日立液壓挖掘機常見故障分析與維修

盛 麗，朱世武

（1.廣東水電二局股份有限公司，廣東 增城 511340；2.國電電力和禹水電開發公司，遼寧 寬甸 118200）

1 前言

液壓挖掘機是一種多功能機械，被廣泛應用于水電、礦山等工程施工中。而日立系列挖掘機是液壓挖掘機中常見的品牌，廣東水電二局股份有限公司擁有多臺日立系列液壓挖掘機，在使用過程中經常出現各種各樣的故障，影響工程施工的進度。在此，介紹幾種日立系列液壓挖掘機的常見故障，并從構造方面分析故障原因，并提出解決方法和建議。

2 常見故障分析與維修

2.1 回轉無力

故障分析：造成挖掘機回轉無力的原因可能有：回油阻力過大、回轉機構運動阻力過大和伺服操縱壓力過低；主泵、馬達和換向閥磨損等，可能發生的原因：

2.1.1 限壓閥阻尼孔堵塞

一般回轉油路的調定壓力較系統其他壓力低，主要與液壓馬達的額定壓力有關，也遠低于上泵額定壓力，回轉油路的限壓閥的狀態是經常開啟的。而限壓閥的經常開啟，一方面會引起閥芯閥套的磨損，另一方面油液中的雜質會堵塞閥芯阻尼孔。阻尼孔堵塞后，限壓閥的開啟壓力完全由主閥芯回位彈簧的預緊力所決定，而該預緊力的大小僅能滿足克服閥芯的摩擦力和液動力，不能驅動回轉馬達。

2.1.2 補油閥磨損

（1）故障檢查：首先檢查液壓主泵的工作情況，在動臂全速提升狀態下觀察發動機的負載程度，主要根據發動機的排氣煙色和聲音來判斷。如負載程度能達到額定功率的 2/3以上，說明主泵工作正常。再操縱回轉裝置，如發動機負載程度很低，且回轉速度很慢，甚至不能回轉，便可初步判定是補油閥和限壓閥的故障

（2）故障排除：拆檢補油閥和限壓閥，如補油閥閥芯磨損小于0.3 mm可將閥芯用外圓磨床按原來錐度磨平，也可在鉆床或車床上用細銼刀銼平并拋光。裝配時，可根據需要在閥芯彈簧的一端墊上墊片。如磨損量大于0.3 mm，則需要更換補油閥。修理限壓閥主要看先導閥的磨損情況。應急修理時也可采用修磨法，必要時則更換。修理限壓閥一定要用透光法檢查阻尼孔是否暢通。如不暢通，應使用壓縮空氣吹通。裝配時，如現場無測壓裝置，可將調整螺栓在鎖緊螺母外留1～2扣，然后根據運轉情況再適當調整。

對于閥芯的修磨情況，閥芯過早磨損的主要原因是閥芯硬度偏低，建議制造者適當地增加閥芯的表面硬度，改變閥芯材質。利用上述方法修復的挖掘機經數百小時使用，均未再發生回轉無力的故障，保證了挖掘機的正常運行。

2.2 回轉馬達松動

2.2.1 故障現象

回轉馬達與回轉平臺接合處螺栓松動、結合不牢。

2.2.2 故障分析

新型職業農民作為一支有文化、懂技術、善經營、會管理的人才隊伍，是推動社會主義新農村建設的有生力量，對貧困地區促進農民增收、消除農村貧困問題具有重要意義。一方面，通過在貧困地區培育新型職業農民，可以幫助貧困農民掌握現代農業知識和生產技術，促進貧困地區農業生產向規模化、集約化的現代化農業發展，從根本上實現脫貧致富。另一方面，可以幫助貧困農民掌握市場化運營規則，學會根據農業市場信息合理安排生產，從而保證獲得較高的勞動生產效率和勞動收益。從這個意義上講，積極推進貧困地區新型職業農民培育，是新時期精準扶貧、精準脫貧戰略的內在必然要求。

挖掘環境及慣性產生于接合處的力作用是回轉馬達松動的關鍵因素。一般新的挖掘機在使用過程中極少出現回轉馬達松動。但在進行保養時，如果回轉馬達與回轉平臺曾拆開過，那么即使其螺栓的緊固扭矩并不小于原緊固扭矩值，回轉馬達松動的現象也會從此產生。

（1）回轉馬達與回轉平臺的接合處是通過選用一定直徑的螺栓并施以與之匹配的扭矩緊固的，緊固后的螺栓有足夠的預緊力，此預緊力使接合處平面之間產生符合設計要求的摩擦力，以抵御挖掘環境及慣性所產生的沖擊作用，使回轉馬達不至于松動。

如果重新安裝回轉馬達時的緊固扭矩小于技術規定值，必然使螺栓的頂緊力減小，接合處平面之間的摩擦力也相應減小，使挖掘機工作一段時間后就會發生回轉馬達松動現象。

螺栓反復使用后，其抗拉強度會稍有下降，盡管重新安裝時的扭矩符合技術規定值，但螺栓的拉伸應力將減小，緊固后的螺栓預緊力也將減小。因此，重新安裝回轉馬達時，緊固扭矩要比規定值大30～50 N·m。

（2）接合平面之間摩擦力的大小，不僅取決于平面之間受力的大小，還取決于平面之間的摩擦系數和接觸面積。由于接合平面油污與雜物的存在，將降低平面之間的摩擦系數并減小接觸面積，使得緊固后平面之間的摩擦力減小，導致回轉馬達松動。

（3）回轉馬達與順轉平臺之間的定位銷不只是起定位作用，定位銷與孔為過盈配合，在很大程度上增加了回轉馬達相對于回轉平臺松動時的起始阻力，借以減少回轉馬達松動的可能性。因此，當出現定位銷松曠現象時，將導致回轉馬達松動。

2.2.3 故障排除

如發現回轉馬達松動，應查清造成松動的原因，然后采取相應的方法進行解決，不可僅使用重新緊固螺栓的辦法。

（1）在接近規定扭矩的緊固過程中，螺母與螺桿沿軸向承受很大的作用力。盡管其表面有很高的光潔度，也會因緊固造成螺紋表面磨損，表面光潔度破壞，有時還會出現毛刺。因此，在重新安裝回轉馬達之前必須去掉螺紋的毛刺，并在螺紋之間、螺母或螺釘與回轉馬達接觸平面之間涂上少許潤滑油，以減輕因軸向力造成螺紋表面之間摩擦力過大。只有這樣，才能比較真實、準確地反映出緊固時所用的扭矩值。

（2）當螺栓或螺釘需要更換新件時，必須保證其具有原件的機械強度。

（3）在重新安裝馬達時，必須對接合處平面進行處理，修整平面上的凸起部分及毛刺，然后用汽油清洗并揩凈，待汽油揮發后，用氣焊火焰稍加烘烤，再進行安裝。

（4）如果一時查不到有關的螺栓的緊固扭矩值，也不能用拆卸時所反映出的扭矩數據作為緊固扭矩值。因為正常情況下的拆卸扭矩比技術規定的緊固扭矩小10%～15%。

（5）當定位銷和銷孔磨損過大但還能修整時，可在原孔上擴孔、配銷，否則應重新鉆孔（須鉸孔）和配銷。

（6）對磨損嚴重的接合處平面必須進行徹底修整。回轉平臺鑲有止口盤的，可用氣焊將止口盤拆下，重新制作。安裝時，必須先將止口盤與回轉馬達固定在一起，而后將其放置在回轉平臺上。調整回轉小齒輪與大齒圈之間的嚙合間隙，待合格后將止口盤點焊在回轉平臺上，最后取下回轉馬達，再將止口盤焊牢。

（7）如果回轉馬達松動并長時間不解決，將使回轉小齒輪齒面遭到破壞，必要時應予更換，否則將加重由慣性引起的對回轉馬達與回轉平臺接合處的沖擊。

2.3 因鏟斗缸內漏、拉缸和控制閥發卡、拉傷原因造成工作無力

2.3.1 故障分析

（1）鏟斗缸工作時活塞環及密封圈相對液壓缸內壁作往復直線滑動，摩擦副表面長期受交變接觸應力的作用會出現疲勞、點蝕現象，使金屬小塊剝落。同時，液壓油中的氧氣及水分又對金屬產生腐蝕作用，生成Fe2O3等物質，這些硬質顆粒加劇了接觸面的摩擦，引起材料黏著并脫落，造成零件的磨損甚至拉傷、斷裂。控制閥柱塞和閥體同樣存在著上述磨損和拉傷現象。

（2）鏟斗缸及其控制閥的運動頻率一般是其他液壓缸及其控制閥的2～3倍，運動量的增加也相對縮短了其使用壽命。

2.3.2 故障排除

（1）當挖掘機工作無力、同時伴隨有自動卷斗或落斗現象時，即可斷定是鏟斗缸嚴重內漏或拉缸，可立即對其進行全面拆檢，排除故障；若是內漏，則更換活塞環及密封圈；若是拉缸，則更換缸體、活基、活塞環及密封圈，也可對鏟斗缸進行鏜削、噴鍍修復。

（2）當挖掘機雖工作無力但卻沒有自動卷斗或落斗現象時，應首先拆檢控制閥，因其工作量較小且復雜度較低，往往可快速地查到故障原因。案例表明，控制閥損壞基本上是柱塞偶件被輕微劃傷，一般用1000#砂紙打磨并配研，清洗后裝配即可。對嚴重拉傷的則應更換總成件。

2.3.3 故障預防

預防挖掘機出現上述故障，除要求駕駛員必須嚴格遵守操作規程外，還應注意以下兩點：①定期更換液壓油和濾芯；②增加濾網，在挖掘機鏟斗缸至控制閥間的液壓管路中安裝雙控單向過濾器，使已在液壓缸內的油液得到凈化后再進入控制閥或液壓缸。這雖然是局部性的保護措施，但在定期更換液壓油和濾芯的情祝下，卻能使速機故障率下降近 1/2；同時，如果設計合理，此雙控單向過濾器不會給整機帶來不必要的負擔。

3 結束語

總之，由于液壓挖掘機構造的復雜性，液壓挖掘機故障維修是一項復雜性的工作，必須從挖掘機的構造和原理方面分析故障產生的原因，才能從源頭上、根本上解決問題，這樣才能有效地延長挖掘機的使用壽命，挖掘機維修的成功率才能得到有效的保證。