挖掘機液壓系統(tǒng)常見故障的診斷與排除

液壓挖掘機的結(jié)構(gòu)特點 
 目前，在施工中使用的挖掘機多數(shù)為斗容1噸左右的單斗液壓挖掘機，它們多數(shù)采用雙泵雙回路全功率變量液壓系統(tǒng)，所有的工作機構(gòu)被分成兩組，由操縱閥1、2分別控制，前泵、后泵分別作為操縱閥1、2的動力來源，向它們提供壓力油，主溢流閥1、2分別控制兩組工作機構(gòu)的最高工作壓力，并且兩者的調(diào)定值相等。各工作機構(gòu)的分液壓油路中又裝有過載閥（又名分路溢流閥），在機器受到意外沖擊等情況下保護液壓系統(tǒng)的安全。各過載閥的調(diào)定壓力一般也都比較接近。另外，許多挖掘機在斗桿缸、動臂缸共同或單獨工作的情況下，操縱閥1、2合流，同時對它們進行供油。 
 液壓挖掘機的常見故障 
 1、整機全部動作故障 
 分析：由于是操縱閥1、2控制的所有動作均不正常，故障點應處于二者的公共部分，即操縱閥以前的部分。根據(jù)液壓系統(tǒng)框圖，整機全部動作故障的原因有： （l）液壓油不足，吸油油路不暢（如吸油濾芯堵塞），油路吸空等造成液壓泵吸油不足或吸不到油，使得整機全部動作發(fā)生故障。 （2）先導油路故障。此故障只存在于伺服操縱的挖掘機，對于機械式拉桿操縱的挖掘機則不存在。先導油路故障會造成先導油壓力不足，使得操縱系統(tǒng)失靈，從而表現(xiàn)為整機動作故障。（3）液壓泵與發(fā)動機之間的傳動連接損壞。這樣發(fā)動機不能帶動液壓泵，泵口也就沒有壓力油輸出，使得整機不動作。 （4）前后液壓泵均嚴重磨損或損壞，造成泵的輸出流量、壓力不足，從而引起整機動作遲緩無力或完全不動作。 (5) 液壓泵的功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)故障。 
 在進行故障檢查時，應按照先易后難，先外后內(nèi)的原則進行檢查，具體方法如下： 先檢查液壓油量。不足，檢查吸油管是否破裂，接頭是否有松動等類似現(xiàn)象，它們會造成油泵部分或嚴重吸空；檢查吸油濾芯是否有堵塞或吸扁等，如有應更換。 再檢查四油濾芯。如有大量金屬粉末及顆粒，則為液壓泵損壞，需檢修。 其實，除液壓泵損壞外，其它執(zhí)行元件或軸承等損壞也會使得回油濾芯有大量金屬粉末及顆粒，但此處是討論整機全部動作故障原因，因而忽略其它非公共部分元件。但有時液壓泵因長期使用導致過度磨損，這樣在回油濾芯處并無明顯的異常情況，卻仍會引起機器故障，這一點必須加以注意。 如果前面兩種檢查均無異常，此時應檢查先導油路壓力，造成先導油路故障的故障點有：先導泵、先導油出油濾芯、先導油路溢流閥、油路其它地方泄漏等，如發(fā)現(xiàn)先導油壓力不足，應按先易后難的原則導找故障點，然后排除故障。
 如果系統(tǒng)仍不正常，此時應分兩種情況，①整機完全沒有動作，在操作機器時也沒有負荷感覺。這時要檢查泵與發(fā)動機之間的動力傳遞部分，如傳動花鍵是否損壞等。②動作遲緩。這時應檢查液壓泵的全功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)，不同型號、特別是不同品牌的挖掘機其功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)也不盡相同，此時應根據(jù)具體機型的技術(shù)資料進行詳細檢查及調(diào)節(jié)。 
 2、某組操縱閥控制的幾個動作同時不正常 
 分析：由于另外一組操縱閥所控制的子系統(tǒng)全部正常，因此兩組操縱閥所共用部分不存在故障的可能。又根據(jù)幾個動作同時不正常這一現(xiàn)象分析，故障點應在這幾個動作的公共部分，再結(jié)合液壓挖掘機的液壓油路具體結(jié)構(gòu)可知故障原因有以下幾條： 
 （l）故障子系統(tǒng)主溢流閥故障?，F(xiàn)在，挖掘機上的主溢流間均為先導式溢流閥，主溢流閥不能正常工作的原因常為：壓力調(diào)節(jié)不正常、錐閥的錐面磨損、先導閥芯阻尼孔堵塞等。當然還有彈簧折斷等其它原因，它們均會造成整個子系統(tǒng)壓力不足，從而引起系統(tǒng)動作遲緩無力，甚至不能動作，怎樣判斷是否為主溢流閥故障呢？這里推薦一種現(xiàn)場診斷中非常實用的方法：換位對比法。將故障子系統(tǒng)中主溢流閥與正常子系統(tǒng)中主溢流閥對調(diào)后試機，如果故障移到另一子系統(tǒng)，則可斷定原故障系統(tǒng)主溢流閥故障，如對調(diào)后故障仍在原子系統(tǒng)中，則主溢流閥工作正常，應另尋找故障原因。 
 （2）故障所在子系統(tǒng)液壓泵故障。其中液壓泵損壞、裝配不當會造成機器相應的幾個動作全部喪失，液壓泵磨損會使得此組動作緩慢無力。 不管其故障形式如何，只要根據(jù)本文中的分析方法，確定了大致故障點后進一步進行檢查、拆卸，終能發(fā)現(xiàn)問題所在。同樣，對有懷疑的液壓泵也可用換位對比法，調(diào)換泵出口管路，從而改變子系統(tǒng)的工作泵，視其子系統(tǒng)的故障是否改變。改變，則為液壓泵故障，否則故障不在液壓泵。例如有一臺挖掘機，回轉(zhuǎn)時整機振動，與之同組的動臂、斗桿動作時，也感覺有些不順暢，但不是很明顯。同組的履帶在行走時與另一側(cè)履帶相比較慢。在排除主溢流閥故障后，調(diào)換兩液壓泵出油管，兩組子系統(tǒng)故障現(xiàn)象也隨之改變，則故障在液壓泵。解體液壓泵，發(fā)現(xiàn)液壓泵缸體與配流盤接觸的弧形面上有幾處金屬剝落形成的缺口，正是這些缺口造成壓力脈沖現(xiàn)象，產(chǎn)生以上故障，維修后故障消失。 
 （3）故障子系統(tǒng)液壓泵調(diào)節(jié)機構(gòu)故障。液壓泵調(diào)節(jié)機構(gòu)發(fā)生故障的表現(xiàn)為：機器工作時，液壓泵工況不能隨工作裝置工況的改變而改變。 例如有一臺加藤HD770一I型挖掘機，冷機時一切正常，工作一段時間溫度升高后卻發(fā)現(xiàn)回轉(zhuǎn)、斗桿和一邊履帶（與回轉(zhuǎn)同一液壓泵）動作同時變慢，停機冷卻后又一切正常。后來檢查泵流量調(diào)節(jié)柱塞，發(fā)現(xiàn)柱塞卡孔不能自由移動，這樣在工作裝置需要液壓泵增大流量時，因調(diào)節(jié)柱塞卡死，流量不能增大，而表現(xiàn)出動作緩慢。將泵調(diào)節(jié)機構(gòu)解體，發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)柱塞有些磨花，磨光清洗后裝回，故障消失。 
 3、 單個動作故障 
 從液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上分析，既然是單個動作故障，就可排除多個動作公共部分故障的可能性，這樣可能的故障點就在該動作的操縱控制部分與執(zhí)行元件之間。具體包括此動作的操作手柄及先導閥、先導油路、操縱閥芯與閥體（通常閥體出現(xiàn)故障的可能性很?。致愤^載閥，執(zhí)行元件和其它相關部分。其中先導油路、分路過載問和部分操縱閥故障可用前文所述的換位對比法加以判明。換位對比法的本質(zhì)是：將有故障和無故障的功能相同或相近的元件進行位置互換后，故障位置是否會改變，而確定故障點。 
 下面舉例就單個動作故障現(xiàn)象及原因進行分析。 
 （l）動作緩慢無力或完全沒有動作（包括來回動作中一個方向的動作故障）。根據(jù)故障檢查先易后難的原則，先檢查先導油路、分路過載閥；如果仍正常，檢查操縱閥，看相應的閥芯是否卡死；如果仍正常，則應檢查執(zhí)行元件和與之相關的其它部分。 如一臺 PC3 00一血型挖掘機，在工作中轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)時突然不能停止，等停下來后就不能再轉(zhuǎn)動，而機器的其它動作全部正常。由于是兩個方向都不能轉(zhuǎn)動，馬達的溢流閥、補油閥故障可排除；檢查回油濾網(wǎng)，沒有發(fā)現(xiàn)異常，估計馬達本身應無問題；啟動后操作回轉(zhuǎn)，聽發(fā)動機的聲音有負荷感覺，用手觸摸回轉(zhuǎn)馬達的油管，明顯感到有壓力油進人馬達，由此推斷操作手柄、先導油路、操縱閥工作均正常；這樣，回轉(zhuǎn)減速箱成了主要懷疑對象。假如工作中回轉(zhuǎn)減速系統(tǒng)因元件損壞等造成傳動突然中斷，那么回轉(zhuǎn)馬達與轉(zhuǎn)盤的聯(lián)系中斷，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動起來后，當馬達停止時，制動不了轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤在慣性的作用下繼續(xù)轉(zhuǎn)動Z當轉(zhuǎn)盤停止后，再操作口轉(zhuǎn)動作時，即使馬達工作正常，而動力不能傳遞至轉(zhuǎn)盤，機器不能回轉(zhuǎn)。根據(jù)此假設分析，將馬達總成拆下，發(fā)現(xiàn)回轉(zhuǎn)馬達輸出軸與花鍵套相配合的內(nèi)齒損壞，不能嚙合，回轉(zhuǎn)馬達與口轉(zhuǎn)減速箱的動力聯(lián)系中斷，因而出現(xiàn)前述的故障現(xiàn)象。 
 （2）動作錯亂 挖掘機有時無需操縱而自己出現(xiàn)一些動作，這種現(xiàn)象的本質(zhì)是：在工作回路本應關閉時卻有壓力油進人到執(zhí)行元件使之動作。可能的故障點有：與故障動作有關的操縱桿及先導閥（機械式操縱的機器應為拉桿）、操縱閥閥芯及問體。具體檢查方法為：堵住相應的到操縱閥的先導油管后試機，假如故障消失，說明故障在操縱桿及先導閥部分Z否則應檢查閥芯是否卡死、過度摩磨損或裝配錯誤等；若閥芯正常，應繼續(xù)檢查與閥芯配合的閥體和其它元件（如油封）等是否損壞。 有一臺 PC3 00— I型挖掘機，每次在工作一段時間后，左邊履帶會自動行走，長時間停機后再起動，故障消失，再工作一段時間后又重復出現(xiàn)前述現(xiàn)象。此種機型為機械拉桿式操縱，將操縱左邊履帶的拉桿拆掉，故障不消失。檢查發(fā)現(xiàn)閥芯已不在中位，拆開閥芯另一端的密封蓋，閥芯回到中位，故障消失。后經(jīng)仔細檢查發(fā)現(xiàn)問芯座孔中有一條油封，閥芯從這條油封中穿過，油封在閥體與閥芯之間起密封作用，由于這條油封老化，密封作用減弱，使得閥體中的壓力油能慢慢沿著閥芯座孔流至閥芯有密封蓋的一端，當密封蓋內(nèi)的油壓達到一定程度時，就將閥芯推向靠近拉桿的一端，閥芯離開中位，使履帶行走。更換油封后故障消失。
  液壓挖掘機的故障形式非常之多，不能在此一一述及，關鍵是善于總結(jié)。如能掌握有效的故障分析方法，結(jié)合液壓挖掘機的結(jié)構(gòu)特點，對故障進行分類處理。

• 加藤