常見液壓元件故障及解決方法

液壓系統因其動力強勁、精度高、經久耐用等優點，廣泛應用於建築、製造、農業、航空等眾多產業。然而，即使是技術先進的液壓元件，如果運作條件、維護流程或系統設計管理不當，也可能發生故障。

了解故障原因及解決方法有助於最大限度地減少停機時間、延長設備使用壽命並避免昂貴的維修費用。本指南探討了液壓元件中最常見的故障，詳細闡述了這些故障的原因，並提供了可操作的解決方案，以確保系統平穩運作。

液壓元件為何經常發生故障？

在分析具體故障之前，值得注意的是，大多數客製化液壓元件的問題並非偶然。通常，故障原因都是可以預見的，例如污染、壓力設定不當、過熱或缺乏維護。一些小問題若不及時處理，往往會發展成嚴重的系統故障。

透過了解各個部件在壓力狀態下的行為，並注意可能的早期預警信號，操作人員和技術人員可以採取適當的措施，並在為時過晚之前採取糾正措施。

液壓幫浦故障

液壓泵是任何液壓系統的核心部件。一旦液壓泵發生故障，整個系統的性能會立即下降。

什麼是空化和曝氣問題？

當液壓油入口壓力較低時，空氣泡會在液壓油中形成，並在泵浦內劇烈破裂，產生空化現象。當空氣經由洩漏或鬆動的接頭直接進入液壓油時，就會發生充氣現象。這兩種情況都會導致噪音、振動和內部損壞。

解決此問題的方法包括：確保冷卻液充足、修復吸入側接頭、調整冷卻液黏度以及疏通並保護進油管路。透過安裝合適的過濾器和檢查儲液罐設計，可以降低空氣吸入量。

幫浦磨損過大會對液壓系統產生什麼影響？

流體不潔淨、不對中或壓力低於設計標準都可能導致泵浦磨損。隨著內部間隙增大，效率降低，發熱量增加。

為了解決過度磨損問題，應更換損壞的內部組件，徹底排空系統，並提高系統的過濾標準。定期進行油液分析可以快速識別磨損零件，避免對其他液壓部件造成進一步損害。

液壓閥故障

閥門控制流體方向、壓力和系統時序。即使是微小的閥門問題也可能導致機器運作異常。

閥門卡滯或反應遲緩

灰塵、金屬顆粒或劣化油殘留物等污染物會導致閥芯卡滯，進而造成換檔反應延遲或完全失效。

解決方法包括：清潔或更換受損閥門，確保更好的過濾效果，並保持流體清潔。使用正確的潤滑油類型並避免添加不相容的添加劑，也有助於減少閥門內部的油泥積聚。

壓力控制閥故障

彈簧腐蝕、污染或調整不當都可能導致槍管阻塞。這會導致壓力出現波動或無法保持工作壓力。

此解決方案包括重新校準或更換損壞的閥門，並確認壓力設定符合製造商的建議。定期進行壓力測試，以檢查液壓部件是否過載。

與油缸相關的液壓元件故障

液壓缸將流體動力轉化為直線運動，並承受重載和環境壓力。

密封洩漏

液壓元件最常見的問題是密封件失效。這可能是由於磨損、污染、錯位或使用了不相容的液壓油造成的。外部洩漏會造成安全隱患，而內部洩漏則會降低液壓輸出力。

為修復密封洩漏，必須更換磨損的密封件，打磨桿上受損的表面，並確保它們對齊良好。使用專為工作溫度和壓力設計的密封件將大大延長其使用壽命。

桿件劃線和彎曲

側向負荷或污染也會導致汽缸桿刮傷或彎曲，安裝不當也會造成相同的問題。這會損壞密封件並加劇磨損。

解決此問題的正確方法是修復或更換斷裂的桿件，並重新調整桿件位置以最大限度地減少側向負荷。此外，也應加裝桿件保護套和過濾裝置，以避免未來再次發生損壞。

液壓軟管和接頭故障

軟管和接頭看似簡單，但它們的故障會導致整個系統瞬間癱瘓。

軟管爆裂和開裂

軟管故障通常是由於壓力過大、軟管選擇不當、老化或暴露於高溫和化學品環境所造成的。裂縫和爆裂會導致液體洩漏和安全隱患。

解決方法包括選擇額定係統壓力較高的軟管、更換整套軟管中的舊軟管，以及將管線佈置在遠離熱源的區域。此外，還需要定期進行目視檢查，以便在初期階段發現問題。

鬆動或漏水的接頭

接頭洩漏可能是由於扭矩不當、振動或螺紋損壞造成的。即使是微小的洩漏也會使空氣進入系統，從而降低效率。

補救措施包括以適當的扭矩安裝接頭、更換有缺陷的接頭，以及在液壓系統中應用適當的密封技術，如 O 形環或螺紋密封劑。

液壓油相關故障

液壓油不僅僅是動力傳輸介質，它還能潤滑、冷卻和保護系統組件。

液體污染

液壓元件故障最常見的原因是污染。污染物質包括：

• 污垢
• 水
• 金屬顆粒

污染會惡化流體性能並腐蝕內表面。清除污染包括沖洗系統、更換過濾器、確定污染源。密封儲槽、規範的維護作業和高品質的過濾器都屬於預防措施。

過熱和流體分解

高溫會降低流體的黏度，加​​劇氧化，導致油泥產生並損壞密封件。過熱的常見原因包括使用低效率幫浦、壓力過高和冷卻不足。

解決過熱問題的方案包括增強冷卻能力、盡可能降低系統壓力以及使用具有適當熱穩定性的冷卻液。監測運轉溫度有助於避免長期損壞。

系統設計不當導致的故障

液壓元件的故障並非總是由磨損或使用問題引起的。糟糕的系統設計也可能導致長期存在的問題。

組件尺寸錯誤

泵浦、閥門甚至尺寸較小的氣缸都會被推行超出其設計負荷的運行，這會導致它們過早失效。而尺寸過大則會導致效率低和過熱。

為了解決這個問題，需要重新考慮系統需求，並根據組件的負載、壓力和流量需求來選擇合適的組件。遵循液壓設計指南可以確保系統性能的均衡發展。

過濾和冷卻效果差

缺乏足夠過濾或冷卻設施的系統，其所有零件的磨損速度都會加快。升級過濾級數並加裝熱交換器，可提高可靠性，並延長整個液壓系統中各零件的使用壽命。

預防性維護以避免液壓元件故障

預防性維護是減少故障和延長設備使用壽命最具成本效益的方法。一個完善的維護計劃通常包括：

• 定期進行油液分析以檢測污染和磨損
• 定期更換過濾器和密封件
• 壓力和溫度監測
• 對軟管、接頭和安裝點進行例行檢查

透過及早解決小問題，操作人員可以防止影響多個液壓部件的連鎖故障。

保持液壓元件的可靠性

液壓元件故障並非頻繁發生且不可避免。大多數問題都是由於污染、磨損、誤用或設計方案不足等原因，隨著時間的推移而逐漸顯現。透過了解典型的故障模式並提供相應的解決方案，操作人員可以顯著提高系統的可靠性和安全性。

定期維護、選擇合適的零件以及關注運行工況有助於延長液壓系統的使用壽命，並最大限度地減少停機時間。預防性投入總是比日後處理意外故障更划算。