推土機常見液壓系統故障及處理方案

趙向榮

摘 要：主要針對推土機的常見液壓系統故障和處理方案展開了探討，系統分析了鏟刀沉降故障和先導液壓系統設計，并詳細闡述了液壓系統故障的處理方案，以期能為有關人員提供有益的參考和借鑒。

關鍵詞：推土機；液壓系統；故障分析；處理方案

中圖分類號：TU623.5 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.04.074

隨著時代的發展和社會的進步，我國無論是工業，還是建筑業，都取得了喜人的成績。在這其中，推土機發揮著重要的作用。但是，推土機卻存在一個常見的問題，即液壓系統故障。它影響著推土機的正常運行，需要我們采取有效措施處理好這一問題。基于此，本文就推土機的常見液壓系統故障和處理方案進行了探討。

1 鏟刀沉降故障分析

1.1 熄火狀態下的鏟刀沉降故障

某推土機的工作裝置液壓系統原理如圖1所示。在系統工作初期，發動機熄火后的鏟刀沉降量在允許范圍內，但試驗發現，使用約1 000 h后，鏟刀沉降量開始逐漸超標。檢查發現，當截斷升降油缸11有桿腔至壓力選擇閥14的油路時，鏟刀下降明顯減緩；拆卸壓力選擇閥后，測量其減壓閥閥芯、閥座間隙，結果顯示正常，而拆卸其中單向閥芯后發現有明顯壓痕，特別是先導泵側進口單向閥芯。該單向閥通常作為壓力選擇閥的一部分，所以壓力選擇閥中的泵出口側單向閥是引起鏟刀沉降超標的關鍵元件。

1.2 工作狀態下的鏟刀沉降故障

鏟刀沉降使熄火后的鏟刀位置無法長時間保持。通過進一步的分析和試驗發現，在推土機作業時，當切土達到預期深度后，一般習慣將手柄恢復中位，系統停止向升降油缸11供油，鏟刀通過裝置閥O型中位機能實現位置保持。當升降油缸11有桿腔相連油路出現泄漏時（例如壓力選擇閥內泄超標），升降油缸11的活塞桿就會在負載的作用下被動拉出，使鏟刀出現抬頭現象，嚴重影響了作業效率。

1.3 壓力選擇閥的結構原理

壓力選擇閥的結構原理如圖2所示。該壓力選擇閥由2個定值減壓閥和2個引入油源的單向閥組成。

壓力選擇閥的工作原理如下：當先導泵入口單向閥P1進油時，出口P2的壓力為2.5 MPa。此時，因減壓閥閥芯設計結構切斷了油源向其另一入口單向閥P3閥芯沖擊的可能，當發動機熄火后，升降油缸11有桿腔油源經過壓力選擇閥的一個單向閥P3進入，減壓后出口P2的壓力為1.5 MPa。這個壓力同時也作用到單向閥P1閥芯上，即先導泵入口側單向閥，其中，L口為泄油口。

1.4 鏟刀沉降的主要原因

通過排查和試驗驗證，故障產生的機理如下：發動機啟動后，先導泵進口單向閥保持開啟，但停機瞬間單向閥閥芯還未完成復位，升降油缸11有桿腔約2.2 MPa壓力油通過設定的1.5 MPa壓力選擇閥14后，直接作用到先導泵入口單向閥閥芯上，因入口壓力與出口壓力相差不大，減壓閥的濾波效果不明顯。又因單向閥閥芯與閥座為線密封，經過一段時間的沖擊，閥芯接觸表面出現疲勞壓潰，加上沖擊的壓力不可能均勻地作用在閥芯上，從而導致壓痕分布不均勻，出現偏斜，最終導致泄漏。另一處較隱蔽的泄漏點是，熄火后因升降油缸11有桿腔始終與先導閥相連，該元件存在一定泄漏。根據實測數據，泄露速度約為10 mL/min。隨著使用時間的延長，其泄漏量增大，這對鏟刀沉降超標是不可忽略的。當然，油缸本身和裝置閥的泄漏也是存在的，但檢測顯示其泄漏量極小（在室溫下，該推土機油缸內泄量速度為0.4 mL/min），對鏟刀沉降量影響不大，故此忽略。

2 先導液壓系統設計分析

2.1 熄火后下放鏟刀的功能需求

經分析，熄火后下放鏟刀的功能主要用于以下三種情況：①操作人員熄火之前沒有將鏟刀下放至地面；②因發動機原因導致作業時熄火，需將鏟刀下放至地面；③維修和測試時，需要發動機熄火后將鏟刀下放至地面。

從以上需求分析來看，此功能的設計主要用于非施工狀態，著眼于安全性和性能測試的便利性，因此，操作效率不是設計的重點，重點是要保證操作的可靠性和安全性。

2.2 兩方案泄漏失效比較

作為應急源，不管是壓力選擇閥方案，還是蓄能器方案，單向閥元件的使用都是不可避免的，且理論上都存在相同的失效概率，兩種方案并沒有優劣之分。事實上，單向閥關閉時是否有壓力沖擊，能否避免或緩解壓力沖擊對單向閥密封性能的疲勞影響，才是該先導液壓系統設計成敗的關鍵。基于以上兩點，本文對該推土機先導液壓系統擬提出以下改進方案。

3 液壓系統故障處理方案

經過分析和試驗驗證，對當前的先導液壓系統進行了改進設計。改進后的某推土機工作裝置液壓系統原理如圖3所示，主要是在壓力選擇閥15與升降油缸11有桿腔油源管路之間加設了一個電磁閥14，且該電磁閥采用了自復位開關控制方式。該電磁閥將作為工作模式的切換閥使用：當推土機處于正常施工（工作模式）而電磁閥失電時，截斷升降油缸11有桿腔壓力對壓力選擇閥泵入口單向閥16的沖擊，同時也消除了先導閥的泄漏影響。鏟刀的沉降量主要與油缸和裝置閥的內泄相關。當發動機熄火后（安全模式），只有使電磁閥得電，接通先導控制油源，才能實現鏟刀下放；如果該電磁閥不得電，操作手柄沒有動作，即可實現停機狀態下先導手柄鎖定功能，防止意外下放鏟刀事故的發生，提高了操作的安全性和可靠性。

4 結束語

綜上所述，推土機作為工業和建筑業中的重要機械設施，如果出現液壓系統故障，將會影響到工業、建筑業的正常施工。

因此，我們要認真分析故障存在的原因，并采取有效措施排除故障，以保障推土機的正常運行。

參考文獻

[1]劉長淮.SD32型推土機常見液壓系統故障分析與解決方法[J].知識經濟，2010（22）.

[2]吳猛，劉翠萍.淺談推土機液壓系統的常見故障排除方法及養護[J].中國機械，2013（06）.

〔編輯：王霞〕