液壓系統(tǒng)在進(jìn)行能量和信號(hào)傳遞過程中，要求液壓油具有良好的剛度和連續(xù)性，若液壓系統(tǒng)混入空氣，將失去其固有的剛度和連續(xù)性，無法保證液壓系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性和可靠性。

進(jìn)入空氣的危害

液壓系統(tǒng)混入空氣后，會(huì)造成以下5種危害：一是液壓油剛性急劇下降，造成液壓系統(tǒng)響應(yīng)變慢，效率降低，導(dǎo)致執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生爬行、振動(dòng)。二是氣泡會(huì)造成運(yùn)動(dòng)部件之間無法形成油膜，導(dǎo)致潤(rùn)滑不良，加劇液壓元件的磨損。三是空氣中含有一定量的氧氣，會(huì)加速液壓油和系統(tǒng)元件的氧化。四是氣泡加壓后可產(chǎn)生高溫，會(huì)促使液壓油升溫。五是氣泡高壓后爆破產(chǎn)生的壓力沖擊，會(huì)造成液壓元件出現(xiàn)氣蝕。上述5種危害會(huì)造成液壓系統(tǒng)故障，縮短液壓元件的使用壽命。

故障排查實(shí)例

液壓系統(tǒng)進(jìn)氣導(dǎo)致的故障一般比較隱蔽，因此在進(jìn)行故障診斷時(shí)，應(yīng)特別注意查找液壓系統(tǒng)混入空氣的部位。

（1）動(dòng)臂缸動(dòng)作緩慢

在檢修1臺(tái)ZL50G裝載機(jī)時(shí),維修人員更換了該機(jī)變量泵出口到多路閥的管路。修復(fù)后啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，操縱先導(dǎo)閥使該機(jī)動(dòng)臂缸動(dòng)作。起初該動(dòng)臂缸無動(dòng)作，約10s后動(dòng)臂缸開始動(dòng)作，但是動(dòng)作緩慢。用秒表測(cè)試動(dòng)臂缸的動(dòng)作時(shí)間，發(fā)現(xiàn)動(dòng)作時(shí)間比原來延長(zhǎng)了50%?90%，且每次動(dòng)作的時(shí)間都不相等，由此懷疑變量泵有故障。我們使用西德福PPC-PAD數(shù)據(jù)采集儀對(duì)變量泵的補(bǔ)償壓力以及切斷壓力進(jìn)行測(cè)試，均未發(fā)現(xiàn)異常。

測(cè)試過程中發(fā)現(xiàn)動(dòng)臂缸動(dòng)作時(shí)，前半段行程速度明顯偏慢，后半段行程速度趨于正常。該機(jī)工作裝置液壓系統(tǒng)采用負(fù)荷傳感變量泵供油，可能是變量泵變量機(jī)構(gòu)動(dòng)作速度緩慢，導(dǎo)致其響應(yīng)緩慢。ZL50G裝載機(jī)工作裝置液壓系統(tǒng)如圖。

拆開變量泵1的負(fù)荷傳感管路6（圖中定變量控制閥5到流量控制閥4之間管路），發(fā)現(xiàn)從該管口中冒出氣泡。啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，操縱動(dòng)臂缸10動(dòng)作，管口流出的油液不連續(xù)，還間斷地噴出油氣混合液。對(duì)該管進(jìn)行約1min排氣，待管口連續(xù)、穩(wěn)定地流出線狀油液后，將管路連接好并試機(jī)，裝載機(jī)動(dòng)臂缸動(dòng)作速度恢復(fù)正常。

（2）工作裝置動(dòng)作緩慢且油溫升高

1臺(tái)正在調(diào)試的裝載機(jī)，當(dāng)其工作一段時(shí)間后, 動(dòng)臂提升及鏟斗收斗動(dòng)作速度明顯變慢，齒輪泵發(fā)出“吱吱”異響，其出油管路高頻振動(dòng)。測(cè)試液壓油溫度，發(fā)現(xiàn)已高達(dá)100℃。根據(jù)齒輪泵異響、油液脈動(dòng)、發(fā)熱現(xiàn)象，初步斷定為齒輪泵內(nèi)泄或打齒，但是更換齒輪泵后故障現(xiàn)象依然存在。試機(jī)時(shí)液壓油溫繼續(xù)上升，動(dòng)臂提升及收斗速度逐漸變慢。

分析認(rèn)為，要排除該故障，必須查找系統(tǒng)的發(fā)熱源。裝載機(jī)液壓系統(tǒng)異常發(fā)熱通常有以下5種原因：一是溢流閥異常開啟，二是液壓泵內(nèi)泄，三是液壓油散熱器失效，四是執(zhí)行元件內(nèi)泄，五是閥口或管路故障造成節(jié)流。再次試機(jī)時(shí)發(fā)現(xiàn)液壓油箱油標(biāo)尺處有大量氣泡。打開液壓油箱上部法蘭蓋，發(fā)現(xiàn)液壓油箱內(nèi)油液中混有大量氣泡，液壓油箱內(nèi)回油室焊縫開裂。液壓油中混有大量氣泡如圖。

進(jìn)一步分析認(rèn)為，回油室的作用是使液壓系統(tǒng)回油經(jīng)濾芯過濾，然后引入液壓油箱內(nèi)液面底部。回油室焊縫開裂，大量液壓油從回油室頂端裂縫處噴出，形成噴泉效應(yīng),將空氣卷入到油液里形成氣泡。含有氣泡的油液被吸入齒輪泵，油液中的氣泡經(jīng)過齒輪泵壓縮后壓力急劇上升，產(chǎn)生大量熱能，高壓的氣泡在齒輪泵出油口爆破，產(chǎn)生沖擊、振動(dòng)和噪聲。由于油液中混入空氣，造成液壓油剛度降低、容積效率下降；由于油溫升高，造成液壓系統(tǒng)的泄漏量增加。這兩者共同作用，導(dǎo)致動(dòng)臂提升及收斗動(dòng)作緩慢。更換液壓油箱后，故障消除。

（3）鏟斗缸自行伸縮

1臺(tái)正在平地的裝載機(jī)無法將地面鏟平，被平整的地面出現(xiàn)波浪形，影響作業(yè)效率。觀察該機(jī)作業(yè)過程，發(fā)現(xiàn)鏟斗缸活塞桿出現(xiàn)較大幅度的自行伸縮現(xiàn)象，導(dǎo)致鏟斗姿態(tài)時(shí)刻變化，地面隨之出現(xiàn)起伏。

分析認(rèn)為，鏟斗缸活塞桿出現(xiàn)較大幅度自行伸縮現(xiàn)象，其原因可能有以下3個(gè)方面，一是鏟斗缸有桿腔、無桿腔過載閥內(nèi)泄漏，二是鏟斗缸內(nèi)泄漏，三是工作裝置液壓系統(tǒng)進(jìn)入空氣。拆檢多路閥處的鏟斗缸有桿腔、無桿腔過載閥沒有異常。將鏟斗收到極限位置，拆開鏟斗缸有桿腔膠管，繼續(xù)操縱收斗憋壓，有桿腔油口未出現(xiàn)噴油，由此排除鏟斗缸內(nèi)泄的可能。拆開多路閥到鏟斗缸無桿腔鋼管上的測(cè)壓堵頭時(shí)，結(jié)果此處噴出高壓氣體，沒有液壓油流出，由此判定液壓系統(tǒng)混入了空氣。

排查液壓油箱和工作泵的吸油管路，發(fā)現(xiàn)工作泵吸油口膠管的喉箍已松動(dòng)，怠速時(shí)液壓油箱回油未見氣泡，但是發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，油箱回油氣泡迅速增加。緊固喉箍后，液壓油箱內(nèi)氣泡逐漸消失，試機(jī)后故障消除