挖掘机液压系统常见故障的诊断.pdf

目前, 在施工中使用的挖掘机多数为斗容小于1吨 左右的单斗液压挖掘机, 液压挖掘机挖掘作业过程中主 要有铲斗转动、 斗杆收放、 动臂升降和转台回转等四个 动作。它们多数采用双泵双回路全功率变量液压系统, 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 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。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 是根据液压系统的型式 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。 液压传动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, 必须弄懂其工作原理和正 确分析故障原因的基础上才能保证维修的质量。 1液压挖掘机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, 先导操纵油路皆为定量系统。通过阅读 技术资料, 掌握其系统的主要参数, 如主安全阀的开启 压力、 先导操纵压力和流量等; 熟悉系统的原理图, 掌握 系统中各元件符号的职能和相互关系, 分析每个支回路 的功用; 对每个液压元件的结构和工作原理也应有所了 解; 分析导致某一故障的可能原因; 对照机器了解每个 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液压挖掘机常见故障 2 . 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挖掘机开始工作时, 各种动 作较正常, 当机械工作一段时间后, 出现各执行机构无 力及动作滞缓, 特别是挖掘力不够, 行走转向困难等。 2 . 2子系统局部动作故故障其故障特征为①大臂举 升缓慢无力, 而其它动作正常;②大臂工作正常; 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 作错乱等等类型。 3液压挖掘机产生故障原因分析 3 . 1整机动作故障原因整机动作故障的原因有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, 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。 3 . 2子系统动作故障原因①动臂举升缓慢无力, 而转 斗翻转正常。因其它部分工作正常, 说明液压泵、 总安全 阀是正常工作的,则所提供给整个系统的压力足够, 同 时也说明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; 小 臂 铲斗 工作缓慢无力。说明液压泵、 总安全阀是正常 工作的, 同时也说明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, 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、 分配阀进回油路故障有关。④某组操纵阀 挖掘机液压系统常见故障的诊断 金红基 1 , 张战祥 2 1甘肃畜牧工程职业技术学院,2甘肃皇台集团公司, 甘肃武威7 3 3 0 0 6 摘要 液压系统是挖掘机最重要的系统之一, 也是最容易出现故障的系统之一, 本文从挖掘机液压系统常见故障的产 生、 形成以及故障的诊断方法为依据, 综合论述了挖掘机液压系统工作原理及故障的诊断方法, 并对挖掘机及其他含有液 压传动装置的设备的故障诊断与维修起到一定的指导作用。 关键词 挖掘机; 液压; 故障; 诊断 2 0 0 7年第1 2期 2 0 0 7年第1 2期农机大世界农机大世界 5 1农业科技与信息5 2农业科技与信息 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 、 操纵阀阀芯及问体等。 4液压挖掘机故障诊断的方法 液压挖掘机故障的诊断,因其产生的原因复杂, 就 如同中医诊病, 尤其是现场诊断, 其随机性是非常大的。 液压系统故障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 实际, 运用 “望、 问、 闻、 切、 调” 的基本手段, 快速的诊断 出故障所在部位和原因。具体为 “望” 就是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。 “问” 就是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, 则多数是 因元件磨损严重或橡胶密封、 管件老化而出现的。如挖 掘机开始工作时正常,但工作一段时间后出现动作滞 缓, 并伴随着噪声和油温升高油温表指示数大于7 5 C 的现象时, 在排除油量不足、 高温环境、 大负荷作业、 散 热性差等原因外,则极有可能是泵或阀内泄漏造成的。 例如, 一台挖掘机, 起初先导操纵压力正常, 不久后其工 作压力下降, 动作无力, 检查结果是, 总安全阀的主阀芯 被卡死, 致使进油受阻造成的。 “闻” 就是用耳朵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, 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。如高音刺耳的啸叫声, 通常是吸进 了空气; 液压泵的 “喳喳” 或 “咯咯” 声, 往往是泵轴或轴 承损坏; 换向阀发出“哧哧“的声音, 是阀口开度不足; 粗 沉的 “嗒嗒” 声, 可能是过载阀过载的声音。若是气蚀声, 则可能是滤油器被污物堵塞、 液压泵吸油管松动或油箱 油面太低等。 “切” 就是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。如用手触摸泵壳或液压件, 跟据冷热程度就可 判断出液压系统是否有异常温升, 并判明温升原因及部 位。 若泵壳过热, 则说明泵内泄严重或吸进了空气。 若感 觉振动异常, 可能是回转部件安装平衡不好、 紧固螺钉 松动或系统内有气体等故障。 “调” 就是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, 常用的方法 有①全面调试, 根据液压系统的设计功能, 逐个做实 验, 以确定故障是在局部区域还是在全区域。如全机动 作失灵或无力,则应首先检查先导操纵压力是否正常, 离合器连轴器是否打滑松脱, 发动机动力是否足够, 液压油油量是否充足和液压泵进口的密封情况。例如一 台挖掘机地故障症状仅表现为动臂自动下降, 则故障原 因可能在换向阀、 过载阀或液压缸的油路之中, 与液压 泵及主安全阀无关。②交换调试。当液压系统中仅出现 某一回路或某一功能丧失时, 可与相同或相关功能的 油路交换, 以进一步确定故障部位。如挖掘机有两个互 相独立的工作回路,每一个回路都有自己的一些元件, 当一个回路发生故障时, 可通过交换高压油管使另一泵 于这个回路接通, 若故障还在一侧, 则说明故障不在泵 上, 应检查该回路的其它元件; 否则, 说明故障在泵上。 又如一挖掘机的行走装置, 当出现一边能行走, 另一边 不能行走或自动跑偏的故障时, 可将两新购马达的油管 对调, 以判定故障部位是在马达上还是在换向阀内。③ 更换调试。利用技术状态良好的元件替换怀疑有故障的 元件, 通过比较更换元件前、 后所反映的现象, 确认元件 是否有故障。④调整调试。对系统的溢流阀或换向阀作 调整, 比较其调整前、 后机器工况的变化来诊断故障。当 2 0 0 7年第1 2期 2 0 0 7年第1 2期农机大世界农机大世界 5 1农业科技与信息5 2农业科技与信息 2 0 0 7年第1 2期 2 0 0 7年第1 2期农机大世界农机大世界 近年来, 我市的农机管理工作以市场为导向, 以兴机 富民为目的, 以适应机具购置补贴为杠杆, 不断优化农机装 备, 加大新技术引进推广, 努力探索农机社会化服务、 市场 化经营、 安全化运作之路, 取得了明显成效。但在看到成绩 的同时, 我市要清醒地认识到, 横向比较, 我市的农机化技 术水平低、 装备落后, 不适应目前农村经济需要。 1我市农机管理工作存在的问题 1 . 1宣传不足, 认识不够 由于我市山大沟深, 许多农村交通不便、 信息闭塞, 加 之相关部门宣传不力, 广大农民仍然延用传统的人畜耕作, 生产率低, 经济效益低下, 对农业机械在农村经济中作用认 识不足, 把农机局限于拖拉机、 农副产品加工机械, 影响了 农机在农田作业中的运用。 1 . 2重视不够, 投入不足 我市一方面受地理环境、 经济条件的制约, 农机在 农业生产中的作用现阶段并不明显, 导致各级政府对农 机认识不足, 重视不够, 投入严重不足, 扶持力度不大, 甚至部分县 区 截留省、 市下达的农机专项资金; 另一 方面科技含量高、 投入大的农机项目储备量少, 争取力 度不大, 使我市农机发展捉襟见肘。 2 0 0 41 1月1 2日颁布实施的 中华人民共和国农 业机械化促进法 在扶持农机方面给予了机具补贴、 燃 油补贴、 税费优惠和金融支持等措施, 这将大大加速我 国农机化事业的发展,我市要以这次普法活动为依托, 抢抓机遇, 积极储备、 争取农机大项目, 加大农机新机 具、 新技术的引进与推广, 建立健全农机服务网络, 促进 我市农机化事业全面、 协调、 健康发展。 1 . 3技术水平低, 装备落后 近年来, 我市的农机工作取得了一定的成就, 农机运 输、 农田作业、 农副产品加工在农村经济发展中起到了积极 作用, 但运输机械三轮农用运输车、 小型拖拉机多。 大、 中型 运输机械少, 农田作业方面人畜力机具多, 机引机械少, 此 外, 农副产品加工还处在初级加工阶段, 附加值低, 经济效 益不高, 农机装备水平和科技含量的低下, 已不能满足新阶 段农业发展的需要。 1 . 4服务体系不健全 目前, 我市公益性农机服务机构分布在市、 县级, 乡 镇农机服务机构受体制影响现已基本瘫痪, 失去了其桥 梁纽带作用, 农机服务组织、 农机大户尚在培育阶段, 底 子薄、 服务能力有限, 还不能真正承担起农机示范、 推广 工作, 农机信息体系尚属空白, 没有形成市场化运作的 农机社会化信息中介组织, 更没有农机社会化服务信息 天水市农机管理工作存在的问题与对策 屈小红 天水市农业机械推广站,甘肃天水7 4 1 0 0 0 对液压系统的压力作调整时, 若其压力压力表指示表 达不到规定值或上升后又降了下来,则表示系统内漏严 重。⑤断路调试。 将系统的某一油管拆下或松开接头, 观 察出油的情况, 以检查故障到底出现在哪一段油路上。 5小结 所有的液压传动问题都可归纳为 压力、 流量、 方向 三大问题。而引起三大问题的原因一般都是泄漏、 堵塞、 油管接错、 调压不对造成的。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, 当液压系统出了故障, 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, 通过对液压系统更加深入的了 解和掌握, 不断提高技术和工作能力, 才能更好的解决 好液压设备使用者面临的主要问题,管理好液压系统。 当系统出现问题时能找出引起系统故障真正的原因, 更 多的工作是从平时的日常点检开始, 注重设备检查和维 修工作的细节, 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, 确保设备 发挥更大的效益, 实现设备事故为零的目标。 最后, 建议维修人员做好故障诊断的纪录, 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 中不断地累积、 完善。 5 3农业科技与信息5 4农业科技与信息