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挖 掘机液压系统故障与维修
发布日期:2011-12-29 浏览次数:24
挖 掘机上应用液压传动的系统主要有先导控制液压系统、回转液压系统、行走液压系统、工作装置液压系统等,它具有结构紧凑、动作灵活、运行平稳、操作方便等优点,液 压系统是以液压油作为传递动力的介质,会 因为内部元器件磨损后产生泄漏,同时伴随着出现过热,工作无力等故障。液 压传动故障的出现具有突发性、隐蔽性,而 且涉及的元器件比较多,给 故障诊断和排除带来一定的困难,因 此在维修液压系统时,必 须弄懂其工作原理和正确分析故障原因的基础上才能保证维修的质量。本文以PC200-5型 挖掘机经常出现的故障为例,介 绍液压传动的工作原理,分 析其常见故障现象的诊断和排除方法。

1 PC200-5型 挖掘机液压系统的工作原理

PC200-5型 挖掘机液压系统是由一些基本回路和辅助回路组成,它们包括工作回路、限压回路、卸荷回路、缓冲回路、节 流调速和节流限速回路、行 走限速回路和先导阀控制回路等。其 元器件主要由工作泵、补油泵、先导控制阀、分配阀、安全阀、大臂油缸、小臂油缸、铲斗油缸、油 箱及相关管路等组成。

PC200-5型 挖掘机液压系统在工作过程中,液 压油自油箱底部通过滤油器被工作泵吸入,从 油泵输出具有一定压力的液压油进入一组并联的分配阀。通过手柄—→先导阀—→工 作阀组来实现相应的动作,系 统通过总油路上的总安全阀限定整个系统的总压力,各 组工作油路的安全阀分别对相应油路起过载保护和补油作用。

2 PC200-5型 挖掘机液压系统故障诊断与排除

PC200-5型挖掘机,液 压系统的调定压力为30MPa,小 于该压力则为系统压力偏低。液 压系统的故障主要表现在两个方面:大臂举升缓慢无力;回转缓慢无力。引 起两个故障的主要原因是工作油压偏低,而 造成压力偏低的主要原因是堵塞和泄漏。油路畅通、密 封好是系统正常工作的保证,堵 塞和泄漏是最常见的液压传动故障,因 此检查液压传动故障一般从液压油路方面开始检查。以 下是对液压系统不同故障现象的诊断和排除方法。

2.1 大臂举升缓慢无力,而其它动作正常

2.1.1 故障诊断

在液压系统中,如 只是动臂举升缓慢无力,而转斗翻转正常。从 工作原理图不难看出:其它工作正常,这说明工作泵、总 安全阀是正常工作的,他 们所提供给整个系统的压力足够,同 时也说明泵进油端的管路和滤油器以及油箱的油量、油质没问题。此 时只需检查大臂滑阀、大臂油缸、大臂部分的油管、及其密封件了。

(1)检查油路堵塞情况

先作常规处理,拆下油管,拆下大臂滑阀阀体、阀 杆及相关部件进行清洗,把 油道清洗干净并用压缩空气吹通吹干。

(2)检查油路泄漏情况

液 压系统的泄漏一般都是在使用一段时间后产生。从表面现象看,多为密封件失效、损坏、挤 出或密封表面被拉伤等造成。主要原因有:油液污染、密封表面粗糙度不当、密封沟槽不合格,管接头松动、配合件间隙增大、油温过高、密 封圈变质或装配不良等。泄 漏分为内泄漏和外泄漏,通 常故障主要由于内泄漏引起。

(3)内泄漏故障的处理

该 部分内泄漏主要产生于动臂滑阀和油缸内泄漏。内 泄漏主要发生于阀体和油缸内部,不易检查。但 我们可以借助一些辅助方法来判断泄漏情况。

(4)对大臂油缸的检查

当 大臂油缸活塞收到底后,拆下无杆腔油管,使 大臂油缸有杆腔继续充油。若 无杆腔油管口有大量工作油泄出,说明液压缸发生内漏;也 可以使铲斗装满载荷,举升到极限位置,大臂操纵杆置于中位,并使发动机熄火,观察大臂的下沉速度;然后,将 大臂操纵杆置于上升位置,如 果这时大臂下沉速度明显加快,也 说明内漏发生在液压缸;如 果下沉速度变化不明显,则 内漏原因出在大臂滑阀。

(5)对大臂滑阀的检查

大 臂滑阀的泄漏主要是因为阀 杆与阀体的配合间隙太大、调压弹簧损坏、阀内密封件损坏等。检 查阀杆和阀体的配合间隙,检查压力弹簧,看 阀体内密封件是否有损坏。

2.1.2 排除方法

如 油缸内泄漏测试结果超过规定值,应 予以拆开作进一步检查,如密封圈损坏则更换,如 缸壁拉伤严重则更换;如 动臂阀磨损严重则更换。

2.2 大臂工作正常;小臂(铲斗)工作缓慢无力

2.2.1 故障诊断

在液压系统中,如大臂工作正常;小臂(铲斗)工作缓慢无力。从 工作原理图不难看出:大臂举升正常,这说明工作泵、总 安全阀是正常工作的,同 时也说明泵进油端的管路和滤油器以及油箱的油量、油质没问题。此 时只需注意检查小臂(铲斗)工作滑阀、安全阀、及其密封件。

2.2.2 排除方法

液 压传动故障诊断与排除方法大同小异,同样小臂(铲斗)部 分与大臂部分的故障处理方法也基本相同,因此对于处理小臂(铲斗)工 作部分的故障可参照2.1故 障现象的处理方法进行操作。

2.3 大臂举升缓慢无力;回转缓慢无力

2.3.1 故障诊断

在 工作装置液压系统中,大 臂和回转工作都不正常,引起这一原因比较多,它 可能包含了前面故障现象外,还与总安全阀、液压泵、滤油器、液压油、分 配阀进回油路故障有关。由于涉及点比较多,我们可从由易到难、从关键点开始检查起。我 们先检查最直观的点,检查油箱油量足不足,检查液压油的清洁度、颜色、粘度、稠度和气味。液 压油从高压侧流向低压侧而没有作机械功时,液 压系统内就会产生热。液压油温度过高,会 使密封件变质和油液氧化至失效,会 引起腐蚀和形成沉积物,以 至堵塞阻尼孔和加速阀的磨损,过高的温度将使阀、泵卡死。有问题先排除,接 着检查几个关键部位。从几率上来讲,大 臂滑阀和回转滑阀同时损坏,大 臂油缸和回转油缸同时发生内泄漏的可能性比较少。因 此我们首先进行系统压力的检测。系统压力的检测:在测压点装上40MPa量程的压力表,发动机在额定转速下,将 大臂提升到最高位置,此时表显示最高压力,此时读数应为27~28MPa。

2.3.2 排除方法

如果系统压力偏低,应 主要从以下几个方面分析和排除:

(1)分配阀有内漏:分 配阀内泄漏主要原因有:总 安全阀的主阀芯被卡死,阀 杆与阀体的配合间隙太大,调压弹簧损坏,阀 内密封件损坏或阀体有砂眼等。拆 检总安全阀的锥阀是否被卡住;检 查阀杆和阀体的配合间隙,正常的配合间隙应在0.005~0.025mm之间,修理极限为0.04mm;检 查主阀芯于主阀套配合间隙,正常配合标准间隙为0.010~0.018mm,修理极限为0.03mm。检 查压力弹簧及阀内密封件是否有损坏。

(2)工作泵内漏:泵内漏表现为:工作时噪声大、发动机转速越高,则噪声越大;在 滤油器中可见到大量铜屑。应拆检泵,如有损坏,应修复或更换。

(3)在 检查并处理好在系统总的压力问题后,如 仍工作不正常则可按2.1、2.2条 分别对动臂部分和转斗部分排除。

(4) 若以上检查都正常时, 则 测量相应工作油路的压力,用压力表测得,当处于“回转”“大臂提升”两种工作状态时,其 工作油路的压力仅为10MPa,先 导控制系统油压仅为0.5MPa,(正常值为2.8MPa)。而 处于其它工作状态的工作油压、先 导控制系统油压符合正常值,后 对液压的工作原理图进行仔细分析,发 现回转控制优先的先导油路与大臂控制优先的先导油路与左行走控制阀、直 线行走阀的油路可相通,因 此初步判断可能由于“左行走控制阀”中有高压油作用于“直线行梭走阀”,至使“直线行走梭阀”的阀蕊不在中位,“回转”和“大臂提升、下降”的先导控制油路通过 “梭阀”、“直线行走阀”后被旁通泄压,后轻微操作“左行走”操作手柄时,“回转”和“大臂提升”两者动作有所加快,因此判断“左行走控制阀”的端部“弹簧和油封”损坏,经拆卸“左行走控制阀”发现油封、弹簧已明显损坏,更换新弹簧及油封后,该故障排除。

3 维 修挖掘机液压系统注意事项

本文只介绍了PC200-5挖 掘机液压系统的典型故障及其维修方法,实 际上还有其他一些故障,如行走缓慢、管接头经常冲断等等,但无论什么缘故,所 有的液压传动问题都可归纳为:压力、流量、方向三大问题。而 引起三大问题的原因一般都是泄漏、堵塞、油管接错、调压不对造成的。因 此我们在维修液压系统故障时必须注意:

(1) 液 压元器件一定要清洗干净,油 路处理畅通后方可组装。

(2) 不 要使用不干净的液压油,不用劣质的密封件。

(3) 一定要正确组装元件,如“Y”型圈开口不能装反,油管不能接错。

(4) 对 工作泵排量及安全阀的调整在未弄清楚之前不要乱动,以 免引起调大了冲坏液压元件,调小了工作缓慢、无力或无动作。

总之,当液压系统出了故障,不要盲目处理,按照“先易后难、先外后内、先重点后一般”的 顺序分析和解决问题,一 般先检查外部泄漏情况,检查油量油质,检查堵塞情况,对 于元器件内部磨损引起的故障,要 先弄懂原理后作针对性的检查,通 过对液压系统更加深入的了解和掌握,不 断提高技术和工作能力,才 能更好的解决好液压设备使用者面临的主要问题,管理好液压系统。当 系统出现问题时能找出引起系统故障真正的原因,更 多的工作是从平时的日常点检开始,注 重设备检查和维修工作的细节,在 故障早期就将引起故障的各种因素消除,通 过对工作循环不断的改进与提高,从 而使预知维修工作能在不断变化的工作环境中更进一步,确 保设备发挥更大的效益,实 现设备事故为零的目标。
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