0 引言

液壓技術的現代化導致了液壓系統性能參數日趨于超高壓力，大流量和高精度，為確保液壓系統的性能和可靠性，對油液的清潔度要求越來越高。

本文作者設計的油泵站金屬轉子流量計，不僅能作為海底電纜油泵站液壓系統注入新油同時過濾的專用設備，而且還可以作為定期過濾系統介質中污染物的專用設別，它可以較好滴處理液壓系統的污染，延長液壓元件的使用壽命，保證系統正常工作。非常后通過對液壓系統的理解，介紹液壓系統常用的故障判斷方法。

1 液壓系統

1.1 液壓系統的分類

以液體作為工作介質，實現機械能和液體能的互相轉換，并以此傳遞動力的系統稱為液壓系統。從工作液體的能量來看，可歸納成兩點：液體傳遞的能量有兩種—靜壓能和動能；受壓工作液體流動時，機油靜壓能，又具有動能。所以在工業設備上采用的液壓傳動系統便可分為兩大類型：

①凡是利用液體靜壓能為主來實現傳動功能的系統叫液壓傳動系統（即靜液出傳動、容積式傳動）；

②凡是利用液體動能為主來實現傳動功能的系統叫液力傳動系統（即動液傳動、渦輪式傳動）。

1.2 液壓油與故障

液壓設備的故障除了與液壓元件、機械、電氣等方面有關外，與液壓油的關系極大。常有“70-80%的故障是來自液壓油”之說。圖 1 為液壓油的故障因果圖。污染物對液壓系統的影響是一種復雜的擴散傳播關系，是一種重復多次影響的關系。即非常好次影響的結果產生的故障又進一步產生后續的其他故障，而反過來會更加影響前面故障的發展頻度，從發生原因上分析，絕大多數液壓油故障均與加油前未充分過濾有關。因此，液壓系統內注入新油時采取濾油環節至關重要。表 1 為油中污染物帶來的故障。

2 金屬轉子流量計搭建

海南聯網工程通過 500kV 充油海底電纜連接大陸與海南，其重要性不言而喻，而面對海底電纜油泵站液壓油專用濾油、加油工具國內更是無從采購，當油泵站需要補充液壓油（殼牌 32 號油）時，將液壓油管頂部的濾油器拆卸后加油，該方法缺點如下：①由于空間狹窄，拆卸濾油器較麻煩，易導致其他閥門誤碰；②新加的液壓油（殼牌 32號）未經過初步過濾，運行時會降低油泵站液壓油過濾器使用壽命。

為解決上述問題，本實用新型發明一套油泵站專用多功能濾油金屬轉子流量計，該金屬轉子流量計集成液壓泵、濾油器、進出油管、流量計、壓力計、調壓閥等硬件，既能保證加油效果的同時兼具油過濾功能。

2.1 設備清單

①220V，1.5kW 交流電機；②液壓泵；③磁性過濾器；④粗過濾器；⑤二級精細過濾器；⑥三級精細過濾器；⑦壓力表；⑧排氣閥；⑨流量計；⑩油流控制閥；輥 輯 訛液壓管；輥 輰 訛快速接頭；輥 輱 訛平板推車。

該金屬轉子流量計通過液壓動力原理，將原油加壓通過三級過濾器后，通過調節流量控制閥調節出油壓力進而實現濾油和加油的功能。主要工作原理如下：當該車接頭 220V 三相交流電源時，打開馬達開關，螺桿帶動液壓泵，引起的吸力通過液壓管吸取未過濾的液壓油，液壓油經過粗過濾器粗濾，經過加壓后進入二級過濾油缸進行第二次過濾，并且可通過壓力表查看系統壓力。液壓油經過液壓管流入三級過濾油缸進行第三次精細過濾后通過液壓軟管進行加油完成濾油部分。通過調節壓力控制閥與流量計可調節加油壓力和進油油量，液壓油管端部安裝快速接頭底座，通過更換液壓快速接頭，滿足不同裝置的應用，不僅可應用于海纜油泵站，也可應用于其他設備。圖 2 為金屬轉子流量計本體。

2.2 系統油路圖

根據上述工作原理，該油泵站金屬轉子流量計系統油路圖如圖 3。

3 液壓系統故障診斷方法

隨著工業設備的現代化，世界上各工業發達國家都更加重視對設備的維修，更加重視對設備的技術改造，更加重視對液壓設備故障的研究和管理。為了預防故障和減少故障的發生，不但要從微觀方面掌握發生故障的機理，還須從宏觀方面掌握發生故障的規律。要對各種液壓設備發生故障的頻率、主要故障、平均故障間隔期、造成故障的主要原因、故障的損失、故障的處理等進行廣泛、多方面的分析和記載。

和一般的機械故障相比，液壓故障具有隱蔽性和交錯性，故障由多種原因產生。一般對故障可從工程復雜性、經濟性、安全性、故障發生的快慢、故障起因等不同角度進行分類。總之，液壓設備維修工作的核心是液壓故障的查找判斷和對故障的分析處理。

液壓故障判斷的主要內容是根據故障癥狀的特征，借助各種有效手段，找出故障的真正原因，弄清故障機制，有效排除故障，并通過總結，不斷積累豐富經驗，為預防故障的發生以及今后排除類似的故障提供依據。

3.1 利用液壓系統圖查找故障

熟悉液壓系統圖，是排除液壓故障的基礎，常用的方法非常好步是要從整個液壓系統圖中分離出與該故障相關的局部回路，使問題變得簡單，分析起來更有針對性，更能找準故障準確部位；第二步為“原因列舉”，查找故障可能的原因和部位；第三步為“逐步排查”，將上步分析的原因逐一排查。

3.2 元件替換法查找液壓故障

對懷疑有故障的原件，特別是比較容易出現故障也比較容易更換的液壓閥類元件，采用此方法。可用新件替換下嫌疑件，也可用同種類型號的兩臺設備上的液壓元件進行交替更換。若故障消失，說明該件就是故障件；若故障依然存在，可再對下一個嫌疑件進行替換，直至找到故障部位。

3.3 通過濾油器查找液壓故障

在拆卸濾油器時，通過對濾芯表面黏附的污物種類的分析，可發現某些液壓故障。

3.4 故障的實驗法診斷—隔離、比較與綜合法

隔離法：是將故障可能原因中的某一個或幾個隔離開的實驗方法，可能會出現兩種情況：一是隔離后故障隨之消失；二是故障依然存在，說明隔離的原因不是故障真實原因。

比較法：是對可能引起故障的某元件進行調整和變更，類似元件替換法。

綜合法：是同時應用隔離法和比較法的實驗方法，適用于故障原因較復雜的系統。

3.5 感官診斷法

詢問：問清操作人員故障是突發的、漸發的，還是修理后產生的，以便判斷故障的大體部位。

觀察：一是觀察郵箱內有無氣泡和變色（變白）現象；二是觀察密封部位、管接頭、液壓元件各安裝接合面等處的漏油情況，接合觀察壓力表指針在工作中的振擺、掉壓一級壓力調不上去等情況；三是觀察加工件質量狀況；四是觀察故障部位及損傷情況。

聽覺：一是高音刺耳的嘯叫聲通常是進入空氣；二是“嘶嘶”或“嗶嗶”聲為排油口或泄漏處存在漏油漏氣現象；三是“嗒嗒”聲表示交流電磁閥的電磁鐵吸合不良；四是粗沉的噪聲是液壓泵或液壓缸過載所致；五是液壓泵“喳喳”或“咯咯”聲，表示泵軸承損壞。

嗅覺：依靠嗅覺辨別有無異常氣味可判斷電氣元件絕緣破損、短路的故障。

觸覺：利用手指觸覺，檢查是否發生振動、沖擊及油溫升等故障。

4 結束語

液壓系統中，工作液體即作為工作介質傳遞體液動力，又兼具潤滑液壓元件的作用，并且還具有防止銹蝕、沖洗元件和管路內污染物以及冷卻的作用。因此保持液壓系統內液壓油的純凈度是整個系統安全穩定運行的保障，尤其在補充新油時，對新油的過濾尤為重要。本文將海南聯網系統 500kV 海底電纜油泵站補油濾油作為切入點，詳細介紹作者設計的專用金屬轉子流量計元件構成和工作原理，并且通過現場實驗也非常成功。本金屬轉子流量計的應用進一步提高了海底電纜油泵站系統的安全性、穩定性！