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产品技术资讯 挖机液压系统的故障诊断与维修
挖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型挖机液压系统的工作原理
PC200-5型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。
挖掘机液压系统故障的现场诊断
现场诊断要求维修人员有一定的液压传动知识和实践经验。在对一种新机型作故障诊断前,要认真阅读随机的使用维护说明书,以对该机液压系统有一个基本的认识。目前,中小型挖掘机液压系统几乎都是由主工作油路和先导操纵油路两部分组成。通过阅读技术资料,掌握其系统的主要参数,如主安全阀的开启压力、先导操纵压力和流量等;熟悉系统的原理图,掌握系统中各元件符号的职能和相互关系,分析每个支回路的功用;对每个液压元件的结构和工作原理也应有所了解;分析导致某一故障的可能原因;对照机器了解每个液压元件所在的部位,以及它们之间的连接方式。具体诊断故障时,应遵循“有外到内,先易后难”的顺序,对导致某一故障的可能原因逐一进行排查。
现场诊断故障的方法
现场诊断液压系统故障的主要方法还是经验诊断法。经验诊断法即为,维修人员利用已掌握的理论知识和积累的经验,结合本机实际,运用“问、看、听、摸、试”手段,快速的诊断出故障所在部位和原因的一种方法。具体为:
1、问
“问”就是向操作手询问故障机器的基本情况。主要了解机器有哪些异常现象;故障是突发的还是渐发的;使用中是否存在违规操作,维修保养情况;液压油牌号是否正确及更换的情况;故障发生的时机,即是在工作开始时还是在作业一段时间后才出现的,等等。获得这些信息后,即可基本确定该液压系统所出现故障的特点。一般来说,突发性故障,大多是因液压油过脏或弹簧折断造成阀封闭不严引起的;渐发性故障,则多数是因元件磨损严重或橡胶密封、管件老化而出现的。
如挖掘机开始工作时正常,但工作一段时间后出现动作变慢并伴随着噪声和油温升高(油温表指示数大于75°C)的现象时,在排除非油量不足、高温环境长时间大负荷作业、冷油器散热片污垢太多和风扇胶带打滑等原因外,则可能是泵或阀内漏造成的。
2、看
“看”就是通过眼睛查看液压系统的工作情况。如油箱内的油量是否符合要求,有无气泡和变色现象(机器的噪声、振动和爬行等常与油液中大量气泡有关);密封部位和管街头等处的漏油情况;压力表和油温表在工作中指示值的变化;故障部位有无损伤、连接渐脱落和固定件松动的现象。当出现液压油外漏的故障时,在排除禁固螺栓扭力不足或不均匀后,在更换可能已严重磨损或损坏的油封前,还应检查其压力是否超限。安装油封时,应检验油封型号和质量,并做到准确装配。
3、听
“听”就是用耳朵检查液压系统有无异常响声。正常的机器运转声响有一定的节奏和音律,并保持稳定。因此,熟悉和掌握这些规律,并保持稳定。因此,熟悉和掌握这些规律,就能准确地诊断出液压系统是否工作正常;同时,根据节奏和音律的变化情况,以及不正常声音产生的部件,就可确定故障发生的部件,就可确定故障发生的部位和损伤程度。如高音刺耳的啸叫声,通常是吸进了空气;液压泵的“喳喳”或“咯咯”声,往往是泵轴或轴承损坏;换向阀发出“哧哧”的声音,是阀杆开度不足;粗沉的“嗒嗒”声,可能是过载阀过载的声音。若是气蚀声,则可能是滤油器被污物堵塞、液压泵吸油管松动或油箱油面太低等。
4、摸
“摸”就是利用灵敏的手指触觉,检查压系统的管路或元件是否发生振动、冲击和油液温升异常等故障。如用手触摸泵壳或液压件,跟据冷热程度就可判断出液压系统是否有异常温升,并判明温升原因及部位。若泵壳过热,则说明泵内泄严重或吸进了空气。若感觉振动异常,可能是回转部件安装平衡不好、紧固螺钉松动或系统内有气体等故障。温度与手感感应的情况见附表。
温度与手感情况
40°C左右手感如触摸高烧病人
50°C左右手感较烫,手摸时间长后掌心有汗
60°C左右手感很烫,一般客忍受10s左右
70°C左右手指可忍受3s左右
80°C左右手指只能瞬时接触,且疼痛加剧,可能被烫伤
5、试
“试”就是操作一下机器液压系统的执行元件,从其工作情况判定故障的部位和原因。
(1)全面试。根据液压系统的设计功能,逐个做实验,以确定故障是在局部区域还是在全区域。如全机动作失灵或无力,则应首先检查先导操纵压力是否正常,离合器(连轴器)是否打滑(松脱),发动机动力是否足够,液压油油量是否充足和液压泵进口的密封情况。如一台挖掘机地故障症状仅表现为动臂自动下降,则故障原因可能在换向阀、过载阀或液压缸的油路之中,与液压泵及主安全阀无关。
(2)交换试。当液压系统中仅出现某一回路或某一功能丧失时,可与相同(或相关)功能的油路交换,以进一步确定故障部位。如挖掘机有两个互相独立的工作回路,每一个回路都有自己的一些元件,当一个回路发生故障时,可通过交换高压油管使另一泵于这个回路接通,若故障还在一侧,则说明故障不在泵上,应检查该回路的其它元件;否则,说明故障在泵上。又如一挖掘机的行走装置,当出现一边能行走,另一边不能行走或自动跑偏的故障时,可将两新购马达的油管对调,以判定故障部位是在马达上还是在换向阀内。
(3)更换试。利用技术状态良好的元件替换怀疑有故障的元件,通过比较更换元件前、后所反映的现象,确认元件是否有故障。
(4)调整试。对系统的溢流阀或换向阀作调整,比较其调整前、后机器工况的变化来诊断故障。当对液压系统的压力作调整时,若其压力(压力表指示表)达不到规定值或上升后又降了下来,则表示系统内漏严重。
(5)断路试。将系统的某一油管拆下(或松开接头),观察出油的情况,以检查故障到底出现在哪一段油路上。
最后,建议维修人员做好故障诊断的纪录,将发生故障的现象、原因和排除方法汇集起来,并在实际工作中不断地累积、完善。
二.液压系统各元件常见故障
1.齿轮和变量柱塞泵:常见的故障现象是泵油压力不足,流量减小,。如果这一现象是渐变的,且温度愈高愈明显,则为液压泵磨损过甚所致;如果这一现象是突发的,多为变量柱塞泵某一柱塞不工作所致;如果压力正常,流量突然减小,一般是变量柱塞变量机构卡在小流量的位置造成的。
液压缸和液压马达:常见的故障现象是动作变慢或无动作。如果确认泵和阀都无故障,执行元件动作慢的原因肯定是因其磨损过甚而造成的;如果泵工作正常,某一执行元件动作慢,很可能是控制该执行元件的阀有故障,如阀不到位、溢流阀关闭不严或弹簧弹力减弱、发卡等,因各执行元件的磨损程度不会相差很
多,如其他原因造成,则应是多个执行元件的动作同时突然变慢;如果已知泵和阀均无故障,某一执行元件突然无动作,则多为其内部卡死所致。
控制元件包括各种阀,如先导阀、多路换向阀、主安全阀、溢流阀及单向节流阀等。尽管各种阀的功能干差万别,但其常见故障大同小异,主要有发卡、关闭不严和弹簧弹力减弱及内漏和外漏等。
辅助元件主要包括油箱、油管、散热器、滤油器和蓄能器等。散热器的功能是将液压系统产生的热量散发至大气,其常见故障有漏油、散热不良等。滤油器的功能是过滤混入液压油内的杂质,其常见故障有滤网堵塞等。蓄能器的功能是稳定控制油压和储存一定的能量,以保证操作平稳,或当发动机产生故障而不能工作时,能将工作装置降于地面,常见故障有蓄能效果差,不能完成以上功能。辅助元件的故障现象一般较明显,容易诊断。
2.液压系统常见故障实质
由上可知,液压挖掘机液压系统常见故障大致分两类,一类是突发性的,这类故障在实际工作中较常见,其现象比较明显,很多是由于滤芯堵塞、滑阀被污物卡死、阀关闭不严、弹簧折断或阀调整不当等而引起,只需经简单的清洗、更换或调整就能解决。引发这类故障的主要原因是,所用液压油的牌号不符合要求、液压油污染严重等,只要严格按有关要求使用,及时维护保养,完全可以减少甚至避免这类故障的出现。另一类故障是渐变性的,这类故障是在使用过程中,由于元件磨损或密封老化而产生的内泄漏,现象为动作迟缓、无力,一般需经过修理才能恢复工作。虽然这类故障具有必然性,不可避免,但在使用中如果注意液压油的正确选用和液压系统的维护保养,就能避免这类故障早期发生。
3.故障诊断实例
(1)平台突然不能向某一方向旋转
液压挖掘机的平台是由液压回转马达经减速器减速增扭后驱动的。液压回转马达及其减速器一般不容易出现突然不能向某一方向旋转的故障。这类故障多为马达缓冲阀引起,如缓冲阀的弹簧折断、阀芯卡死在常开位置等。
(2)旋转制动不灵
a. 可能是马达缓冲阀关闭不严、弹簧弹力减弱造成的; b. 可能是马达的两个补油阀关闭不严; c. 可能是多路阀上回转换向阀芯不恢复中位。
(3)回转无力故障的排除
液压挖掘机回转无力现象是挖掘机液压系统常见故障之一。一般是单向回转无力,一旦出现此故障,就会严重降低整机作业效率,甚至使机械无法作业。
A.回转液压回路的特点
如图为YC35回转马达工作原理图,两个缓冲阀既限定最高工作压力(16.7MPa)又起缓冲作用,两个单向阀起补油作用,又称补油阀。
B.回转无力的原因
液压故障发生的原因要从整个系统中去分析、检查,造成挖掘机回转无力的原因可能有:主泵、马达和换向阀的磨损,回油阻力过大,回转机构运动阻力过大
和伺服操纵压力过低等,然而最可能发生的原因却是如下两方面:
a. 缓冲阀的阀芯卡死在常开位置。
b. 缓冲阀阻尼孔堵塞
由于回转油路的调定压力较系统其他压力低,主要与液压马达的额定压力有关,也远低于主泵额定压力,所以回转油路的缓冲阀是经常开启的。缓冲阀的经常开启,一方面会引起阀芯阀套的磨损,另一方面油液中的杂质会造成阀芯阻尼孔的堵塞。阻尼孔堵塞后,缓冲阀的开启压力完全由主阀芯回位弹簧的预紧力所决定。该预紧力的大小仅能满足克服阀芯的摩擦力和液动力,不能驱动回转马达。
c. 补油阀磨损
补油阀由于经常启闭,阀座与阀芯之间会产生挤压变形和磨损,其磨损形态类似于发动机的气门锥面,且以阀芯锥面的磨损为主,磨损后的阀芯、阀座会造成回路在非补油状态(即驱动状态)的密封性下降,工作压力油从补油阀泄漏,从而导致回转无力,甚至不能回转。
C.故障的排除
a. 故障的检查
首先检查液压主泵的工作情况。在动臂全速提升状态观察发动机的负载程度,主要根据发动机的声音和排气烟色来判断。如负载程度能达到额定功率的 2/3以上,说明主泵工作正常。再操纵回转装置,如发动机负载程度很低,且回转速度很慢,甚至不能回转,便可初步判定是补油阀和缓冲阀的故障。
b. 故障的排除
拆检补油阀是否能关闭严密,修磨或更换阀芯;检查缓冲阀,缓冲阀主要看阀芯否能关闭严密、先导阀的磨损和阻尼孔是否通畅。
常见故障诊断
1.所有动作不能动
可能原因
(1)柴油机与液压泵之间的联轴器坏。
(2)缺液压油。
(3)先导压力低。
(4)先导转阀故障。
2.所有动作慢、无力
可能原因
(1)液压油不足。
(2)先导压力低。
(3)液压泵坏。
(4)卸荷阀(流量控制阀)卡在常开位置(YC55、YC65、YC85)。
(5)主安全阀故障。
(6)回油背压大。
3.产生异常噪音
可能原因
(1)液压油不佳、液压油不足。
(2)吸油滤油器堵塞。
(3)液压泵内部坏。
(4)液压泵吸入空气。
4.动臂缸不能动作
(1)动臂阀芯被卡。
(2)动臂先导阀故障。
(3)动臂阀的压力补偿阀被卡(YC55、YC65、YC85)。
5.动臂动作慢、无力
可能原因
(1)动臂缸活塞密封失效。
(2)动臂过载阀故障。
(3)动臂阀芯动作异常(卡滞、弹簧断)。
(4)动臂先导阀故障。
(5)动臂阀的压力补偿阀被卡。
6.斗杆缸不能动作
可能原因
(1)斗杆阀芯被卡。
(2)斗杆阀的压力补偿阀被卡(YC55、YC65、YC85)。
(3)斗杆先导阀故障。
(4)斗杆缸坏。
(5)斗杆过载阀故障。
7.斗杆动作慢、无力
可能原因
(1)斗杆缸活塞密封失效。
(2)斗杆过载阀故障。
(3)斗杆阀芯动作异常(卡滞、弹簧断)。
(4)斗杆先导阀故障。
(5)斗杆阀的压力补偿阀被卡。
8.铲斗缸不能动作
可能原因
(1)铲斗阀芯被卡。
(2)铲斗阀的压力补偿阀被卡(YC55、YC65、YC85)。
(3)铲斗先导阀故障。
(4)铲斗缸坏。
(5)铲斗过载阀故障。
9.铲斗动作慢、无力
可能原因
(1)铲斗缸活塞密封失效。
(2)铲斗过载阀故障。
(3)铲斗阀芯动作异常(卡滞、弹簧断)。
(4)铲斗臂先导阀故障。
(5)铲斗阀的压力补偿阀被卡。
10.动臂自然下降过大
可能原因
(1)动臂缸活塞密封失效。
(2)动臂过载阀故障。
(3)动臂阀芯泄露。
(4)动臂保持阀动作不正常。
11.斗杆或铲斗自然下降过大
可能原因
(1)油缸活塞密封失效。
(2)过载阀故障。
(3)斗杆或铲斗阀芯泄露。
(4)斗杆保持阀动作不正常。
12.两方向不能回转
可能原因
(1)回转支承崩齿。
(2)回转马达减速机崩齿或断轴。
(3)回转马达回转停车机械制动没打开。
a. 回转松懈转阀有故障(堵塞、没转到松懈位置);
b. 接错管;
c. 回转松懈缸密封圈坏。
(4)回转阀芯被卡。
13.仅单侧不能回转或慢
可能原因
(1)回转马达缓冲阀卡死在常开位置。
(2)回转马达补油阀卡死在常开位置。
(3)回转先导阀故障。
(4)回转阀芯动作不良(卡滞、弹簧断)。
14.回转速度慢
可能原因
(1)回转马达缓冲阀卡死在常开位置。
(2)回转马达补油阀卡死在常开位置。
(3)回转先导阀故障。
(4)回转阀芯动作不良。
(5)回转马达马达部分坏(配流盘或柱塞磨损、阀盖轴承坏)。
(6)回转阀的压力补偿阀被卡(YC55、YC65、YC85)。
15.回转制动角超大
可能原因
(1)回转马达缓冲阀卡死在常开位置。
(2)回转马达补油阀关闭不严。
(3)回转先导阀故障。
(4)回转阀芯动作不良。
(5)回转马达马达部分坏。
16.回转制动时异常噪音大
可能原因
(1)回油背压过小(正常值0.3~0.5MPa)。
(2)回转马达补油阀打不开。
17.行走跑偏
可能原因
(1)两个行走马达有差异。
(2)两个行走阀有差异。
(3)行走阀的压力补偿阀被卡。
(4)行走阀芯动作不良。
(5)行走先导阀故障。
(6)行走马达控制阀故障。
(7)行走马达马达部分坏(配流盘或柱塞磨损)。
18.某个行走马达不能转(空转)
可能原因
(1)行走阀芯被卡。
(2)行走阀的压力补偿阀被卡(YC55、YC65、YC85)。
(3)行走先导阀故障。
(4)行走马达制动阀故障。
(5)行走马达缓冲阀故障。
(6)行走马达马达部分坏(配流盘或柱塞磨损)。
(7)行走马达减速机坏。
19.单边行走无力(不能单边行走)
可能原因
(1)多路阀的安全阀压力不够。
(2)中央回转接头内漏。
(3)行走马达控制阀故障。
(4)行走马达马达部分坏(配流盘或柱塞磨损)。
(5) 一台YCl3机左边行走无力
先检查左行走工作压力是否可达到16MPa,如果低得比较多,作下面A检查;如果工作压力够,则作下面B检查。
A. 左行走的液压流程:第三泵—多路阀—中央回转接头—左行走马达。这四个部件中每一个部件失效都为影响行走无力。a. 对于YC13机,行走是由机械操纵的,首先检查左行走换向阀阀芯是否移动到位;b. 泵和多路阀的安全阀是控制多个执行元件的公用部件,我们可以通过操纵别的动作来判断公用部件的好坏,分析YCl3机液压系统原理,动臂、铲斗和左行走是共用一个泵和安全阀的,操纵铲斗或动臂上升到尽头,检查工作压力是否可达到16MPa,如果工作压力够,则说明泵和安全阀是没问题的,如果工作压力不够,则说明泵或安全阀有问题,要判断泵是否失效,可将第二泵和第三泵的胶管总成对换;要检查安全阀,先调紧安全阀的调压螺钉,如果无效,再把安全阀拆下来检查密封圈、阀芯阻尼孔,更换坏的密封圈、畅通阻尼孔;c. 排除了泵和安全阀的因素后,故障还存在,就剩下中央回转接头和左行走马达,我们可以用隔离法,即把左行走马达隔离出来,把接在左行走马达端的两条主油管螺母松开,在这两条油管松开端分别装上螺堵,起动机器操纵左行走操纵杆,使该油管供油,如果此时显示的压力跟系统压力相同,则说明该油道不存在内漏(在要求之内),如果显示的压力要比系统压力低得多,说明中央回转接头内漏(密封圈失效),需更换损坏件。如果中央回转接头不内漏,那就是左行走马达内漏了。
B.系统工作压力够但行走无力,这多数是行走马达回油有背压引起的,分析行走马达的基本回路,如果限速阀打不开或只打开一点,那么行走马达的回油
被锁闭或有较大的回油背压,影响限速阀打不开的因素有:限速阀芯被卡或限速阀两个阻尼孔堵塞。把阀芯取出来清洗或把两个阻尼孔清通既可。
(6)一台YC35-6机,作斗杆动作,先导阀手柄复位后斗杆还继续动作一段距离。
分析:斗杆动作是由斗杆换向阀控制的,而斗杆换向阀芯的移动是由以下两方面影响:A. 先导油控制迟缓;B. 换向阀阀芯移动阻力和弹簧复位弹力。
造成先导油控制迟缓主要有两方面,(A)斗杆换向阀的先导油回背压大,(B)斗杆先导阀芯复位迟缓。
判断方法:a. 首先检查斗杆换向阀的先导油路是否装有单向节流阀,如果有,则先把单向节流阀拆下清洗、畅通阻尼孔或取消节流阀芯;b. 如果故障还存在或斗杆换向阀的先导油路没装有单向节流阀,则把相邻工作正常的回转阀两条先导胶管与斗杆阀的对换,如果故障转移到回转上,则要修理先导阀,如果故障仍存在,则说明先导控制没问题,剩下就是斗杆换向阀芯有问题了;c. 把斗杆换向阀芯拆取出来,检查阀芯是否滑动自如、阀芯复位弹簧是否断(如果断阀芯是松动的)。
YC85机部分控制阀失效可能引起系统出现的故障:
一. 压力补偿阀
多路阀上每个换向阀各装有一个压力补偿阀,每个执行元件工作时的回油都要经过相应的压力补偿阀流回油箱,如果某个压力补偿阀芯被卡住不能复位,会造成相应的执行元件的回油通道被关闭或减小,执行元件回油产生较大背压,就算工作压力够28MPa,这个执行元件动作也会变慢。
上述故障排除方法见实例3。
二.补油阀
动臂、斗杆、铲斗换向阀各装有一个补油阀,如果某个补油阀芯打开后被卡住不能复位或补油阀芯的阻尼孔堵塞,会造成补油阀芯一直处于打开位置,相应的执行元件的进油回路和回油回路一直相通,那么这个执行元件工作压力建立不起来,这个执行元件就不能动作,或只能靠自重慢速下降
上述故障排除方法见实例4。
三.压力补偿阀控制回路上的阻尼螺塞
YC85多路阀原理图。压力补偿阀控制回路上的有一个阻尼螺塞,如果阻尼螺塞松脱了,压力补偿阀控制压力Ls≈0,那么主油路的油全打开流量控制阀流回油箱,主油路系统压力建立不起来(最大只能4 MPa左右),整个系统不能动作,或工作装置只能靠自重慢速下降。
上述故障排除方法见实例1。
四.主油路回油背压阀
1.背压阀芯被卡住,不能打开,使主油路回油背压过大(1MPa以上,正常为0.3-0.5MPa,背压阀旁回油钢管有测压口),会造成就算系统工作压力够28MPa,但所有执行元件动作也会变慢。故障排除方法见实例2。
2.背压阀芯打开后被卡住,不能复复位,或漏装背压阀芯,使主油路回油没有背压,回油背压小于0.3MPa,会造成回转马达回转制动时补油不充分,挖掘机回转制动停止时就有异响。故障排除方法参考实例2。
五. 流量控制阀
流量控制阀阀芯打开后被卡住,不能复位,那么主油路的油从流量控制阀流回油箱,主油路系统压力建立不起来(最大只能4 MPa左右),整个系统不能动作,或工作装置只能靠自重慢速下降。
行走跑偏出厂标准:5%,即:行走10米,允许跑偏在0.5米内。
行走跑偏可能原因
(1)行走先导阀故障。
(2)行走阀的压力补偿阀被卡。
(3)行走马达有差异。
(4)行走阀芯动作不良、阀芯有差异。
(5)左右履带架不平行。
排除方法
(1)将两个行走阀的先导胶管对换。如果故障转移,则是行走先导阀有故障,更换行走先导阀。
(2)将两个行走阀的压力补偿阀拆出来清洗。
(3)限制行走阀芯某方向的位移量。在左行走阀下方的先导油口加装0403-YW396-00可调接头,限制左行走阀芯的位移量(前进方向);在右行走阀上方的先导油口加装可调接头,限制右行走阀芯的位移量(后退方向)。
行走无力可能原因
(1)行走马达控制阀故障。
(2)中央回转接头内漏。
(3)行走马达马达部分坏(配流盘或柱塞磨损)。
排除方法
如果测到行走最高压力为24.5MPa,系统工作速度正常,那么液压系统是没故障的。
履带挖掘机在平地上可以单边行走,而一旦受阻,必须靠两个行走马达协调动作才能转向,这是正常现象。
2; PC200-5型挖机液压系统故障诊断与排除
PC200-5型挖机,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 维修挖机液压系统注意事项
本文只介绍了PC200-5挖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。 版权所有:泉州天益机电贸易有限公司 CopyRight 2010 ALL Rights Reserved
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