挖掘機液壓故障檢修分析

挖掘機液壓系統(tǒng)主要是由先導控制液壓系統(tǒng)、回轉液壓系統(tǒng)、行走液壓系統(tǒng)、工作裝置液壓系統(tǒng)等組成,它具有結構緊湊、動作靈活、運行平穩(wěn)、操作方便等優(yōu)點,液壓系統(tǒng)是以液壓油為介質傳遞動力,會因系統(tǒng)內部液壓元件磨損而泄漏,同時出現過熱,工作無力等故障現象。通常液壓故障具有突發(fā)性、隱蔽性,而且涉及的液壓元件比較多,給故障排除和解決帶來一定的困難,因此在對液壓故障檢修時,前提是要懂得液壓工作原理,才能準確分析出液壓故障的原因,找到解決問題方法和提高維修質量。
1　挖掘機液壓系統(tǒng)的工作原理
挖掘機液壓系統(tǒng)通常是由一些回路組成,它們包括工作回路、限壓回路、卸荷回路、緩沖回路、節(jié)流調速和節(jié)流限速回路、行走限速回路和先導閥控制回路等。其液壓元件主要有工作泵、補油泵、先導控制閥、主控閥、安全閥、大臂油缸、小臂油缸、鏟斗油缸、油箱及液壓管等組成。挖掘機液壓系統(tǒng)在工作過程中,液壓油自油箱底部通過濾油器被工作泵吸入,從油泵輸出具有一定壓力的液壓油進入一組并聯的主控閥。通過手柄先導閥工作閥組來實現相應的動作,系統(tǒng)通過總油路上的總安全閥限定整個系統(tǒng)的總壓力,各組工作油路的安全閥分別對相應油路起過載保護和液壓油補償作用。
2　挖掘機液壓系統(tǒng)常見故障分析與解決辦法
挖掘機液壓系統(tǒng)的調定壓力通常在32MPa左右,當系統(tǒng)壓力低于32 MPa時會導致挖掘機大臂舉升緩慢無力和回轉緩慢無力等故障現象。液壓系統(tǒng)工作油壓偏低通常是由于液壓元件堵塞或液壓管路泄漏造成的,因此液壓系統(tǒng)的故障應該從檢查液壓油路入手,才能判斷和解決問題。
2. 1　若遇挖掘機大臂舉升緩慢無力,而其它動作正常的情況故障原因分析:如果只是動臂舉升緩慢無力,而轉斗翻轉正常。這說明液壓工作泵和總安全閥是正常工作的,系統(tǒng)壓力能夠達到32MPa,說明液壓泵進油端的管路和濾油器以及油箱的相關管路是暢通的,而且油箱的油量、油質均沒有問題。此時就只能從大臂滑閥、大臂油缸及管路的泄漏和堵塞情況著手進行逐一分析。
(1)首先檢查油路堵塞情況
先作常規(guī)處理,拆下油管及大臂滑閥閥體、閥桿及相關部件進行清洗,把油道清洗干凈并用壓縮空氣吹通吹干。
(2)其次檢查油路泄漏情況
挖掘機液壓系統(tǒng)在使用一段時間后常常會因為密封件失效、損壞、擠出或密封表面被拉傷等而產生泄漏現象。導致這一泄漏現象的發(fā)生主要是因為:液壓油被污染、密封件表面粗糙度不平、密封件溝槽不合格,管接頭松動、配合件間隙增大、油溫過高、密封圈變質或裝配不良等。泄漏分為內泄漏和外泄漏,外泄顯而易見而且很容易處理,絕大多數液壓故障是由于系統(tǒng)內泄導致的,故障原因較難排除,應針對液壓元件進行逐一分析和排除才能找出故障的真正原因。
(3)挖掘機內泄故障的處理
挖掘機液壓內泄主要產生于動臂滑閥和油缸內部,不易檢查。
①對大臂油缸的檢查:當大臂油缸活塞收到底后,拆下無桿腔油管,使大臂油缸有桿腔繼續(xù)充油。若無桿腔油管口有大量工作油泄出,說明液壓缸發(fā)生內漏;也可以使鏟斗裝滿載荷,舉升到極限位置,大臂操縱桿置于中位,并使發(fā)動機熄火,觀察大臂的下沉速度;然后,將大臂操縱桿置于上升位置,如果這時大臂下沉速度明顯加快,也說明內漏發(fā)生在液壓缸;如果下沉速度變化不明顯,則內漏原因出在大臂滑閥。
②對大臂滑閥的檢查:大臂滑閥的泄漏主要是閥桿與閥體的配合間隙太大、調壓彈簧損壞、閥內密封件損壞等引起的。檢查閥桿和閥體的配合間隙,檢查壓力彈簧,看閥體內密封件是否有損壞。維修解決方案:
如果測得油缸內泄超過規(guī)定值,應予以拆開作進一步檢查,如密封圈損壞則更換、如缸壁拉傷嚴重則應更換缸筒、如動臂閥嚴重磨損則需更換動臂滑閥。
2. 2　若挖掘機大臂工作正常,只是小臂(鏟斗)工作緩慢無力
故障原因分析:若大臂工作正常,只是小臂(鏟斗)工作緩慢無力。這說明問題存在于小臂上,我們只需檢查小臂(鏟斗)工作滑閥、安全閥、及其密封件。
排除及維修方案:先由易到難處理外部泄露,若還未解決問題,就著手檢查或更換小臂滑閥、安全閥等液壓元件或密封件。
2. 3　若遇挖掘機大臂舉升或回轉均緩慢無力的情況
故障原因分析:在工作裝置液壓系統(tǒng)中,大臂和回轉工作都不正常,引起這一原因比較多,它可能包含了前面故障現象外,還與總安全閥、液壓泵、濾油器、液壓油、主控閥等故障有關。由于涉及點比較多,我們可從由易到難、從關鍵點開始檢查起。我們先檢查最直觀的點,檢查油箱油量足不足,檢查液壓油的清潔度、顏色、粘度、稠度和氣味。液壓油從高壓側流向低壓側而沒有作機械功時,液壓系統(tǒng)內就會產生熱。液壓油溫度過高,會使密封件變質和油液氧化至失效,會引起腐蝕和形成沉積物,以至堵塞阻尼孔和加速閥的磨損,過高的溫度將會使閥芯、液壓泵卡死。如有問題先排除,接著檢查幾個關鍵部位。從幾率上來講,大臂滑閥和回轉滑閥同時損壞,大臂油缸和回轉油缸同時發(fā)生內泄漏的可能性比較少。因此我們首先要針對挖掘機進行系統(tǒng)壓力檢測,在測壓點裝上40MPa量程的壓力表,發(fā)動機在額定轉速下,將大臂提升到最高位置,此時測壓表顯示系統(tǒng)最高壓力,讀數約在30 - 32MPa.
排除及維修方案: 如果系統(tǒng)壓力偏低,應主要從以下幾個方面分析和排除:
(1)主控閥有內漏:主控閥內泄漏主要原因有:總安全閥的主閥芯被卡死,閥桿與閥體的配合間隙太大,調壓彈簧損壞,閥內密封件損壞或閥體有砂眼等。拆檢總安全閥的錐閥是否被卡住;檢查閥桿和閥體的配合間隙,正常的配合間隙應在0. 005 - 0. 025 mm之間,修理極限為0. 04 mm;檢查主閥芯與主閥套配合間隙,正常配合標準間隙為0. 010 - 0. 018 mm,修理極限為0. 03 mm. 檢查壓力彈簧及閥內密封件是否有損壞。
(2)工作泵內漏:若泵工作時噪聲大,而且發(fā)動機轉速越高,泵噪聲越大,說明工作泵泄漏嚴重,或在濾油器中見有大量銅屑。應該拆下工作泵進行檢修,如有損壞,應修復或更換。
(3)在檢查并處理好系統(tǒng)總的壓力問題后,如仍工作不正常就要分別對動臂部分和轉斗部分逐一排除和解決。
(4)若以上檢查都正常時, 用壓力表測量相應工作油路的壓力,當處于“回轉”“大臂提升”兩種工作狀態(tài)時,其工作油路的壓力僅為14MPa,先導控制系統(tǒng)油壓僅為1MPa (正常值為2. 8 MPa). 而處于其它工作狀態(tài)的工作油壓、先導控制系統(tǒng)油壓符合正常值,后對液壓的工作原理圖進行仔細分析,發(fā)現回轉控制優(yōu)先的先導油路與大臂控制優(yōu)先的先導油路與左行走控制閥、直線行走閥的油路可相通,因此初步判斷可能由于“左行走控制閥”中有高壓油作用于“直線行走梭閥”,致使“直線行走梭閥”的閥芯不在中位,“回轉”和“大臂提升、下降”的先導控制油路通過“梭閥”、“直線行走閥”后被旁通泄壓,后輕微操作“左行走”操作手柄時,“回轉”和“大臂提升”兩者動作有所加快,因此判斷“左行走控制閥”的端部“彈簧和油封”損壞,經拆卸“左行走控制閥”發(fā)現油封、彈簧已明顯損壞,更換新彈簧及油封后,該故障排除。
2. 4　若挖掘機所有動作均緩慢無力的情況
故障原因分析:首先對液壓系統(tǒng)的主壓力進行測試,若系統(tǒng)主壓力正常( 32 MPa) ,說明液壓泵工作正常,再參照上述分解步驟逐步檢查,發(fā)現油路不暢出現堵塞現象,那就要注意對濾油器濾芯的檢查以及對主溢流閥、LS旁通閥、自壓減壓閥等液壓元件的檢查。
排除及維修方案:先測主溢流閥、自壓減壓閥、LS旁通閥的壓力,若測得主溢流閥壓力低于31. 9 - 34. 8MPa,說明主溢流閥閥芯卡死,撤下清洗清除堵塞物即可解決;若測得自壓減壓閥壓力低于33 kg/ cm2 , 說明其閥芯卡死,撤下清洗即可恢復其壓力;若不是主溢流閥和自壓減壓閥堵塞的話,那問題就出在LS旁通閥上,撤開閥芯清洗即可解決問題。
3　在維修挖掘機液壓故障問題時的注意事項
挖掘機液壓故障問題都可歸納為:壓力、流量、方向三大問題引起的,泄漏、堵塞、油管接錯、壓力調整不對等是造成挖掘機液壓故障的主要原因。因此我們在維修液壓系統(tǒng)故障時必須注意:
1. 液壓元器件一定要清洗干凈,油路處理暢通后方可組裝;
2. 不要使用不干凈的液壓油,不用劣質的密封件;
3. 一定要正確組裝元件,如“Y”型圈開口不能裝反,油管不能接錯;
4. 對工作泵排量及安全閥的調整在未弄清楚之前不要亂動,以免引起調大了沖壞液壓元件,調小了工作緩慢、無力或無動作。
總之,挖掘機液壓系統(tǒng)出現故障,不要盲目處理,按照“先易后難、先外后內、先重點后一般”的順序逐步分析和解決問題,一般先檢查外部泄漏情況,檢查油量油質,檢查堵塞情況。針對液壓元器件內部磨損引起的故障,必需先弄懂原理后再作針對性的檢查。要想在挖掘機液壓出現故障問題時能夠迅速找出故障原因,主要靠我們平時注重設備檢查和維修保養(yǎng)工作的細節(jié),在故障早期就將引起故障的各種因素消除,通過對工作循環(huán)不斷的改進與提高,從而使預知維修工作能在不斷變化的工作環(huán)境中更進一步,確保機械設備發(fā)揮更大的效益,提高設備的完好率和使用率,有效防止或預防設備事故的發(fā)生。

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