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  谈小型挖掘机液压系统常见故障的诊断

  小型挖掘机是目前使用较为广泛的一种工程机械。小型挖掘机在挖掘作业过程中主要有铲斗转动、斗杆收放、动臂升降和转台回转等 4 个动作,这些动作都是通过发动机把机械能转化为液压油的压力能,驱动液压油缸和马达工作而实现的。小型挖掘机多数采用双泵双回路全功率变量液压系统。液压系统包括动力元件(液压泵)、执行元件(油缸、马达)、控制元件(阀)、辅助元件(油管、油箱、滤清器、散热器等)和液压油等 5 个部分。所有的工作机构被分成两组,各工作机构的分液压油路中又装有过载阀 (也叫分路溢流阀),在机器受到意外冲击等情况下保护液压系统的安全。作业操纵系统中工作油缸的推拉和液压马达的正反转,绝大多数是采用三位轴向移动式滑阀来控制油液流动的方向,而作业速度则是根据液压系统的类型 (定量系统或变量系统) 和阀的开度大小等由操作人员控制或者通过辅助装置来控制。

  小型挖掘机液压系统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,维修人员只有弄懂小型挖掘机的工作原理,正确分析故障产生的原因,才能保证维修的质量。
谈小型挖掘机液压系统常见故障的诊断
  1.小型挖掘机液压系统故障诊断的基本要求

  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油路和先导操纵油路两部分组成。主油路采用双泵双回路变量开式系统,而先导操纵油路皆为定量系统。通过阅读技术资料,掌握小型挖掘机液压系统的主要参数 (主安全阀的开启压力、先导操纵压力和流量等),熟悉小型挖掘机液压系统的原理图,掌握系统中各元件符号的职能和相互关系,分析并了解每个支回路的功用以及每个液压元件的结构和工作原理,弄清楚导致某一故障的原因,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,先重点后一般”的顺序,对导致某一故障的可能原因逐一进行排查。

  2.小型挖掘机液压系统的常见故障

  (1) 整机全部动作失灵或迟缓。其故障特征为:①整机不能正常运转。②各工作部分能正常工作,但表现为各部分动作滞缓、工作无力。③小型挖掘机开始工作时各种动作较正常,而当机械工作一段时间后,出现各执行机构无力、动作滞缓,特别是挖掘力不够、行走转向困难等现象。

  (2) 子系统局部动作出现故障。其故障特征为:①大臂举升缓慢无力,而其他动作正常。②大臂工作正常,而小臂(铲斗) 工作缓慢无力。③大臂举升缓慢无力,回转缓慢无力。④某组操纵阀控制的几个动作同时不正常。⑤动作错乱。

  3. 小型挖掘机液压系统产生故障的原因

  (1) 整机动作出现故障的原因。主要有:①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先导油路发生故障。此故障只存在于伺服操纵的小型挖掘机,对于机械式拉杆操纵的小型挖掘机则不存在。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,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发生故障。

  (2) 子系统动作出现故障的原因。主要有:①动臂举升缓慢无力,而转斗翻转正常。由于其他部分工作正常,所以说明液压泵、总安全阀是正常工作的,所提供给整个系统的压力足够,同时说明液压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,主要故障来源于大臂滑阀、大臂油缸、大臂部分的油管、及其密封件等位置。②大臂工作正常,而小臂 (铲斗) 工作缓慢无力。这说明液压泵、总安全阀是正常工作的,液压泵进油端的管路和滤油器以及油箱的油量、油质没问题。故障的主要来源是小臂 (铲斗) 工作滑阀、安全阀、及其密封件。③在工作装置液压系统中,大臂和回转工作都不正常。产生这一问题的原因比较多,除了与前面的故障有关外,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。④某组操纵阀控制的几个动作同时不正常,而另外一组操纵阀所控制的子系统全部正常。因此,故障出现在两组操纵阀所共用部分,具体表现为故障所在子系统液压泵调节机构故障、故障所在子系统主溢流阀故障和故障所在子系统液压泵故障。⑤动作错乱。可能的故障点是与故障动作有关的操纵杆、先导阀 (机械式操纵的机器应为拉杆)、操纵阀阀芯及阀体等。
谈小型挖掘机液压系统常见故障的诊断
  4. 小型挖掘机液压系统故障的诊断方法

  小型挖掘机液压系统故障的诊断尤其是现场诊断,随机性是非常大的。现场诊断的主要方法是经验诊断法,即维修人员利用已掌握的理论知识和积累的经验,结合本机的实际情况,采取各种手段,快速地诊断出故障所在的部位和产生原因。诊断小型挖掘机液压系统故障可以采取以下的方法。

  (1) 通过查看液压系统的工作情况,从而直观地明确系统的工作原理并检查有可能出现故障的部位,并对简单故障加以排除。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、连接件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。

  (2) 向操作手询问故障机器的基本情况。通过对操作手的询问,主要要明确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;故障发生的时机等等。通过这些信息,可基本确定该液压系统所出现故障的特点,从而

  基本确定故障所发生的位置。一般情况下,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,渐发性故障多数是因元件磨损严重或橡胶密封、管件老化而出现的。

  (3) 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。通过对初步断定的故障位置运转声响的辨别,可以判断出故障所在的准确位置;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,还可基本确定故障发生的部件以及损伤程度。

  (4) 利用手触摸故障所发生的部位,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。

  (5) 在基本确定了故障所存在的位置后,适当操作液压系统的操作机构,对系统进行调试,通过执行元件的工作情况判定故障的部位和原因。
谈小型挖掘机液压系统常见故障的诊断
  总之,当液压系统出了故障,不要盲目处理,应该按照“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。维修人员要养成经常对小型挖掘机液压系统进行检查和维护的良好习惯,及时消除引起故障的各种因素。 同时,做好检查诊断小型挖掘机液压系统故障的纪录,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积累、完善。
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