摘要：为保证液压系统正常地工作，总免不了要进行必要的维修，但是如果设计人员忽视了系统的维修性设计，使要检查、保养的机件难以接近，要更换的机件难以拆装，要测试的机件找不到测试点或没有配套的测试工具，势必会增大维修难度和维修工作量，延长维修停机时间，降低设备使用率。而且维修质量往往也难以保证，从而影响液压系统乃至整机的使用可靠性。
关键词：机械；液压系统；维修性；设计考虑
1、液压系统设计中维修性应该强调的原则
只有将维修性列为液压系统设计的基本出发点，才能使液压系统工作和整机处于一个连续、稳定、易维护的状态，进而在确保液压系统工作效率的同时，能从系统、操作和维护等环节提升液压系统维护工作的品质。
1.1、提高液压系统的通用性
液压系统设计中应注意系统间、设备间、组件间、器材间的通用性，尽量在设计中选择通用性设备，这样的设备具有互换性好、维修简便的特点，既能有效控制液压系统的成本，还可以提升液压系统维护的效率，取得经济与效能的双重功能。
1.2、提高液压系统的便利性
在液压系统设计时，无论是检查口、维护点，还是测试端口、附件接口都应设计在便于接近、便于维护的位置上，同时要尽量扩大这些节点、端口的空间，方便液压系统维护、安全和测试。
1.3、提高液压系统的标准化
虽然液压系统在工作场域和工作状态上呈现出千差万别的特点，但是液压系统的基本结构、基本组件是统一而规范的，因此液压系统设计中要采用标准化的措施和做法，特别对于液压系统的阀门、配件软管、系统接头、液压油滤清等关键器材要采用标准化的设计方向，既便于液压系统内部的优化，同时也便于液压系统维修。
1.4、提高液压系统的效率性
设计液压系统过程中要以降低维修频率、缩短维修时间为基准具体展开相关工作，要在液压系统中增加故障警告和状态监测子系统，对液压系统故障能做到准确定位和第一时间报警，以保障液压系统维护时间与效率。同时，液压系统中要有设备和系统快速开关设计，解决空间不足和系统复杂造成的维护工作受限问题，精简不必要的程序和步骤，有效提升液压系统维护的效率性。
1.5、提高液压系统的容错性
液压系统设计要以高容错性作为设计的主要方向，对于容易出现故障的液压系统部位和机件，要配备必要的替换设备和组件。对于操控杆、操作按钮等操作装置要有一定的余量，以便在维护与操作过程中有效预防错误和过失。
1.6、提高液压系统的安全性
液压系统维护工作充满风险，因此液压系统设计中要突出安全性原则，液压系统设计要有自动防护体系和措施，提前控制液压系统维护工作的各个要素，整合液压系统机件布局，优化液压系统设备功能，将液压系统危险源置于可控制的状态，加强液压系统与维护工作的安全性。
1.7、控制液压系统的外部因素
液压系统维护工作主要涉及人为因素和维修因素两种主要的外部因素，一方面，液压系统设计过程中要根据液压系统运行实际控制液压系统运行变量，实现对人行为方式、心理因素、技术操作的全面控制。另一方面，液压系统设计过程中要根据液压系统本身的特点进行操作规范、信息收集、维修工作的指导与规范，有效提升维护液压系统工作的效率。
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2、机械液压系统维修性设计及要求
2.1、电液比例减压阀设计要点
（1）设计中将电液比例减压阀放在控制体系和重要功能的节点位置上，可以实现精度、高速和模糊控制等。一要突出电液比例减压阀的功能稳定性和运行可靠性等特点，避免出现信号衰减等问题。二是可在电液比例减压阀附近配置电子信号增大装置。（2）提升稳定性的方法。除需关注上述要点外，还要提升阀门电磁开关的稳定性。因为在长时间运行和特殊电磁环境中，电液比例减压阀所受影响较大。所以，要稳定电流值、电磁通量和电磁力；提升电液比例阀的敏感度，优化开关的斩波频率；稳定阀门的反应速度。
2.2、主油泵设计
主油泵是机械液压系统的重要装置，设计主油泵时要确定好控制方式、泵体结构方式和油泵工作方式，既要控制出口状态及连接方式，还要确保主油泵的可靠性。因此，需要考虑3个问题。（1）连接方式和吸油线路问题。主油泵设计要确定辅助结构、侧支线路的连接方式和吸油线路，进而稳定主油泵的运行状况，一是保障主油泵功能的稳定性和可靠性，二是保障机械液压系统的整体运行安全。（2）温度控制问题。主要通过PLC、中控设备、功能继电器等，来保障主油泵的温度稳定性，通过导油、通电、冷却等方式，来实现对主油泵、油液温度的全面调节和控制。（3）空腔吸油问题。在设置蓄能器、溢流阀、齿轮泵等装置时，应全面控制油泵的压力和流量，防止出现主油泵空腔吸油问题，进而稳定主油泵的压力、排量和温度，以提升系统的可靠性。
2.3、覆盖性设计
（1）立足于最大功率设计和系统工作的稳定性，能有效平衡动力源与负载的相关函数和参数，保障系统能够适应各类工作环境及稳定运行的条件。（2）充分考虑系统与整个产品的需求，研究好最大功率和最佳输出方式，确定最佳的工作模式，提高工作特性的覆盖范围。（3）油路、电路和控制回路设计时，重点强化系统的工作特性，突出执行元件、动力元件、控制元件以及传感器、控制器的功能化设计，扩大机械液压系统的覆盖范围。
2.4、溢流阀设计
液压溢流阀作为液压系统中的关键部件，其研究具有重要意义。目前国内外主要是对先导式压溢流阀进行研究，主要是当溢流阀在高压大流量情况下工作时，采用直动式溢流阀结构，会使调压弹簧力很大，使调压性能和动态性能变差。另外压溢流阀的二级节流阀口结构存在同时密封的问题。为克服以上直动式溢流阀的缺点以及水介质带来的一系列技术难题，设计了一种液压溢流阀。
2.5、节流阀设计
在普通内流式节流阀基础上，设计了带出口压力反馈的阀腔构件：阀腔构件靠近大端处制作均匀分布的四个圆形小孔，将节流后的压力反馈回节流口。因为节流口的流体紊乱情况比较严重，这种反馈将节流阀出口附近的流体通过阀腔构件和节流阀内腔构成的流道引至节流口处，高速流体通过节流口之后，在节流口下游形成涡流，减少流体实际通流面积和减少流体脱离边界造成边界压力过低而产生空化的几率。另外，还将节流阀口加工成大倒角状态，以免反馈的流体影响节流阀口正常的流场形态。
2.6、提高机械液压系统的节能水平
要做好机械液压系统的节能控制，这是机械液压系统节能环保设计的关键。在机械液压系统高效节能设计过程中，要有结构控制与目标控制意识，要综合系统构成和节能体系，将机械液压系统节能设计作为立足点，强化节能设计，实现生态环境保护。融合双泵分合流技术、液压负荷传感技术、静液驱动技术，优化机械液压系统设计工作。
总而言之，液压系统设计要有全周期的思想，要考虑到液压系统工作与维修的常态化和习惯性，充分将液压系统的养护与维修工作的便捷和高效列入设计的主要指标，提高液压系统稳定性，提升液压系统维修效率，实现过程性、周期性、系统性液压系统设计目标，真正将设计工作的要点落实在液压系统实际运行和具体维护过程中，达到液压系统最为理想的设计、工作与维修目标。
参考文献：
[1]彭雄斌.主镜液压支撑系统关键技术研究[D].浙江大学，2016.
[2]查小福.机械压力机液压站高温问题分析及冷却系统设计[J].汽车实用技术，2016（08）：210-212.
论文作者:马静峰
论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期
论文发表时间:2018/5/22
标签：液压系统论文; 工作论文; 油泵论文; 液压论文; 节流阀论文; 机械论文; 系统论文; 《基层建设》2018年第5期论文;