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挖掘机
一、Ex350挖掘机无回转的故障排除
一台Ex350挖掘机已运转一万五千多小时,目前出现了故障,左右一点都不能回转。除了回转其他动作均正常,这说明工作泵应是正常的。我们按从易到难的顺序排查故障。先用压力表测了泵在回转时的压力,此正常压力应是30mpa,而检测压力最高是8mpa,相差很多,这说明控制回转的油路中泄漏严重。
出现这种现象有四种原因:
一、先导压力较低,不能打开主操纵阀;
二、回转主操纵阀的阀芯卡住;
三、回转马达的补油阀卡住,或弹簧断了失去补油功能;
四、马达配流盘接触面有划痕使进回油路相通。
我们把斗杆的先导油管和回转的先导油管对换,再操作回转手柄此时斗杆的动作正常,这说明回转的先导压力正常。排除第一种原因。
拆开了控制回转的主阀芯没发现异常磨损,也没卡住,排除了第二种原因。说明故障不在多路阀上。
故障就在回转马达上,先检查补油阀,发现此阀没有卡住,弹簧也没有断,第三种原因也排除了。把马达的后端盖打开发现轴承坏了,再把整个马达拆下来,解体开发现配流盘、滑靴、全部损坏。此马达是斜轴式定量马达,轴承是造成马达损坏的直接原因,一万五千多小时对轴承来说已超过其寿命,所以对液压泵或马达等高负荷运转的总成其轴承应定期更换。
二、浅谈液压挖掘机常见故障的判断排除
摘要:本文对液压挖掘机的发动机转速下降、工作速度变慢及挖掘无力等常见故障的分析判断进行了论述。对于排除故障有很好的参考价值。
关键词:挖掘机 故障 排除
随着科技的进步,现代挖掘机一般都采用了机—电—液一体化控制模式,我们在排除一些故障时,解决的多是发动机—液压泵—分配阀—外部负荷的匹配问题。一般在挖掘机作业中,这几方面不能匹配,经常会表现为:发动机转速下降,工作速度变慢,挖掘无力等。
1.发动机转速下降:
首先要测试发动机本身输出功率,如果发动机输出功率大大低于额定功率,如是在施工现场判断要从最简单的方法入手,首先看燃油滤芯是否堵塞,燃油路中是否有漏气的地方,燃油泵中的柱塞,喷油头,出油阀是否严重磨损,空气滤芯进气是否通畅,带涡轮增压器的发动机,涡轮增压器是否损坏,发动机是否快速高温,机油粘度下降,造成缸壁封闭不严压缩比下降,是否缸套组件磨损造成缸内严重串气,发动机气门封闭不严等,这些都是严重影响发动机功率的因素。 如果排除了发动机本身输出动力不足外,就要考虑液压泵的流量和发动机的输出功率的匹配问题了。
液压挖掘机在施工作业中,根据作业的负载要求,速度与负载(流量与压力)是成反比的,就是泵的输出压力和流量的乘积是一个常数,泵的输出功率恒定或近似恒定;如果泵控制系统出现了故障,就不能很好地实现发动机—泵—阀—负荷在不同工况区域优化匹配状态,从而使挖掘机不能正常作业,所以我们必须掌握各种厂家生产的挖机控制系统。如大宇的EPOS系统,加藤的APC系统,小松CLSS系统等;在处理故障时,同样是有简到繁逐一分析确认。结合现代挖机是机—电—液一体化产品,技术含量高,所以在处理故障时,一般先从电器系统入手,再检查液压系统,最后检查机械传动系统。检查液压系统时,从辅助油路—控制油路—主油路—控制元件逐步检查。
2.工作速度变慢:
如果是使用多年的挖掘机,速度逐渐变慢,这属于正常磨损所致。主要因素整机各部磨损造成发动机功率下降与液压系统内泄,这样就一系列故障都表现出来了,由于泄漏造成内部能量消耗,产生大量热能,使整个系统迅速升温,液压油及发动机机油粘度下降,使整个系统产生高温,表现为凉车稍快越热越慢,这就需要全机大修,对磨损超限的零部件进行修复更换。如果是新挖机突然变慢,这就要先简后繁,从以下几方面检查:先查电路保险丝是否断路或短路;先导压力是否正常;伺服控制阀-伺服活塞是否卡死;分配器合流故障等;排除了其它可能性,最后拆解液压泵。
3.挖掘机无力:
整机无力分几个方面,一是外部负荷大时发动机急剧降速,这就表现在以下两个方面:1.要按前述所说的先检查发动机动力 , 2.是检查液压排量是否遵循恒功率输出。即在不影响速度的前提下,调整斜盘角度减小排量。二是部在负荷大时发动机不降速,并且系统速度正常;这就要调试系统压力了,由于各厂家使用的液压元件与液压系统不同所规定的各液压缸压力也不同,只要按制造厂商规定标准调试就可以了。另外如果在调整溢流阀压力调不上来时,并检查溢流阀处于完好状态时,这就要检查液压泵的调节系统,乃至液压泵的缸体,配流盘,柱塞等零部件了。
一般挖掘机常见故障都表现在以上这些方面。随着挖掘机使用增多,在施工作业中经常出现的一些普遍的故障,一般使用挖机一两年以上的用户都能够了解一些;如:挖机行走跑偏,用户就可以马上意识到:行走分配油封(又称中心回转接头油封)损坏;两个液压泵流量大小不一;一边行走马达有问题。液压缸快速下泄:马上可意识到安全溢流阀封闭不严,或缸油封严重损坏等等。不过这些普遍的共性的表面故障,对一些专业的修理厂来说是远远不能适应维修市场的。
我们搞维修行业的,要想让用户在使用挖掘机中高枕无忧,就必须加强队伍的技术素质和拥有先进的检测设备。修理挖机不象汽车相对移动性方便,所以必须有一支快速反应的维修队伍,做到招之即来,来之能战。
三、挖掘机行走无力故障的排除
Text一台已使用了约10年的EX400型挖掘机,其工作装置和回转装置均工作正常,而行走系统却明显地表现出动力不足,但行走并不走偏。
通过对该机液压系统的分析知,引起行走系统动不足的原因可能是:液压泵及其控制系统有故障;主卸荷阀失调或被卡死;行走控制系统(如先导油路、控制阀等)有故障;中心回转接头出现故障,如窜油或因磨损而泄漏等;行走马达及其阀组有故障。
由于工作装置和回转系统工作正常,故可以判定泵及其挖掘机系统和主卸荷阀工作正常;在用量程为6MPa的测压表检测控制阀的先导油路时,无论发动机转速是高还是低,先导油路的压力始终在标准值(3.0-3.2MPa)范围内,说明先导油路正常;拆下行走系统控制阀,发现阀芯和阀座并无磨损、卡滞现象,表明控制阀的工作正常;用铁块固定履带,不让其转动,然后用量程为60MPa的测压表检测行走马达的进油压力,结果压力仅为20MPa。远远低于标准压力值(36MPa)。
由此,可判断该机故障的原因是:中心回转接头严重泄漏;行走马达严重泄漏;行走马达安全阀失调。
于是,用自制回转接头(安上测压表)装在某一行走马达的两条主管路上,再扳动操纵杆使另一个行走马达工作,结果测压表值无变化,说明中心回转接头正常;再用铁块固定履带使其不能转动,用量程为60MPa的测压表装在行走马达的进油系统中并使其工作,此时系统压力为20MPa,重新调整此安全阀后,工作系统压力由原来的20MPa升至36MPa。由此可知行走马达正常,故障是由于安全阀失调引起的。
调好此安全阀后试机时,机器行走正常、有力。
四、我国挖掘机械实现交流变频技术国产化
经过太原重型机械(集团)有限公司和中国北方机车车辆工业集团公司永济电机厂的共同努力,近日,我国首台10立方米交流驱动挖掘机顺利试制完成。这标志着我国国有大型企业经过优势互补,打破了这一由国外技术垄断的市场局面,实现了国内挖掘机交流变频技术的国产化。
目前,作为太重集团配套20立方米挖掘机的变频调速异步电动机已在永济电机厂装机进入试验阶段。双方现已完成4立方米、28立方米的技术交流和合同洽谈。在此基础上,双方还有意向合作开发更大规格的挖掘机,打造世界交流驱动挖掘机之最。
交流驱动挖掘机由于其工作环境相当恶劣,对变频电机有诸多新的性能要求,目前只有国外企业掌握这种技术。作为国有特大型企业的太重集团,是我国大型挖掘机的主要制造企业。为振兴民族工业, 摆脱国外公司的技术垄断,面对丢失亿元订单以及国外公司的压力,太重集团与拥有先进制造技术的我国机车电传动研制龙头企业--永济电机厂强强合作,将机械式挖掘机采用交流变频系统代替原来的直流系统,实现挖掘机交流变频技术国产化,占领国内市场。
2004年12月,双方经过多次技术交流、谈判,永济电机厂开始研制国内首台10立方米交流驱动挖掘机配套的提升、回转、推压、走行四种变频驱动电机。依靠开发国内石油钻井电机、风力发电机的成功经验,仅用4个多月,永济电机厂就开发研制出太重集团所需的电机。2005年8月23日,10立方米交流驱动挖掘机在河北省迁安李家沟铁矿试运行,在连续72小时的实地考核中,台风"麦莎"袭击了挖掘机,安装在挖掘机外部的推压电机内部顿时全部进水,被雨水浸泡10多个小时后,才用风机将电机内的积水排出,而电机却安然无恙,这为太重集团带来了市场订单,也为双方开发国内挖掘机市场带来了更广泛的合作。
五、液压随动系统在挖掘机操纵系统中的应用
液压随动系统在挖掘机操纵系统中的应用 液压随动系统俗称液压放大器,这一方面执行机构能自动地以一定的准确度重复着输入信号的变化规律,另一方面又起着功率的放大作用。 液压随动系统有滑阀式和旋转式之分,其中滑阀式液压随动系统又分为外部型式和内部型式两种。 液压随动系统在转向机构上的应用 液压随动系统滑阀在向右移动时油液流入转向油缸的大腔,推动活塞向右移动,使转向轮偏转。此时转向油缸小腔的油液流入反馈油缸的小腔,实现反馈联系;反之,滑阀向左移动时压力油流入反馈油缸的小腔,其活塞把大腔的油液排向油缸的小腔,使转向轮向相反的方向偏转。每侧转向油缸活塞行程终了时差单向阀向转向油缸和反馈油缸的小腔补油,以避免吸空现象发生。 液压随动系统在制动器上的应用 滑阀式制动器液压随动系统的作用是,踩下制踏板时经过弹簧来操纵杠杆,使其左端向上压弹簧,将活塞向上移动并推开锥形阀,使进油口与油腔相通。此时高压油经进油口、锥形阀及出油口进入工作油缸而实施制动。当高压油作用于活塞上的压力相对于销轴产生的力矩大于由弹簧的压缩力对销轴产生的力矩时,活塞则向下移动,锥形阀即关闭。如果前者力矩仍高于后者,则活塞将再向下移动,锥形阀便与阀座脱开,油腔与回油口相通。此时制动系统内的部分油液流回油箱,活塞回升到将锥形阀关闭时为止。松开制动踏板时活塞便下降,油液从油腔经油道、油孔流向回油口,由此再流回油箱中,这时制动器松开。
六、液压油更换小常识
工程机械上的液压元件很多,需要充足的液压油。当液压油因使用时间过长变质而需要更换时,有人错误地认为,只需将液压油箱内的油放光、加满新的液压油即可。但此时液压油管和液控阀中还残留有许多旧液压油,设备使用时新旧油混合使用会加快新油变质的速度。 正确的换油步骤应首先放掉液压油箱中的液压油,清洗干净油箱后加入新液压油,再拆下回路总管,启动发动机后低速运转,使油泵工作,分别操纵各机构,靠液压油将回路中的旧油逐一排出,直至回油总管有新油流出为止,最后,将回油总管与油箱连接,往油箱中补充新液压油至规定位置即可。 当然,这样换油也有它的缺陷,就说带先导的装载机吧,这样换油,首先怠速时,先导油压就有35公斤,刚发动机器,先导油(就是新换的油)就到回油管了,就是准备3大桶液压油都不一定够,另外,回油管也不是只有一根,需逐个拆除,这样挨个做起来很麻烦。 俗话说得好:“磨刀不误砍柴工”,朋友们不要怕麻烦!试想一下,这样换油虽然慢了点,还需要视具体车型和情况而定,但这样做最多半天到一天的时间就够了,这一天这台设备能挣多少钱?如果因为污油而致使某一元件损坏的话,那除了维修工时和费用外,仅备件就要吃掉你多少银子?这可绝对不是危言耸听!
七、挖掘机液压系统发势的故障分析
1 液压系统的发热现象及其危害 液压系统发热是挖掘朵较为普遍的一各种故障现象,亦是分析处理较为复杂的一咱软故障。小松PC200/400型挖掘机正常工况下,液压系统油温应在60ºC以下,(油泵的温度较之高5-10ºC),如果超出较多,则称之为液压系统发热。其故障特征为:挖掘机冷车工作是,各种动作较正常,当机械工作约一小时后,随着液压油温升高,便出现挖掘机各执行机构无力及动作滞缓,特别是挖掘力不够,行走转向困难等。 液压系统出现发热现象如不能及时处理,就会对系统产生极为不利的影响: (1)油液粘度下降,泄漏增加,又使系统发热,形居恶性循环; (2)加速油液氧化,形成胶状物质,阻塞元件小孔,使液压元件失灵或卡死,无法工作; (3)使橡胶密封件,软管老化失效; (4)使油泵及液压阀件磨损加剧,甚至报废。 2 挖掘机液压系统发热的故障实例分析 对此类故障,一般来说应首抚从液压系统外部的内部分析着手。内部原因 主要是系统设计不合理造成的。如元件间匹配不合理,管路通道过细,弯头多,弯曲半径小,油箱容积不够等因素造成的。这类问题应在设计阶段予以充分考虑,否则将造成挖掘机液压系统先天不足,制成产品后就难以克服。 2.1 外部原因引起的液压系统发热 如小松PC200-5型挖掘机液压泵的发动机是通过减震箱内的减震阻尼器来连接的。在处理一台挖掘机液压系统发热故障时,发现其减震箱内油位大大超过观察油平面螺丝处(一般约为1.5L),而这些过多的油液在伴随减震阻尼器转动过程中,产生大量的热量并传递到液压泵,导致系统发热。 此时,将减震箱油液泄放至标准油位后,故障便可消除。造成减震箱油位过高的原因有二,一是操作人员盲目加油;二是液压泵轴端油封老化,使液压油的由此泄漏,后者应拆栓液压泵更换油封。 2.2 散热器散热性能不良引起油温过高 散热器散热性能不良的主要形式有:外部散热翅片变形或堵塞,冷却作用差;冷却风扇量不足;液压油散热器内部管道阻塞。前两者除可直观判断外,还可从散热器上下管温差变化不大得知,此时应清理散热片,紧固风扇皮带等。对液压油散热器内部管道阻塞的判断,可通过在散热器进出口油道安装压力表,检查二者 之间的压差,油温为45ºC左右压差在0.12MPa以下司于正常情况,如果高于0.12MPa,则表明油管阻塞严重,应拆卸散热器上下盖,疏通管道。 2.3 液压回油滤芯单向阀失灵引起液压油过热 从液压系统原理图可以得知,液压系统回油滤芯单向阀与液压油散热器并联接在回油滤芯的出口上(可参见PC200-5液压系统原理图)。其功用是当回油散热器压差在0.185MPa以上时自动开启,短接散热器构成回油通路。实际工作中,因该阀安装在回油滤芯底部,难以检查保养,加之个别操作者对液压油油质选 用不当,长期不换油及年久失修等,使油液污染严重,导致该阀卡死在常开位置上(还有的擅自将此阀拆除),于是回油散热器不起散热作用,势必引起油温过高。在每次更换液压油时应检查此阀有否卡滞现象。 2.4 液压油牌号选用不当或油质差引起油温过高 近年来发生多起因选用性能不符合规定的油液或伪劣油后液压系统油温升高的故障。例如,误用粘度过高的油液,引起液流压力损失过大,转化为热能,会引起温升过高;误用粘度过低的液压油,也会引起工作液压泵及液压元件内泄漏大,产生热量;此外,一些劣质油液,粘温性能差,易乳化和生产气蚀,折出气泡等,会在液压油高压产生局部高温并加剧元件的磨损。 2.5 泵及液压系统压力阀调节不当引起的系统发热 液压泵作为液压系统的动力源,其工况好坏影响着系统发热程度。如PC200型挖掘机的主泵为柱塞泵,如果泵内配流盘与缸体,滑靴,斜盘及柱塞缸体间配合位磨损较大,往往造成液压泵较快发热。这可通过观察泵升温快,并有噪声的特点加以判断。其修复方法是,研磨修整有关密封配合面或更换无法修复之零件。 PC200型挖掘机先导控制泵为齿轮泵,其功用是为系统提供操作控制压力油和根据负载要求调节主泵排量的大小。如果该泵内齿轮端面磨损较大或齿项间隙较大,内泄漏增加,都会使泵发热并影响主泵正常工作。 溢流阀压力过高或过低也会引起液压系统发热,如系统压力调节过高,会使液压泵在超过额定压力下运行,使泵过载,导致油温升高;反之,如果系统压力调节过低,会使工作机构在正常负载下,频繁出现溢流阀开启卸荷现象,造成液压系统溢流发热。 小松PC200-5型挖掘机液压系统各压力阀设定值如下表所列。 测试部位 测试条件 标准值(Mpa) 备注 主溢流阀 油温45ºC左右 32.5(+0.8-1.1) 两组 动臂 发动机高怠速 32.5(+0.8-1.1) 斗杆 主泵出口 32.5(+0.8-1.1) 铲斗 同上 32.5(+0.8-1.1) 旋转 同上 29.0(+1-0.5) 行走 同上 32.5(+0.8-1.1) 先导控制泵 油温45ºC左右 3.2(+0.4-0.1) TVC控制阀 操作阀杆中立 2.0(+0.1-0.1)
八、挖掘机液压系统常见故障的诊断与排除
l 液压挖掘机的结构特点 目前,在施工中使用的挖掘机多数为斗容1吨左右的单斗液压挖掘机,它们多数采用双泵双回路全功率变量液压系统,其液压系统框图如图1所示,所有的工作机构被分成两组,由操纵阀1、2分别控制,前泵、后泵分别作为操纵阀1、2的动力来源,向它们提供压力油,主溢流阀1、2分别控制两组工作机构的最高工作压力,并且两者的调定值相等。各工作机构的分液压油路中又装有过载阀(又名分路溢流阀),在机器受到意外冲击等情况下保护液压系统的安全。各过载阀的调定压力一般也都比较接近。另外,许多挖掘机在斗杆缸、动臂缸共同或单独工作的情况下,操纵阀1、2合流,同时对它们进行供油。 2 液压挖掘机的常见故障 2.1整机全部动作故障 分析:由于是操纵阀1、2控制的所有动作均不正常,故障点应处于二者的公共部分,即操纵阀以前的部分。根据液压系统框图,整机全部动作故障的原因有: (l)液压油不足,吸油油路不畅(如吸油滤芯堵塞),油路吸空等造成液压泵吸油不足或吸不到 油,使得整机全部动作发生故障。 (2)先导油路故障。此故障只存在于伺服操纵的挖掘机,对于机械式拉杆操纵的挖掘机则不存在。先导油路故障会造成先导油压力不足,使得操纵系统失灵,从而表现为整机动作故障。 (3)液压泵与发动机之间的传动连接损坏。这样发动机不能带动液压泵,泵口也就没有压力油输出,使得整机不动作。 (4)前后液压泵均严重磨损或损坏,造成泵的输出流量、压力不足,从而引起整机动作迟缓无力或完全不动作。 (5) 液压泵的功率调节系统故障。 在进行故障检查时,应按照先易后难,先外后内的原则进行检查,具体方法如下: 先检查液压油量。不足,加够Z检查吸油管是否破裂,接头是否有松动等类似现象,它们会造成油泵部分或严重吸空;检查吸油滤芯是否有堵塞或吸扁等,如有应更换。 再检查四油滤芯。如有大量金属粉末及颗粒,则为液压泵损坏,需检修。 其实,除液压泵损坏外,其它执行元件或轴承等损坏也会使得回油滤芯有大量金属粉末及颗粒,但此处是讨论整机全部动作故障原因,因而忽略其它非公共部分元件。但有时液压泵因长期使用导致过度磨损,这样在回油滤芯处并无明显的异常情况,却仍会引起机器故障,这一点必须加以注意。 如果前面两种检查均无异常,此时应检查先导油路压力,造成先导油路故障的故障点有:先导泵、先导油出油滤芯、先导油路溢流阀、油路其它地方泄漏等,如发现先导油压力不足,应按先易后难的原则导找故障点,然后排除故障。如果系统仍不正常,此时应分两种情况,①整机完全没有动作,在操作机器时也没有负荷感觉。这时要检查泵与发动机之间的动力传递部分,如传动花键是否损坏等。②动作迟缓。这时应检查液压泵的全功率调节系统,不同型号、特别是不同品牌的挖掘机其功率调节系统也不尽相同,此时应根据具体机型的技术资料进行详细检查及调节。 2.2某组操纵阀控制的几个动作同时不正常 分析:由于另外一组操纵阀所控制的子系统全部正常,因此两组操纵阀所共用部分不存在故障的可能。又根据几个动作同时不正常这一现象分析,故障点应在这几个动作的公共部分,再结合液压挖掘机的液压油路具体结构可知故障原因有以下几条: (l)故障子系统主溢流阀故障。现在,挖掘机上的主溢流间均为先导式溢流阀,主溢流阀不能正常工作的原因常为:压力调节不正常、锥阀的锥面磨损、先导阀芯阻尼孔堵塞等。当然还有弹簧折断等其它原因,它们均会造成整个子系统压力不足,从而引起系统动作迟缓无力,甚至不能动作,怎样判断是否为主溢流阀故障呢?这里推荐一种现场诊断中非常实用的方法:换位对比法。将故障子系统中主溢流阀与正常子系统中主溢流阀对调后试机,如果故障移到另一子系统,则可断定原故障系统主溢流阀故障,如对调后故障仍在原子系统中,则主溢流阀工作正常,应另寻找故障原因。 (2)故障所在子系统液压泵故障。其中液压泵损坏、装配不当会造成机器相应的几个动作全部丧失,液压泵磨损会使得此组动作缓慢无力。 不管其故障形式如何,只要根据本文中的分析方法,确定了大致故障点后进一步进行检查、拆卸,终能发现问题所在。同样,对有怀疑的液压泵也可用换位对比法,调换泵出口管路,从而改变子系统的工作泵,视其子系统的故障是否改变。改变,则为液压泵故障,否则故障不在液压泵。 例如有一台加藤 H DS 00—Vll型挖掘机,回转时整机振动,与之同组的动臂、斗杆动作时,也感觉有些不顺畅,但不是很明显。同组的履带在行走时与另一侧履带相比较慢。在排除主溢流阀故障后,调换两液压泵出油管,两组子系统故障现象也随之改变,则故障在液压泵。解体液压泵,发现液压泵缸体与配流盘接触的弧形面上有几处金属剥落形成的缺口,正是这些缺口造成压力脉冲现象,产生以上故障,维修后故障消失。 (3)故障子系统液压泵调节机构故障。液压泵调节机构发生故障的表现为:机器工作时,液压泵工况不能随工作装置工况的改变而改变。 例如有一台加藤HD770一I型挖掘机,冷机时一切正常,工作一段时间温度升高后却发现回转、斗杆和一边履带(与回转同一液压泵)动作同时变慢,停机冷却后又一切正常。后来检查泵流量调节柱塞,发现柱塞卡孔不能自由移动,这样在工作装置需要液压泵增大流量时,因调节柱塞卡死,流量不能增大,而表现出动作缓慢。将泵调节机构解体,发现调节柱塞有些磨花,磨光清洗后装回,故障消失。 2.3 单个动作故障 从液压系统结构上分析,既然是单个动作故障,就可排除多个动作公共部分故障的可能性,这样可能的故障点就在该动作的操纵控制部分与执行元件之间。具体包括此动作的操作手柄及先导阀、先导油路、操纵阀芯与阀体(通常阀体出现故障的可能性很小),分路过载阀,执行元件和其它相关部分。其中先导油路、分路过载问和部分操纵阀故障可用前文所述的换位对比法加以判明。换位对比法的本质是:将有故障和无故障的功能相同或相近的元件进行位置互换后,故障位置是否会改变,而确定故障点。 下面举例就单个动作故障现象及原因进行分析。 (l)动作缓慢无力或完全没有动作(包括来回动作中一个方向的动作故障)。根据故障检查先易后难的原则,先检查先导油路、分路过载阀;如果仍正常,检查操纵阀,看相应的阀芯是否卡死;如果仍正常,则应检查执行元件和与之相关的其它部分。 如一台 PC3 00一血型挖掘机,在工作中转盘回转时突然不能停止,等停下来后就不能再转动,而机器的其它动作全部正常。由于是两个方向都不能转动,马达的溢流阀、补油阀故障可排除;检查回油滤网,没有发现异常,估计马达本身应无问题;启动后操作回转,听发动机的声音有负荷感觉,用手触摸回转马达的油管,明显感到有压力油进人马达,由此推断操作手柄、先导油路、操纵阀工作均正常;这样,回转减速箱成了主要怀疑对象。假如工作中回转减速系统因元件损坏等造成传动突然中断,那么回转马达与转盘的联系中断,转盘转动起来后,当马达停止时,制动不了转盘,转盘在惯性的作用下继续转动Z当转盘停止后,再操作口转动作时,即使马达工作正常,而动力不能传递至转盘,机器不能回转。根据此假设分析,将马达总成拆下,发现回转马达输出轴与花键套相配合的内齿损坏,不能啮合,回转马达与口转减速箱的动力联系中断,因而出现前述的故障现象。 (2)动作错乱 挖掘机有时无需操纵而自己出现一些动作,这种现象的本质是:在工作回路本应关闭时却有压力油进人到执行元件使之动作。可能的故障点有:与故障动作有关的操纵杆及先导阀(机械式操纵的机器应为拉杆)、操纵阀阀芯及问体。具体检查方法为:堵住相应的到操纵阀的先导油管后试机,假如故障消失,说明故障在操纵杆及先导阀部分Z否则应检查阀芯是否卡死、过度摩磨损或装配错误等;若阀芯正常,应继续检查与阀芯配合的阀体和其它元件(如油封)等是否损坏。 有一台 PC3 00— I型挖掘机,每次在 工作一段时间后,左边履带会自动行走,长时间停机后再起动,故障消失,再工作一段时间后又重复出现前述现象。此种机型为机械拉杆式操纵,将操纵左边履带的拉杆拆掉,故障不消失。检查发现阀芯已不在中位,拆开阀芯另一端的密封盖,阀芯回到中位,故障消失。后经仔细检查发现问芯座孔中有一条油封,阀芯从这条油封中穿过,油封在阀体与阀芯之间起密封作用,由于这条油封老化,密封作用减弱,使得阀体中的压力油能慢慢沿着阀芯座孔流至阀芯有密封盖的一端,当密封盖内的油压达到一定程度时,就将阀芯推向靠近拉杆的一端,阀芯离开中位,使履带行走。更换油封后故障消失。 液压挖掘机的故障形式非常之多,不能在此一一述及,关键是善于总结。如能掌握有效的故障分析方法,结合液压挖掘机的结构特点,对故障进行分类处理。那么在故障的判断处理中就可收到事半功倍的效果。
九、工程机械液压缸气蚀的预防
液压缸的质量好坏对工程机械的使用效能有着重要的影响。我们在对工程机械的液压缸进行维修时,经常可以看到液压缸内壁、活塞或活 塞杆表面有一些蜂窝状的孔穴,这都是气蚀所致。液压缸发生气蚀的危害是相当大的,它会导致配合表面变黑,甚至出现支承环、密封圈烧焦 的现象,从而造成液压缸产生内泄。当气蚀与其他型式的腐蚀共同作用时,将会几倍甚至几十倍地加速液压缸主要零件的腐蚀速度,从而严重 影响工程机械的正常使用。因此,对液压缸的气蚀作针对性的预防,是十分必要的。 1.产生气蚀的主要原因 ⑴气蚀的实质分析 气蚀的产生,主要是由于液压缸在工作过程中在活塞和导向套之间的油液中混入了一定量的空气。随着压力的逐渐升高,油液当中的气体会变成气泡,当压力升高到某一极限值时,这些气泡在高压的作用下就会发生破裂,从而将高温、高压的气体迅速作用到零件的表面上,导致液压缸产生气蚀,造成零件的腐蚀性损坏。 ⑵液压油质量不合格导致气蚀 保证液压油的质量,是防止产生气蚀的一个重要因素。如果油液的抗泡沫性差,就很容易产生泡沫,从而导致气蚀的发生。其次,油液压力的变化频率过快、过高,也将直接造成气泡的形成,加速气泡的破裂速度。试验证明,压力变化频率高的部位出现气蚀的速度就会加快。如液压缸进、回油口处等,由于压力变化的频率相对较高,气蚀的程度也相对高于其他部位。除此之外,油液过热也会增加气蚀发生的几率。 ⑶制造及维修不当导致气蚀 由于在装配或维修时未注意使液压系统充分排气,从而导致系统中存在气体,在高温、高压的作用下即可产生气蚀。 ⑷冷却液质量有问题导致气蚀 当冷却液中含有腐蚀介质,如各种酸根离子、氧化剂等,则易发生化学、电化学腐蚀等,在它们的联合作用下,也会加快气蚀的速度;若冷却系统维护得好,可预防气蚀的发生。例如,冷却系统散热器的压力盖,如果维护得好,就可以使散热器的冷却液压力始终高于蒸气压力,从而防止气蚀的产生。再如,冷却系统的节温器;一个性能良好的节温器可以使冷却液保持在合适的温度范围内,就能降低气泡破裂时所释放的能量。 2.预防气蚀的措施 虽然气蚀的产生原因是多方面的,但只要采取必要的措施进行积极地预防,气蚀现象还是可以避免的。下面针对气蚀产生的原因,谈谈应采取的预防措施。 ⑴严把液压油选用关 严格按照用油标准选用液压油。选用质量好的液压油,可以有效地防止液压系统在工作过程中出现气泡。在选用油液时,应根据不同地区的最低气温进行选择,并按油尺标准加注液压油,同时还应保持液压系统的清洁(加注液压油时,应防止将水分和其他杂质带入),经常检查液压油的油质、油位和油色,如果发现液压油中出现水泡、泡沫,或油液变成乳白色时,应认真地查找油液中空气的来源,并及时加以消除。 ⑵防止油温过高,减少液压冲击 合理设计散热系统、防止油温过高,是保持液压油油温正常的关键。如果出现异常,应查找原因,及时排除。在操纵液压操纵杆和分配阀时,要力求平稳,不宜过快、过猛,也不宜频繁地加大发动机油门,尽量减轻液压油对液压元件的冲击。同时,还应及时地维护冷却系统,使冷却系统的温度保持在合适的范围内,以降低气泡破裂时释放的能量。在不影响冷却液正常循环的同时,可以适当地添加一定量地防腐添加剂来抑制锈蚀。 ⑶保持各液压元件结合面的正常间隙 在制造或修理液压缸的主要零件(如缸体、活塞杆等)时,应按照装配尺寸的公差下限值进行装配,实践证明,这样可以很好地减少气蚀现象的发生。如果液压元件已经出现气蚀现象,则只能采用金相砂纸抛光技术除去气蚀的麻点和表面积炭,切不可用一般的细砂纸进行打磨处理。 ⑷维修时要注意排气 液压缸在维修后,应使液压系统平稳地运转一定的时间,以使液压系统中的液压油得到充分循环;必要时,可将液压缸进油管(或回油管)拆开,使液压油溢出,以达到单只液压缸排气的效果。
十、液压系统中噪声产生原因及解决措施
1、空气侵入液压系统是产生噪声的主要原因。因为液压系统侵入空气时,在低压区其体积较大,当流到高压区时受压缩,体积突然缩小,而当它流入低压区时,体积突然增大,这种气泡体积的突然改变,产生“爆炸”现象,因而产生噪声,此现象通常称为“空穴”。针对这个原因,常常在液压缸上设置排气装置,以便排气。另外在开车后,使执行件以快速全行程往复几次排气,也是常用的方法; 2、液压泵或液压马达质量不好,通常是液压传动中产生噪声的主要部分。液压泵的制造质量不好,精度不符合技术要求,压力与流量波动大,困油现象未能很好消除,密封不好,以及轴承质量差等都是造成噪声的主要原因。在使用中,由于液压泵零件磨损,间隙过大,流量不足,压力易波动,同样也会引起噪声。面对上述原因,一是选择质量好的液压泵或液压马达,二是加强维修和保养,例如若齿轮的齿形精度低,则应对研齿轮,满足接触面要求;若叶片泵有困油现象,则应修正配油盘的三角槽,消除困油;若液压泵轴向间隙过大而输油量不足,则应修理,使轴向间隙在允许范围内;若液压泵选用不对,则应更换; 3、溢流阀不稳定,如由于滑阀与阀孔配合不当或锥阀与阀座接触处被污物卡住、阻尼孔堵塞、弹簧歪斜或失效等使阀芯卡住或在阀孔内移动不灵,引起系统压力波动和噪声。对此,应注意清洗、疏通阴尼孔;对溢流阀进行检查,如发现有损坏,或因磨损超过规定,则应及时修理或更换; 4、换向阀调整不当,使换向阀阀芯移动太快,造成换向冲击,因而产生噪声与振动。在这种情况下,若换向阀是液压换向阀,则应调整控制油路中的节流元件,使换向平稳无冲击。在工作时,液压阀的阀芯支持在弹簧上,当其频率与液压泵输油率的脉动频率或与其它振源频率相近时,会引起振动,产生噪声。这时,通过改变管路系统的固有频率,变动控制阀的位置或适当地加蓄能器,则能防振降噪。 5、机械振动,如油管细长,弯头多而未加固定,在油流通过时,特别是当流速较高时,容易引起管子抖动;电动机和液压泵的旋转部分不平衡,或在安装时对中不好,或联轴节松动等,均能产生振动和噪声。对此应采取的措施有:较长油管应彼此分开,并与机床壁隔开,适当加设支承管夹;调整电动机和液压泵的安装精度;重新安装联轴节,保证同轴度小于0.1MM等。 |
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