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摘要：固井水泥车是油田固井作业中的重要设备，其性能优劣直接关系到固井作业的质量，而液压系统作为固井水泥车的重要组成部分，它的安全运行是进行固井施工作业的前提，因此深入分析其故障产生的原因，对于保证其正常运行有着至关重要的作用。本文主要分析了固井水泥车液压系统常见的故障及产生的原因，并提出了相应的排除措施。
关键词：水泥车 ；液压系统 ；故障分析
固井水泥车是油田固井作业中的重要设备，其性能优劣直接关系到固井作业完成的质量，而其中固井水泥车液压系统的安全运行是进行固井作业的前提。固井双机双泵水泥车的液压系统一般分为 5个部分：①由底盘车发动机取力驱动一柱塞泵，该柱塞泵再驱动循环离心泵马达；②由底盘车变速箱取力驱动一柱塞泵，该柱塞泵再驱动喷射离心泵马达；③由车台左发动机前轴取力驱动一柱塞泵，该柱塞泵再驱动灌注离心泵马达；
1、液压油造成的液压系统故障
1.1、由于液压油质问题造成的液压系统故障
液压油是液压系统的血液、是液压系统的重要的组成部分。它的功能是：有效地传递能量，润滑部件和作为一种散热介质。在液压油造成的液压系统故障中，油质和污染是造成的系统故障的主要原因。因为品质好的液压油具有较好的抗乳化性、水解安定性、抗泡性、空气释放性等性能，这些都是影响系统工作稳定性的重要指标。而油液的黏度是保证液压系统处于最佳工作状态的必要条件。正确选用液压油是确保液压系统正常和长期工作的前提。液压油选择不恰当是液压系统早期故障和耐久性下降的主要原因。因此应按《双机双泵水泥车使用说明书》中规定的牌号选择液压油，特殊情况需 要使用代用油时，应力求其性能与原牌号性能相同。不同牌号的液压油不能混合使用，以防液压油产生化学反应、性能发生变化。深褐色、乳白色、有异味的液压油是变质油，一定不能使用。
1.2、由于液压油污染造成的故障
1.2.1、液压系统进水： 进水由多方面原因造成。当系统中的含水量超过0.5%后，一般会出现混浊，含有较多水的液压油长期运行会加速油品的老化，产生锈蚀或腐蚀金属。油中带水后会使油品乳化，润滑性明显下降。所以在日常冲洗液压油箱的时候，一定要避开油箱的空气滤清器口，防止水进入液压油箱。如果发现进水了，要将油箱底部的游离水及时放掉，并经常监测油中的水含量，在没有专用仪器检测时，可将液压油滴到烧热的铁板上，来判断水含量，当水含量明显超标时应及时更换液压油。
1.2.2、液压油混入空气： 在常压常温下液压油中含有容积比为6%—8%的空气，压力降低时空气会从液压油中游离出来，气泡破裂使液压元件“气蚀”，产生噪声。大量的空气进入油液中将使“气蚀”现象加剧，液压油压缩性增大，工作不稳定，降低工作效率，执行元件出现“爬行”等不良后果。另外，空气还会使液压油氧化，加速其变质。
2、液压系统温度异常
2.1、液压系统油温过低
液压系统的工作温度一般控制在15～65℃之间为宜。液压油温过低时，其液压油粘度增大，流动性差，阻力大，工作效率低；当油温低于15℃时，加大油泵转速时容易损坏液压马达、阀、管道等。因此在低温环境，液压系统应进行预热运转，启动发动机后，空载怠速运转3—5min ，然后扣合取力器开关，操纵手柄使工作装置完成一个动作（如搅拌器旋转），保持3-5min使液压油通过溢流升温。待油温升高后，低负荷运转一段时间后再正常工作。
2.2、液压系统温度过高
在炎热地区，液压油箱油温也不得高于82℃。当油温超过规定温度时，应立即停止工作，及时检查，排除故障后方可继续工作。在液压系统工作时，压力损失、容积损失和机械损失等都会转化为热能而使油温升高 。如果一但温度升高，就会使油液的黏度下降，造成润滑油膜变薄，破坏了油液的润滑链，使液动元件磨损，内泄增加，会造成油泵容积和效率下降，油泵的磨损增加，使用寿命缩短。对液压元件来说，温度升高产生的热膨胀会使配合间隙减小，造成元件的失灵或卡死，同样会造成密封元件变形和老化使系统漏油。所以在监测液压系统正常升温的同时，应能及时发现液压系统的异常温升，及时查找原因排除故障。
2.2.1、容积损耗大而引起的液压系统温度高
回路里进入空气后，它将随着油液在高压低压区循环，被不断混入、溶入油液或从油液中游离出来，产生压力冲击和使油温急剧上升，造成油液氧化变质和零件剥蚀。因此在液压泵各连接处、配合间隙等处，应采取措施防止内外泄露，减少容积损耗 ，完全清除掉回路里的空气：为了防止回油管回油时带入空气，回油管必须插入油面下；油箱的液面要尽量大些，吸入侧和回油侧要用隔板隔开，选用有液流扩散器的回油过滤器，以达到消除气泡的目的。
2.2.2、压力过高引起的液压系统温度高
不能在不良的工况下，采用提高系统压力来保证正常工作，这样会增加能量损耗，使油液发热，在满足工作要求条件下尽量将系统压力调到最低。
3、液压系统压力异常
压力异常是双机水泥车液压传动系统中最为常见的故障，工作压力异常主要表现在工作压力升不到工作要求，有時也表现为压力升高后降不下来，致使液压传动不能正常工作，甚至运动件处于原始位置不动。双机双泵水泥车液压传动系统压力不正常的主要表现形式之一就是循环泵油压或循环泵补油压压力不足或者是过高。按照《双机双泵水泥车使用说明书》规定，其使用的派克牌循环液压泵的主油压一般在12-20Mpa范围内，补油压一般在1.2-1.5Mpa。从逻辑诊断分析中可以看出，液压系统工作压力不足的主要原因有：压力阀调整不到位、液压泵出现故障以及压力阀出现故障等方面。
3.1、液压泵压力阀的调整
遇到液压泵主油压或补油压压力不正常的时候，首先要对派克液压泵的主油压力阀和补油压力阀进行调整。调节压力阀时，首先要先松开锁紧螺母，然后在旋转调整螺母，顺时针旋转为压力增加，逆时针旋转为压力减少，调整完一定要上紧锁紧螺母。如果现场调节后压力没有发生变化可以认定是液压泵或者是压力阀本身出现故障。遇到补油压压力异常时可以补油压力阀进行调节，如果压力无法调整可判断为补油泵故障，应及时更换。
3.2、液压泵故障
造成液压泵故障的原因有很多：液压泵使用时间过长，内部各零件之间配合间隙超出规定技术要求，引起压力脉动或者使压力升不高；液压泵各个相结合面密封不严导致空气进入；叶片泵中的叶片卡死，叶片与转子装反；柱塞泵中，柱塞卡死；还有液压泵内部零件加工质量和装配质量差等等，都是液压泵产生故障的原因，导致液压传动系统压力不正常。针对液压泵故障产生原因具体排除方法大致有：由于磨损而造成间隙过大的零件，要按修理工艺进行修复，以保证配合间隙在规定的范围内。不能修复的零件应更换新件，保证液压泵的工作性能指标。液压泵的进出油口密封要良好，不得泄露或进入空气。装配液压泵时，要执行先清洗再装配的原则。泵内零件加工，贮存运输都要严格执行图纸和各项工艺要求，装配前要严格检验制度，不合格零件，不能装到泵上去。
4、总结
双机双泵水泥车液压控制系统的故障很复杂，涉及机械、电气等领域，特别是一些闭环控制系统，这就要求我们在实际工作不断的认真分析研究总结。进一步掌握了水泥车液压系统故障的诊断和处理方法，将可快速处理现场故障，使设备在工作中发挥最大的作用，产生最大的效益。
参考文献
[1]李哲 SJX5342TSN型固井水泥车使用说明
[2] 李新德 液压系统故障诊断与维修技术手册 中国电力出版社2009年08月
（作者单位：中原石油工程有限公司固井公司）
关键词：水泥车 ；液压系统 ；故障分析
固井水泥车是油田固井作业中的重要设备，其性能优劣直接关系到固井作业完成的质量，而其中固井水泥车液压系统的安全运行是进行固井作业的前提。固井双机双泵水泥车的液压系统一般分为 5个部分：①由底盘车发动机取力驱动一柱塞泵，该柱塞泵再驱动循环离心泵马达；②由底盘车变速箱取力驱动一柱塞泵，该柱塞泵再驱动喷射离心泵马达；③由车台左发动机前轴取力驱动一柱塞泵，该柱塞泵再驱动灌注离心泵马达；
1、液压油造成的液压系统故障
1.1、由于液压油质问题造成的液压系统故障
液压油是液压系统的血液、是液压系统的重要的组成部分。它的功能是：有效地传递能量，润滑部件和作为一种散热介质。在液压油造成的液压系统故障中，油质和污染是造成的系统故障的主要原因。因为品质好的液压油具有较好的抗乳化性、水解安定性、抗泡性、空气释放性等性能，这些都是影响系统工作稳定性的重要指标。而油液的黏度是保证液压系统处于最佳工作状态的必要条件。正确选用液压油是确保液压系统正常和长期工作的前提。液压油选择不恰当是液压系统早期故障和耐久性下降的主要原因。因此应按《双机双泵水泥车使用说明书》中规定的牌号选择液压油，特殊情况需 要使用代用油时，应力求其性能与原牌号性能相同。不同牌号的液压油不能混合使用，以防液压油产生化学反应、性能发生变化。深褐色、乳白色、有异味的液压油是变质油，一定不能使用。
1.2、由于液压油污染造成的故障
1.2.1、液压系统进水： 进水由多方面原因造成。当系统中的含水量超过0.5%后，一般会出现混浊，含有较多水的液压油长期运行会加速油品的老化，产生锈蚀或腐蚀金属。油中带水后会使油品乳化，润滑性明显下降。所以在日常冲洗液压油箱的时候，一定要避开油箱的空气滤清器口，防止水进入液压油箱。如果发现进水了，要将油箱底部的游离水及时放掉，并经常监测油中的水含量，在没有专用仪器检测时，可将液压油滴到烧热的铁板上，来判断水含量，当水含量明显超标时应及时更换液压油。
1.2.2、液压油混入空气： 在常压常温下液压油中含有容积比为6%—8%的空气，压力降低时空气会从液压油中游离出来，气泡破裂使液压元件“气蚀”，产生噪声。大量的空气进入油液中将使“气蚀”现象加剧，液压油压缩性增大，工作不稳定，降低工作效率，执行元件出现“爬行”等不良后果。另外，空气还会使液压油氧化，加速其变质。
2、液压系统温度异常
2.1、液压系统油温过低
液压系统的工作温度一般控制在15～65℃之间为宜。液压油温过低时，其液压油粘度增大，流动性差，阻力大，工作效率低；当油温低于15℃时，加大油泵转速时容易损坏液压马达、阀、管道等。因此在低温环境，液压系统应进行预热运转，启动发动机后，空载怠速运转3—5min ，然后扣合取力器开关，操纵手柄使工作装置完成一个动作（如搅拌器旋转），保持3-5min使液压油通过溢流升温。待油温升高后，低负荷运转一段时间后再正常工作。
2.2、液压系统温度过高
在炎热地区，液压油箱油温也不得高于82℃。当油温超过规定温度时，应立即停止工作，及时检查，排除故障后方可继续工作。在液压系统工作时，压力损失、容积损失和机械损失等都会转化为热能而使油温升高 。如果一但温度升高，就会使油液的黏度下降，造成润滑油膜变薄，破坏了油液的润滑链，使液动元件磨损，内泄增加，会造成油泵容积和效率下降，油泵的磨损增加，使用寿命缩短。对液压元件来说，温度升高产生的热膨胀会使配合间隙减小，造成元件的失灵或卡死，同样会造成密封元件变形和老化使系统漏油。所以在监测液压系统正常升温的同时，应能及时发现液压系统的异常温升，及时查找原因排除故障。
2.2.1、容积损耗大而引起的液压系统温度高
回路里进入空气后，它将随着油液在高压低压区循环，被不断混入、溶入油液或从油液中游离出来，产生压力冲击和使油温急剧上升，造成油液氧化变质和零件剥蚀。因此在液压泵各连接处、配合间隙等处，应采取措施防止内外泄露，减少容积损耗 ，完全清除掉回路里的空气：为了防止回油管回油时带入空气，回油管必须插入油面下；油箱的液面要尽量大些，吸入侧和回油侧要用隔板隔开，选用有液流扩散器的回油过滤器，以达到消除气泡的目的。
2.2.2、压力过高引起的液压系统温度高
不能在不良的工况下，采用提高系统压力来保证正常工作，这样会增加能量损耗，使油液发热，在满足工作要求条件下尽量将系统压力调到最低。
3、液压系统压力异常
压力异常是双机水泥车液压传动系统中最为常见的故障，工作压力异常主要表现在工作压力升不到工作要求，有時也表现为压力升高后降不下来，致使液压传动不能正常工作，甚至运动件处于原始位置不动。双机双泵水泥车液压传动系统压力不正常的主要表现形式之一就是循环泵油压或循环泵补油压压力不足或者是过高。按照《双机双泵水泥车使用说明书》规定，其使用的派克牌循环液压泵的主油压一般在12-20Mpa范围内，补油压一般在1.2-1.5Mpa。从逻辑诊断分析中可以看出，液压系统工作压力不足的主要原因有：压力阀调整不到位、液压泵出现故障以及压力阀出现故障等方面。
3.1、液压泵压力阀的调整
遇到液压泵主油压或补油压压力不正常的时候，首先要对派克液压泵的主油压力阀和补油压力阀进行调整。调节压力阀时，首先要先松开锁紧螺母，然后在旋转调整螺母，顺时针旋转为压力增加，逆时针旋转为压力减少，调整完一定要上紧锁紧螺母。如果现场调节后压力没有发生变化可以认定是液压泵或者是压力阀本身出现故障。遇到补油压压力异常时可以补油压力阀进行调节，如果压力无法调整可判断为补油泵故障，应及时更换。
3.2、液压泵故障
造成液压泵故障的原因有很多：液压泵使用时间过长，内部各零件之间配合间隙超出规定技术要求，引起压力脉动或者使压力升不高；液压泵各个相结合面密封不严导致空气进入；叶片泵中的叶片卡死，叶片与转子装反；柱塞泵中，柱塞卡死；还有液压泵内部零件加工质量和装配质量差等等，都是液压泵产生故障的原因，导致液压传动系统压力不正常。针对液压泵故障产生原因具体排除方法大致有：由于磨损而造成间隙过大的零件，要按修理工艺进行修复，以保证配合间隙在规定的范围内。不能修复的零件应更换新件，保证液压泵的工作性能指标。液压泵的进出油口密封要良好，不得泄露或进入空气。装配液压泵时，要执行先清洗再装配的原则。泵内零件加工，贮存运输都要严格执行图纸和各项工艺要求，装配前要严格检验制度，不合格零件，不能装到泵上去。
4、总结
双机双泵水泥车液压控制系统的故障很复杂，涉及机械、电气等领域，特别是一些闭环控制系统，这就要求我们在实际工作不断的认真分析研究总结。进一步掌握了水泥车液压系统故障的诊断和处理方法，将可快速处理现场故障，使设备在工作中发挥最大的作用，产生最大的效益。
参考文献
[1]李哲 SJX5342TSN型固井水泥车使用说明
[2] 李新德 液压系统故障诊断与维修技术手册 中国电力出版社2009年08月
（作者单位：中原石油工程有限公司固井公司）