贵州地区-卡特挖掘机液压泵、多路分配阀及发动机维修渝安

挖掘机液压系统的工作原理与故障分析
挖掘机液压系统主要是由先导控制液压系统、回转液压系统、行走液压系统、工作装置液压系统等组成,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为介质传递动力,会因系统内部液压元件磨损而泄漏,同时出现过热,工作无力等故障现象。通常液压故障具有突发性、隐蔽性,而且涉及的液压元件比较多,给故障排除和解决带来一定的困难,因此在对液压故障检修时,前提是要懂得液压工作原理,才能准确分析出液压故障的原因,找到解决问题方法和提高维修质量。
1　挖掘机液压系统的工作原理
挖掘机液压系统通常是由一些回路组成,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。其液压元件主要有工作泵、补油泵、先导控制阀、主控阀、安全阀、大臂油缸、小臂油缸、铲斗油缸、油箱及液压管等组成。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主控阀。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液压油补偿作用。
2　挖掘机液压系统常见故障分析与解决办法
挖掘机液压系统的调定压力通常在32MPa左右,当系统压力低于32 MPa时会导致挖掘机大臂举升缓慢无力和回转缓慢无力等故障现象。液压系统工作油压偏低通常是由于液压元件堵塞或液压管路泄漏造成的,因此液压系统的故障应该从检查液压油路入手,才能判断和解决问题。
2. 1　若遇挖掘机大臂举升缓慢无力,而其它动作正常的情况故障原因分析:如果只是动臂举升缓慢无力,而转斗翻转正常。这说明液压工作泵和总安全阀是正常工作的,系统压力能够达到32MPa,说明液压泵进油端的管路和滤油器以及油箱的相关管路是畅通的,而且油箱的油量、油质均没有问题。此时就只能从大臂滑阀、大臂油缸及管路的泄漏和堵塞情况着手进行逐一分析。
(1)首先检查油路堵塞情况
先作常规处理,拆下油管及大臂滑阀阀体、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)其次检查油路泄漏情况
挖掘机液压系统在使用一段时间后常常会因为密封件失效、损坏、挤出或密封表面被拉伤等而产生泄漏现象。导致这一泄漏现象的发生主要是因为:液压油被污染、密封件表面粗糙度不平、密封件沟槽不合格,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,外泄显而易见而且很容易处理,绝大多数液压故障是由于系统内泄导致的,故障原因较难排除,应针对液压元件进行逐一分析和排除才能找出故障的真正原因。
(3)挖掘机内泄故障的处理
挖掘机液压内泄主要产生于动臂滑阀和油缸内部,不易检查。
①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。
②对大臂滑阀的检查:大臂滑阀的泄漏主要是阀杆与阀体的配合间隙太大、调压弹簧损坏、阀内密封件损坏等引起的。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。维修解决方案:
如果测得油缸内泄超过规定值,应予以拆开作进一步检查,如密封圈损坏则更换、如缸壁拉伤严重则应更换缸筒、如动臂阀严重磨损则需更换动臂滑阀。
2. 2　若挖掘机大臂工作正常,只是小臂(铲斗)工作缓慢无力
故障原因分析:若大臂工作正常,只是小臂(铲斗)工作缓慢无力。这说明问题存在于小臂上,我们只需检查小臂(铲斗)工作滑阀、安全阀、及其密封件。
排除及维修方案:先由易到难处理外部泄露,若还未解决问题,就着手检查或更换小臂滑阀、安全阀等液压元件或密封件。
2. 3　若遇挖掘机大臂举升或回转均缓慢无力的情况
故障原因分析: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、主控阀等故障有关。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,过高的温度将会使阀芯、液压泵卡死。如有问题先排除,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。因此我们首先要针对挖掘机进行系统压力检测,在测压点装上40MPa量程的压力表,发动机在额定转速下,将大臂提升到位置,此时测压表显示系统压力,读数约在30 - 32MPa.
排除及维修方案: 如果系统压力偏低,应主要从以下几个方面分析和排除:
(1)主控阀有内漏:主控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. 025 mm之间,修理极限为0. 04 mm;检查主阀芯与主阀套配合间隙,正常配合标准间隙为0. 010 - 0. 018 mm,修理极限为0. 03 mm. 检查压力弹簧及阀内密封件是否有损坏。
(2)工作泵内漏:若泵工作时噪声大,而且发动机转速越高,泵噪声越大,说明工作泵泄漏严重,或在滤油器中见有大量铜屑。应该拆下工作泵进行检修,如有损坏,应修复或更换。
(3)在检查并处理好系统总的压力问题后,如仍工作不正常就要分别对动臂部分和转斗部分逐一排除和解决。
(4)若以上检查都正常时, 用压力表测量相应工作油路的压力,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14MPa,先导控制系统油压仅为1MPa (正常值为2. 8 MPa). 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“直线行走梭阀”,致使“直线行走梭阀”的阀芯不在中位,“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。
2. 4　若挖掘机所有动作均缓慢无力的情况
故障原因分析:首先对液压系统的主压力进行测试,若系统主压力正常( 32 MPa) ,说明液压泵工作正常,再参照上述分解步骤逐步检查,发现油路不畅出现堵塞现象,那就要注意对滤油器滤芯的检查以及对主溢流阀、LS旁通阀、自压减压阀等液压元件的检查。
排除及维修方案:先测主溢流阀、自压减压阀、LS旁通阀的压力,若测得主溢流阀压力低于31. 9 - 34. 8MPa,说明主溢流阀阀芯卡死,撤下清洗清除堵塞物即可解决;若测得自压减压阀压力低于33 kg/ cm2 , 说明其阀芯卡死,撤下清洗即可恢复其压力;若不是主溢流阀和自压减压阀堵塞的话,那问题就出在LS旁通阀上,撤开阀芯清洗即可解决问题。
3　在维修挖掘机液压故障问题时的注意事项
挖掘机液压故障问题都可归纳为:压力、流量、方向三大问题引起的,泄漏、堵塞、油管接错、压力调整不对等是造成挖掘机液压故障的主要原因。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,挖掘机液压系统出现故障,不要盲目处理,按照“先易后难、先外后内、先重点后一般”的顺序逐步分析和解决问题,一般先检查外部泄漏情况,检查油量油质,检查堵塞情况。针对液压元器件内部磨损引起的故障,必需先弄懂原理后再作针对性的检查。要想在挖掘机液压出现故障问题时能够迅速找出故障原因,主要靠我们平时注重设备检查和维修保养工作的细节,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,确保机械设备发挥更大的效益,提高设备的完好率和使用率,有效防止或预防设备事故的发生。