性能和操作人员安全。在隧道工程设备中，机械设备、破碎设备等大型设备通常伴随着高强度的工作负荷，当液压系统出现失压或过热等问题，会引起机械设备操作不稳定或突然失效，容易导致设备事故的发生，造成设备损坏甚至是人身伤害。液压系统有效的故障诊断与处理措施能够保障设备在运行中的安全和稳定。

1.2 保障隧道工程机械设备的可开动率

液压系统发生故障会降低机械设备的可开动率。隧道工程设备通常长期处于高温、粉尘、潮湿等恶劣环境中，设备的运转性能受环境影响容易下降。当液压系统发生故障时，设备整体的运行将受到严重影响，导致设备无法完成生产任务。通过对系统故障的诊断和维护，可以保障设备在恶劣环境下保持性能稳定，降低生产中断风险，保障隧道工程机械设备的可开动率。

1.3 降低维护成本和停机时间

隧道工程机械设备的液压故障分析与处理可以降低设备维护成本并减少停机时间。机械设备液压系统发生故障后，在影响正常生产效益的同时，还增加了设备的维修成本。若延误对系统故障的处置，液压系统可能会引起其他组件破损，将导致设备的维修周期延长，维修频次的上升，再次提高设备维修成本。因此，采取有效的措施，预防液压故障的发生，可以减少维修成本，进而提高设备运行的经济效益。

2 城市隧道工程机械液压系统常见故障分析

2.1 油液污染导致密封面磨损泄漏

现象表现：泄漏初期多为“渗油”（密封处有油膜但不滴油），后期发展为“滴油”甚至“流油”；比如盾构机液压阀组的连接面，初期只有轻微油迹，1-2 周后油迹扩大，甚至顺着阀组外壳流到隧道地面；同时会伴随系统压力轻微波动（如正常压力 28MPa ，波动范围±1MPa）。隧道内粉尘、渣土颗粒极易混入液压油——比如盾构机出土时，渣土粉尘会通过油箱呼吸阀、液压缸伸缩间隙进入油液，这些颗粒（直径多为 5-20μm ）会像“砂纸”一样，在液压油循环过程中反复摩擦密封面（如阀组密封垫、液压缸活塞密封），破坏密封面的平整度；油液污染还会加速密封件老化——粉尘中的酸性物质会与密封件（如丁腈橡胶）发生化学反应，导致密封件表面出现“麻点”，密封性能逐步下降，最终形成泄漏。轻微泄漏会导致油液损耗（日均损耗0.3-0.5L），需频繁补充液压油，增加施工成本；严重时密封面磨损会导致“密封失效”，系统压力无法稳定，比如挖掘机举升时压力骤降，无法完成正常作业；同时污染的油液会进一步磨损泵、阀等核心元件，形成“污染-泄漏-更严重污染”的恶性循环。

2.2 液压元件内部磨损导致内泄漏

现象表现：属于“隐性泄漏”，外部无明显油迹，但能通过系统性能异常判断——比如盾构机推进液压缸“伸得慢、缩得快”，或停机后液压缸自动回缩（1 小时回缩量超 5mm ）；同时液压油箱油温会比正常情况高 3-5^∘C （内漏油液摩擦生热）。隧道施工“24 小时连续作业”，液压元件长期处于高负荷状态——比如盾构机刀盘液压马达，每天运转 18-20 小时，马达内部的定子、转子间隙会因持续摩擦逐渐变大（正常间隙 0.02-0.03mm ，磨损后可达0.08-0.1mm ），油液从间隙中“窜流”，形成内泄漏；油液清洁度不达标加剧磨损——隧道内混入油液的粉尘颗粒，会卡在元件运动副之间（如泵的柱塞与缸体），导致元件表面划伤，磨损速度比正常情况快2-3 倍，比如液压泵的容积效率从 95% 降至 85% 以下，内泄漏量显著增加。内泄漏会直接降低设备作业效率——比如挖掘机挖掘力下降 15%-20% ，原本 10 秒能挖满一斗土，现在需要15 秒；同时内漏产生的热量会导致油温升高，加速油液老化（油液寿命从6 个月缩短至3 个月），还会增加液压泵的负荷，可能引发泵“过热损坏”，导致设备彻底停机。

3 城市隧道工程机械液压系统设备维修措施

3.1 泄漏故障针对性维修措施

密封件老化/损坏/收缩的维修维修前准备：先泄压：关闭设备发动机，打开系统溢流阀，让液压油压力降至0MPa，避免维修时油液喷出伤人；防尘保护：在维修区域铺防尘布，拆解部位周围用塑料膜遮挡，防止隧道灰尘落入系统；具体操作：更换密封件：选择适配隧道环境的密封件——低温场景（冬季隧道）优先用耐低温氟橡胶密封件（耐温- 20^∘C～120^∘C ），粉尘多的场景用耐磨聚氨酯密封件；拆解老化密封件（如液压缸活塞密封、O型圈）时，用专用工具（如密封件挑钩），避免划伤元件密封槽；安装新密封件前，在密封件表面涂一层液压油（与系统用油一致），确保顺滑安装，避免硬塞导致密封件变形；低温收缩密封件应急处理：若冬季临时泄漏且无耐低温密封件，可在密封件与密封槽之间涂一层低温密封胶（如 Loctite518，耐温 -55^∘C～150^∘C ），临时填补收缩间隙，待有备件后彻底更换。

3.2 液压元件内部磨损（内泄漏）的维修

液压泵/马达内漏维修：拆解检查：用专用工具拆解泵/马达，检查内部零件——柱塞与缸体配合间隙（正常 ≤0.03mm ，超 0.05mm 需更换）、配流盘密封面（有无划痕、烧伤）、轴承磨损情况（转动有无异响）；更换磨损件：优先更换原厂配件，如柱塞、弹簧、轴承，装配时确保零件清洁（用煤油清洗后用压缩空气吹干），装配间隙按说明书要求（如柱塞与缸体间隙控制在 0.02-0.03mm ）；容积效率测试：装配后，用便携式液压测试仪检测泵/马达容积效率——泵容积效率需 290% ，马达 ≥88% ，不达标需重新检查装配间隙；液压缸内漏维修：拆解液压缸：先拆下液压缸两端管路，用吊车（隧道内可用小型液压吊车）将液压缸吊至维修区域，拆解缸盖、活塞；更换活塞密封：若活塞密封磨损，直接更换新密封件（同前文耐磨损/耐低温型号）；若缸筒内壁磨损，用珩磨头珩磨缸筒，珩磨后缸筒内径圆度误差≤0.01mm ，再更换密封件；保压测试：装配后，向液压缸无杆腔通入工作压力的1.2 倍压力（如系统压力 30MPa ，测试压力36MPa），保压30 分钟，压力降 ≤0.5MPa 为合格，避免内漏复发。

结束语

综上所述，通过有效分析引起隧道工程机械设备液压系统故障产生的多种原因，采取有针对性的防范技术和处理措施，提高维修人员排查效率和液压系统故障处置能力，从而保障隧道工程设备的完好率和可开动率。维修人员在判断设备液压系统故障时，必须在了解设备的主要结构和工作原理基础上，结合设备实际运行情况，进行有效的分析，正确地诊断出故障产生的原因与位置，以此实现科学化的故障处理。

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