「修机」组装步履式挖掘机时液压系统清洗方法的改进

步履挖掘机特点

步履式挖掘机是集机械、液压、微电子于一体的高新挖掘机，其底盘四角安装有 4 条铰接式步行 腿，可在液压缸控制下做多种自由度步行运动。步 行腿上的 4 个轮胎可在液压马达的驱动下实现 4×4 驱动行驶，并在液压缸驱动下实现前轮转向、后轮 转向、全轮转向、蟹行转向等功能。各机构均由电 液与液压系统配合控制完成各种动作，并实现动作 的切换。步履式挖掘机是全地形、多用途挖掘机， 特别适用于复杂、恶劣环境下的抢险救灾工作。

由于步履式挖掘机液压系统结构复杂，其液压 系统清洁度直接决定其功能的发挥和工作的可靠性。本文介绍液压油污染危害，以及在组装挖掘机过程 中液压系统清洗改进措施。

液压油污染的危害

堵塞液压元件

液压系统的污染物会堵住液压元件进、出油口，或卡滞在阀芯的间隙中，还可能引起过滤系统堵塞， 可造成挖掘机动作失灵甚至导致安全事故。

加速液压元件磨损

污染颗粒会聚集在液压阀阀芯、液压缸活塞配合面之间，造成阀芯、缸筒等运动部件磨损，加速 密封件的损坏，使泄漏量增大，导致挖掘机动作不 稳定、爬行及异常噪声等，影响液压系统可靠性。

加速液压油劣化

液压系统中污染颗粒的长期存在，会与油液产生化学反应，其生成物会腐蚀液压元件，使液压系 统进一步污染，加速液压油劣化，造成油温升高。

污染物来源及原清洗方法

污染物来源

根据液压系统污染物产生机理，污染物主要分为残留污染物、生成污染物、浸入污染物等，在该 挖掘机液压系统装配时应重点清除残留污染物。 残 留污染物主要指液压系统各元件在制作、安装过程中残留的铁屑、毛刺、型砂、涂料、焊渣、锈片和 灰尘等固体颗粒物。

原清洗方法

步履式挖掘机是小批量生产的产品，采用定点装配的生产方式进行组装。原来清洗方法如下：组 装前，先用煤油冲洗液压元件，再用压缩空气吹净； 组装后，先采用整机液压系统循环过滤，再对液压 油进行取样实验检测污染度。这种清洁方法造成元 件清洗和系统清洗周期长、检测时间长、效率低、 清洗效果不稳定、反复清洗次数多。为此，我们对 原清洗方法进行了改进。

改进后的清洗方法

我们根据步履式挖掘机液压系统配套件的来源、对供应商的质量评价、配件装配过程以及现场拆检 后的质量状况，确定从管路、液压缸、液压油箱、 阀块、整机、走合期 6 个方面，实施新的清洗方法。

清洗管路

该挖掘机液压管路约有 200 根，灰尘等细小污染物容易从管路进入液压系统。针对液压软管的特 点，我们在用压缩空气吹洗的基础上，增加了液压 油循环冲洗环节，冲洗介质选用该挖掘机所用液压 油，并制作了管路清洗连接架。

管路清洗连接架将管路的接头多层并排安装，可同时冲洗多根管路。将不同管径的接头错落布置， 既保障各管路冲洗效果的一致性，又便于在调整循 环油液流量时达到紊流冲洗的效果。清洗循环的方 法由定时定量冲洗，改成间歇式变量冲洗。

我们先用不同温度的液压油进行清洗试验，再检测清洗后管路的污染度，经过对比分析，确定了 液压油的最佳温度在 40～50℃之间。

我们在管路清洗连接架上设置了取样管路，取 样管路上连接污染度测试仪，这样可在液压油每次 循环冲洗时进行现场在线检测，使取样检测周期与 液压循环冲洗检测时间并行，缩短了检测周期，减 轻了检测工作强度。管路清洗完成且检测合格后将管路拆卸， 用塑料袋将管接头密封，并将管路放入保管箱 内，防止粉尘再次污染。

清洗液压缸

该挖掘机有近 20 个液压缸，其内部可能存在的残留污染物，对液压系统污染危害性很大。 液压缸是总成件，其出厂前已经进行过检测和 试验，装配挖掘机前不用拆检重装。经分析， 液压缸污染风险主要是检测和试验时残留在其 内部的油液。如果这些油液污染或变质，就会 造成液压系统污染。为此，我们自制了液压缸 往复循环装置，将液压缸所带的油液放出，再 用清洁的液压油反复循环冲洗多次，这样既可 以降低油液变质造成的危害，又可将试验过程 中的残留物排除。

清洗液压油箱

液压油箱在制造过程中，已对其内部污染物进行过处理，但进入装配前由于防护和存放等方面的原因，也会造成污染。传统清洗方法是用面团粘黏液压油箱内壁板上附着的杂质，由于步履式挖掘机液压油箱污染度要求严格，在面团黏清理的基础上增加了油液浸泡、液压油循环冲洗步骤。先用浸泡方法使液压油箱内表面和焊接缝隙中的污染物脱离出来，再用液压油反复冲洗， 以便将污染物带出液压油箱。通过变换液压油 循环流量和流动方向的方法，使液压油箱内部 的油液形成紊流，以提高清洁效果。

清洗阀块

装配阀块前用煤油清洗，再用压缩空气吹干，清洗流程是粗洗—中洗—吹干—预装—拆 卸—精洗—吹干。粗洗主要洗干净零件表面和管接头处的污 染物及包装残存物。中洗是在洁净的煤油中进 行晃动清洗，以冲洗掉阀块表面及内部管路中 的污染物。中洗后用压缩空气吹干，经吹干的 阀块进行预装配，以检验装配质量。

预装配后 进行拆卸，再进行精洗。精细时，先用煤油浸泡，再在煤油中晃动。待阀块清洗干净后用压缩空 气吹干，并将阀块密封保存。在正式装配前， 再次用压缩空气吹净管接头处。装配时装配人员不能佩戴普通绒线手套， 应采用医用手套，避免将手套上的绒线或沾染 的污染物带入阀块。

整机过滤

虽然采取以上清洗措施，避免了零部件制造过程中污染物进入挖掘机液压系统，但在装配过程中还会形成新的污染物。如在装配管路、 接头和螺塞等带螺纹的零件时，螺纹上的镀层、 毛刺和附着物由于相互摩擦而脱落，被带入系 统形成新的污染物。此外，装配环境中的粉尘 也会造成污染。因此在液压系统总装后，还要 进行整机过滤。

整机过滤时， 先将颗粒度比较仪安装在D F F E8-200 型滤油机上，再将滤油机的进、出 油口插入液压油箱加油口。启动滤油机，对液 压油箱内的液压油进行过滤。根据该挖掘机液压系统特点和液压油箱的容积， 我们确定了5步循环过滤法： 一是挖掘机各机构全部动作；二是工作装置动作；三是 步行腿动作；四是回转动作；五是挖掘机各机构再次全部动作， 每 项动作各执行5次。挖掘机执行动作时，滤油机始终进行过滤。

五步循环过滤完成后，随即用颗粒度比较仪 检测出液压油箱内油液颗粒污染度，由此实现 在线检测。经过以上循环过滤后，液压油颗粒 物污染度应达到 NAS9级标准。若达不到该标准，可再做以上 5 步循环动作，直到符合NAS9 级标准为止。

循环过滤时，应控制液压油温度达到 40～50℃，以使沉淀的杂质活跃起来。吸油管距离液 压油箱底部 10 ～ 20c m 为宜，尽可能将液压油 箱底部和壁板上附着的污染物清理干净。回油 管尽量远离吸油管，以使整个液压油箱内的液 压油都能得到循环过滤。由于滤油机吸油压力 较小，要不断变换滤油机的吸油和回油管位置。 整机循环时间不易过长，控制在 2h 左右即可， 以避免产生次生污染。

走合期换油

步履挖掘机投入使用后，在走合期要加强液压油检测，定期检查和更换液压油及滤芯， 及时清除磨合产生的杂质。

清洗效果

在步履式挖掘机液压系统组装过程中采用新的清洗方法后，液压系统污染得到了有效控 制，液压油污染度由原来的 NAS13 ～ NAS12 级 提高到 N A S9 级，步履式挖掘机调试时间缩短 15%，使用周期内由液压系统造成的产品故障率 降低了 90% 以上。