挖掘機行走制動延時故障診斷與排除

1.故障現象

1臺23t級液壓挖掘機在兩側履帶同時后退行走狀態下停車時，其右側行走馬達制動延時。當其先導閥回中位后，若立即操縱左后退先導閥，則左側行走馬達能拖動右側行走馬達一起后退，即右側馬達制動力矩不足。若等待約5s后再操縱左后退先導閥，則左側行走馬達不能拖動右側行走馬達一起轉動，即右側行走馬達制動良好。單獨操縱右后退先導閥時，也存在同樣的現象。

2.行走液壓回路組成及原理

（1）組成

該挖掘機行走液壓回路（右側）主要由主泵1、先導泵2、主溢流閥3、行走先導閥4、先導溢流閥5、行走閥6、負流量反饋閥7、回轉接頭8、行走馬達及減速器總成等組成，如附圖所示（左側行走液壓回路與右側相同）。其中行走馬達及減速器總成由平衡閥9、前進制動單向閥10、后退制動單向閥11、緩沖溢流閥12、高低速閥13、制動缸14、減速器15和高低速缸16等組成。

（2）行走回路原理

為了防止挖掘機在下坡時越走越快，在行走馬達內部設置了平衡閥9。當挖掘機在重力作用下加速下坡時，由于進油側供油跟不上馬達轉速，壓力下降，平衡閥在彈簧力的作用下向中位移動，將行走馬達的回油通道調小，建立回油背壓（即制動壓力），從而使挖掘機減速。緩沖溢流閥12裝有緩沖柱塞，在啟動和停止瞬間接通進、回油通道，可緩解液壓沖擊。

當挖掘機需要后退時，操縱行走先導閥4，先導油進入行走閥6的先導閥a腔推動行走閥換位，主泵1排出的壓力油經行走閥6、回轉接頭8、前進制動單向閥10進入行走馬達缸體。同時平衡閥9換位，打開馬達回油通道。壓力油經平衡閥9后換向，進入制動缸14將機械制動解除，行走馬達即可驅動挖掘機后退。挖掘機前進狀態下的原理與此相同。

當挖掘機在后退狀態需要停止時，操縱行走先導閥4回中位，行走閥6在彈簧力的作用下復位，平衡閥9失去壓力油作用在彈簧力的作用下回位，行走馬達因無法回油而產生液壓制動。由于制動缸14的回油有節流，因而其產生的機械制動滯后于液壓制動，所以制動平穩、沖擊小。挖掘機前進狀態下的制動原理與此相同。

3.故障排查

（1）原因分析

分析認為，右側行走馬達制動延時，可能是因為回油通道沒有及時關閉。先導閥回中位后立即操縱左后退行走，左側行走馬達拖動右側行走馬達一起后退，說明機械制動沒起作用。機械制動本來就滯后于液壓制動，等待約5。后再操縱左后退行走，左側行走馬達不能拖動右側馬達一起轉動，說明機械制動生效。左側行走馬達拖動力不足以克服機械制動力矩，右側行走馬達即不轉動。

現場試車表明，該挖掘機左側行走正常，右側行走前進（包括啟動、勻速運轉和制動過程）正常，說明主泵1、回轉接頭8正常，行走閥6也沒有卡滯。基于以上分析，推斷問題可能出在右側行走先導回路或者右側行走馬達上，具體故障原因有以下5點：一是行走閥6復位背壓偏大，無法及時回中位；二是行走馬達平衡閥9卡滯或節流孔堵塞；三是緩沖溢流閥內泄漏；四是后退制動單向閥11磨損嚴重或失效；五是右側行走馬達內部泄漏嚴重。

（2）排查過程

針對以上分析的原因，逐一排查。

將壓力表接于行走閥6的先導油口，測得行走閥6復位時，先導閥a口的壓力約為0。同時在左側行走馬達拖動右側行走馬達一起后退過程中，從監控器上讀出主泵負流量反饋壓力為3.8MPa，由此說明行走閥6能及時復位，先導油路正常。

拆檢平衡閥9發現其閥芯活動自如，吹氣試驗表明其節流孔并未堵塞。將左、右馬達的平衡閥拆下，清洗后對調安裝試機，故障依舊，由此排除了平衡閥存在故障的可能。

操縱右側行走馬達前進和后退，從監控器讀出其溢流時的壓力都能達到系統壓力（36MPa），由此排除了緩沖溢流閥故障的可能，同時說明馬達沒有出現嚴重的內泄漏。

拆檢后退制動單向閥11，發現該單向閥磨損嚴重，更換一個新單向閥后試機，故障消失。

在此次故障診斷中，我們采用了壓力測試及分析推理的方法，在不拆卸行走馬達及減速器總成的情況下，通過簡單的測量手段，充分利用設備自身資源，快速排除了故障，降低了維修成本。

（作者地址：陜西省渭南市朝陽大街西段86號中聯重科股份有限公司渭南分公司714000）