摘 要:針對小松PC130-7型挖掘機上體不能回轉和上體回轉角度偏大兩種典型故障進行了分析,并提出了排除方法,對維修技術人員排除挖掘機回轉機構液壓系統故障具有一定的借鑒作用。
關鍵詞:PC130-7,回轉機構,液壓,故障,排除
2006年初公司購買了一臺小松PC130-7型挖掘機,經過與同級其他機型比較,該款挖掘機最大特點是:大功率發動機和壓力補償式CLSS液壓系統的結合,實現大作業量而低油耗,且無液壓干涉,即使操作兩個以上工作裝置,也不會受負荷大小的影響,提高了控制性和操作性;在對履帶的設計中,PC130-7比6型加長了履帶接地長度和履帶中心距,有效提高了側向穩定性和提升能力;在環保方面,設計了經濟(環保)模式,既可以節省燃料消耗,降低氮氧化合物的排放量,又降低了工作噪音,提供了優越的工作環境;同時還具有增壓防塵駕駛室、易于維護保養等優點。經過兩年的使用效果明顯。
小松PC130-7挖掘機主要技術參數:
SAA4D95lE-3型柴油機額定功率為66kW/2200rpm;
鏟斗容量為0.53m3;最大挖掘力為93.2kN;
最大挖掘深度5520mm;回轉速度為11rpm;
最大挖掘半徑為8290mm;斜面回轉最大角度為20°;
最大卸載高度6170mm;爬坡能力為35°;

工作裝置最小回轉半徑為2450mm;回轉溢流壓力為27.50MPa。
1 回轉機構工作原理
該挖掘機回轉機構采用斜軸式柱塞馬達,通過對往復運動的柱塞上施加高壓的液壓油所產生的反作用產生扭矩,該扭矩施加在驅動軸上而輸出動力,經過回轉減速器減速后輸出動力,作用在回轉支撐上,使挖掘機上部車體實現左回轉與右回轉。
1.1回轉鎖定功能
當操作手將回轉鎖定開關置于“ON”位置時,回轉馬達的制動活塞與摩擦片在彈簧力的作用下壓緊,上部車體無法回轉。
1.2回轉鎖定狀態
當回轉鎖定開關置于“ON”位置時,回轉鎖定電磁閥斷電,閥芯在彈簧力的作用下左移,回轉馬達MB口的油液通過回轉鎖定電磁閥回到液壓油箱,制動彈簧向下推動制動活塞并與摩擦片壓緊,從而對馬達進行制動。
回轉鎖定開關置于“OFF”位置時,回轉鎖定電磁閥通電,閥芯克服彈簧力向右移,從自壓減壓閥來的壓力油通過回轉鎖定電磁閥進入回轉馬達MB口,克服制動彈簧的彈力,將制動活塞向上推動,使摩擦片與制動活塞分開,制動排除。
1.3回轉作業
操縱回轉手柄,先導油壓通過回轉操作手柄到達回轉主閥芯的兩端,克服彈簧的作用力,使主閥芯移動。由主泵形成的高壓油通過回轉主閥芯到達馬達的MA口,MA口壓力上升,推動馬達開始旋轉,從馬達出來的低壓油從MB口通過回轉主閥芯回到液壓油箱。
1.4回轉停止
回轉操作手柄置于中位時,回轉主閥芯在彈簧力的作用下回到中位,從主泵出來的高壓油不能到達回轉馬達的MA口,并且從回轉馬達MB口出來的油液壓回轉主閥芯處被切斷。回轉馬達在慣性力的作用下繼續旋轉,MB口處的壓力上升且低于安全閥設定壓力27.5MPa,對回轉馬達產生制動作用。如果馬達繼續旋轉,壓力超過27.5MPa后高壓油推開梭閥,然后打開安全閥,同時打開吸油閥,油液進入MA口,防止產生氣蝕現象。
2 挖掘機上體不能回轉
2.1故障現象
2007年6月3日該機在公司廣珠西線二期太澳11標基坑開挖作業時,其它工作裝置運轉正常,僅挖掘機上體不能回轉。
2.2故障分析
根據挖掘機回轉馬達的工作原理可知,挖掘機不能回轉的故障與主泵,自壓減壓閥,回轉操作手柄、回轉鎖定開關、回轉鎖定電磁閥、回轉馬達、回轉減速器、轉回軸承等有關,按照從簡到繁的原則,為了避免盲目拆卸,造成不必要的損失,應對有關元件逐一進行分析、排除。
(1)因為其它工作裝置運轉正常,而主泵和自壓減壓閥為挖掘機液壓部分共用元件,說明主泵和自壓減壓閥沒有出現故障。
(2)詢問操作者得知,出現故障前沒有出現異常噪聲或振動現象。根據經驗,如果回轉減速器或者回轉支撐出現故障,就一定會出現異響或振動現象,因此排除了回轉減速器與回轉軸承出現故障的可能。
(3)測量回轉操縱壓力。壓力為3.3MPa,在正常范圍值內。檢查回轉主閥芯,主閥芯在閥體內運動靈活,無卡滯現象,說明主油路能夠順利到達回轉馬達。
(4)檢查回轉鎖定開關(在OFF位置),用萬用電表測量開關兩端電壓均為24V,測量回轉鎖定電磁閥線圈的電阻,阻值為正常范圍,說明線圈無斷路或短路,工作正常。在回轉電磁閥控制油路的出口處接上三通接頭并連接一4MPa的壓力表,操作挖掘機進行回轉,結果發現此處壓力只有0.1MPa,說明流向解除制動的油壓太低,無法排除制動,從而使挖掘機不能回轉。
(5)故障排除:
拆卸回轉鎖定電磁閥時發現閥芯被卡住無法移動。把閥芯取出后,發現里面有一小段破損的O型密封圈。清洗各元件、重新安裝后試車,操縱回轉操作手柄,回轉動作正常,故障得到排除。
3 上體回轉角度偏大
3.1故障現象
該機在出現不能回轉故障一周后進行淤泥裝車時,當回轉操作結束、操作手柄在中位時,挖掘機在慣性力的作用下,回轉偏轉角度往往偏大,無法處于操作手想要到達的部位。
3.2故障分析
根據回轉馬達的工作原理,這種故障現象是由于回轉制動不及時或制動力不足造成的。由圖可知,它與解除制動油壓大小、回轉鎖定電磁閥、回轉制動片、回轉達制動密封等有關。
(1)回轉鎖定閥電路部分。線路連接牢靠,無短(斷)路,電磁閥測量線圈及閥芯工作正常,說明電路部分無故障。
(2)測量解除制動油壓。壓力測量值為3MPa,說明此壓力正常,因此,故障應在回轉馬達。
3.3故障排除
拆卸回轉馬達,檢查彈簧彈力正常、無折斷;制動壓盤上的密封圈也完好;檢查制動回油路時發現,在回油路的節流孔處有一膠質的顆粒,節流孔沒有完全被堵死,導致回油過慢、時間延長、制動部分起作用的時間相應向后推遲,因此回轉運動停止時滑移量(即偏轉角度)過大。清洗各元件,特別注意節流孔、細小油道。安裝各元件后試車,回轉滑移量在規定范圍內,使故障得以排除。
4 原因分析
以上所述,上體不能回轉直接原因是O型密封圈破損,上體回轉角度偏大是因節流孔堵塞,上述兩種故障在短期內同時發生,應該有其共性的原因存在,經過與現場維修技術人員和操作者討論分析,總結出關鍵的原因在于油質;經查保養記錄,已有7個月未更換液壓油,手冊規定應3個月更換一次。加上南方氣溫極高,有利于液壓油變質,油中的化學物質腐蝕膠質密封圈,使其加快老化,或長時間不更換,油箱中的沉淀物重新帶入系統,不利于油液的流動暢通,同時容易造成堵孔。
5 結語
經過對PC130-7上體不能回轉和回轉角度偏大故障的分析及排除的實踐,對該機型的回轉機構乃至整個液壓系統有了更清晰的了解,掌握了一定的故障排除經驗,也吸取了保養必須定期實施的教訓,相信對維修技術人員在排除挖掘機回轉機構液壓系統故障時有一定的借鑒作用,提高維修的時效性。
參考文獻
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