LH410鏟運機系統工作原理及故障處理方法

李兆猛

(南京梅山冶金發展有限公司礦業分公司)

瑞典山特維克公司生產的LH410鏟運機的工作液壓系統主要由轉向液壓系統、鏟斗液壓系統、剎車液壓系統組成。該型設備采用4 m3斗容鏟斗，額定載荷10 t，配置Kessler公司生產的輪邊彈簧制動、液壓釋放濕式多盤制動器的前后橋。LH410鏟運機使用模塊化設計、電液控制，具有控制可靠、故障率低等特點，現為梅山鐵礦的主力出礦設備。本研究通過對該型設備的工作系統原理進行分析，對運行中出現的各類故障類型進行梳理，并討論相應的處理方法，確保該型設備安全穩定運行。

1 系統工作原理

1.1 轉向液壓系統

轉向液壓系統的轉向泵是基礎壓力30 bar 的A10V柱塞變量泵，當設備啟動時，轉向泵的一部分壓力油通過管路輸送至V3112閥塊經過35 bar減壓閥減壓，45 bar安全閥和0.7 L的蓄能器為轉向系統和鏟斗工作系統提供穩定的先導壓力油。操作人員需要設備轉向時，操作駕駛室里面的電控轉向手柄，操作手柄的電信號通過設備上的模塊輸入至轉向比例電磁閥Y3022/Y3023，35 bar先導油通過轉向電磁閥進入轉向主閥V3102，推動轉向主閥的閥芯換向，轉向泵的大部分壓力油經過轉向主閥的優先閥，壓力油通過已經換向的轉向主閥閥芯到2個轉向油缸A3121，實現設備左右轉向。當對設備進行無轉向操作時，轉向主泵的壓力油可經過轉向閥的優先閥分配至鏟斗液壓系統[1-3]。

1.2 鏟斗液壓系統

鏟斗液壓系統的工作泵是基礎壓力30 bar的A10V柱塞變量泵，當設備啟動后，操作人員需要鏟斗動作時，通過操作駕駛室內操作手柄，操作手柄的電信號通過模塊輸入至工作比例電磁閥Y2024翻斗/Y2027收斗/Y2025下落/Y2028舉升，由轉向系統閥塊減壓生成的35 bar先導壓力油通過工作電磁閥推動工作主閥V2201閥芯換向，工作泵的壓力油經過工作主閥閥芯，在設備收翻斗時，壓力油通過主閥閥芯1.1和提升閥16.3/16.4，經過B1、A1口傳遞至翻斗油缸A2222，實現設備鏟斗的收翻斗，此外，該系統安裝有防氣蝕的280 bar過載閥2.1和2.2。在設備舉升下落大臂時，壓力油通過主閥閥芯1.2和提升閥16.3/16.4，經過B2、A2口傳遞至舉升油缸A2221，實現設備舉升下落大臂，此外，系統安裝有防氣蝕的280 bar過載閥2.1、2.2。當設備舉升大臂時，同時一路先導油傳遞至V2213優先閥，V2213優先閥閥芯換向，工作主進油路分出的一路壓力油通過優先閥到達提升閥16.3，使工作閥只有收斗沒有翻斗動作。當設備轉向沒有動作時，轉向主泵的壓力油可經過優先閥補充至鏟斗液壓系統[4-7]。

1.3 剎車系統

剎車主泵是基礎壓力為15 bar的柱塞變量泵。當設備啟動時，剎車主泵的壓力油經過剎車濾芯Z3511和順序閥V3503到達剎車充壓閥V3502，剎車充壓閥V3502首先為蓄能器Z2531補充壓力油，充壓至190 bar時，沖壓停止，蓄能器Z2531為設備提供正常運行狀態下的打開輪邊制動的壓力油。當蓄能器有足夠的剎車壓力、且沖壓閥V3502暫時不給剎車系統充壓時，剎車泵產生的壓力油經過順序閥到達冷卻風扇馬達和空調壓縮機馬達，為冷卻風扇和空調提供動力。而后壓力油經過前后橋輪邊剎車體，對輪邊進行強制冷卻，經過1 bar單向閥后回到油箱。設備正常運行中，當剎車蓄能器壓力低于152 bar時，剎車充壓閥開啟，再次為蓄能器充壓，周而復始，充壓閥始終保持蓄能器有152～190 bar的壓力。

設備啟動后，剎車壓力油通過剎車沖壓系統，當提起手剎制動按鈕后，電信號到達剎車系統的手剎電磁閥Y3001/Y3048，電磁閥換向，剎車系統壓力油經過手剎電磁閥Y3001/Y3048通過管路到達前后橋的輪邊，壓力油作用到輪邊剎車活塞，克服彈簧的制動壓力后，前后橋剎車盤被打開，設備可以正常行駛。設備需要腳制動時，踩下剎車踏板V1501，切斷供應到前后橋輪邊的壓力油，并且剎車壓力油經過手剎電磁閥Y3001/Y3048到腳剎踏板回到油箱，車橋輪邊的彈簧力作用到制動活塞，制動活塞的力作用到剎車盤，可實現設備制動。設備需要手剎制動時，按下駕駛室的手剎按鈕，手剎電磁閥會失電，實現電磁閥換向，前后橋輪邊的剎車壓力油經過電磁閥Y3001/Y3048回到油箱，實現手剎制動。

2 系統故障處理方法

(1)泵有異響。啟動設備后，檢查液壓泵的濾油器、油箱呼吸器、進油管是否堵塞或油液黏度是否過高，均可造成泵進油口處真空度過高，使空氣滲入；檢查液壓泵軸端油封是否損壞，或進油管密封不良，造成空氣進入；檢查油箱油位是否過低，使液壓泵進油管直接吸空，如果油位過低，則應立即處理。檢查液壓泵內部元件是否存在過度磨損現象，如液壓泵的缸體與配流盤、轉子與葉片配合件產生磨損、拉傷，會使得液壓泵內泄漏嚴重，產生較大噪聲。液壓泵控制流量的活塞因局部磨損、拉傷，使活塞在移動過程中脈動，造成液壓泵輸出流量和壓力發生波動，從而在泵出口處產生較大振動和噪聲[8-10]。如果上述現象存在，則應更換液壓泵。

(2)液壓系統無壓力。設備啟動后檢查吸油狀況，檢查濾芯或呼吸器是否堵塞，如果有故障，則應進行修復。檢查液壓油油位，如果油位過低，應及時補充液壓油。檢查吸油狀況，是否有空氣進入，或者液壓油油位是否過低吸不到油。檢查液壓油黏度是否過高，如果液壓油黏度較高，則應選擇黏度較低的液壓油。檢查泵是否損壞，如果泵損壞，應更換液壓泵。

(3)收斗無力。如果舉升正常，收斗無力，可將壓力表接到翻斗油缸的測壓點MP206/MP207，啟動設備，翻斗到極限位置，觀察壓力是否為穩定的280 bar。如果達不到280 bar或者波動較大，首先可以使用斷油法，檢查油缸是否內泄，如果油缸內泄，修復油缸；其次檢查2個280 bar過載閥和300 bar 的安全閥是否損壞，如果損壞，應及時更換；最后觀察工作閥是否有內泄，如果存在內泄現象，應及時修復。如果壓力穩定，且能夠達到280 bar的過載壓力，首先檢查轉向閥上的優先閥是否正常工作，轉向系統的壓力油是否順暢的被補充到工作系統，如果不能，則應檢查修復；其次采用對調法，對舉升先導比例電磁閥和收翻斗先導比例電磁閥Y2024、Y2027進行對調，確認電磁閥是否可以正常工作，如果有故障，應更換電磁閥，如果故障無法排除，檢查給電磁閥傳輸信號的模塊和手柄是否能夠正常工作，如果有故障，應及時修復。如果收翻斗無力，舉升也無力，可將壓力表接到翻斗油缸的測壓點MP208，啟動設備，大臂動作測壓力始終無法達到280 bar時，應檢查重新標定300 bar 的安全閥，如果無法排除故障，檢查變量泵是否損壞，如果損壞，應及時更換；檢測工作壓力是否正常，對先導系統進行檢查，壓力表接到MP405，檢查先導壓力能否到35 bar，如果無法達到指定壓力，應檢查先導系統，如果先導壓力可達到35 bar，檢查工作電磁閥輸入模塊和工作手柄是否可以正常工作，如果無法正常工作，應及時修復。

(4)轉向速度慢。將壓力表接到轉向油缸的測壓點MP103/MP104，啟動設備，轉向到極限位置，觀察壓力是否為穩定的130 bar。如果達不到130 bar或者波動較大，首先使用斷油法，檢查轉向油缸是否內泄，如果油缸內泄，修復油缸；其次檢查130 bar 減壓閥和2個160 bar的過載閥是否有損壞，如果損壞，應及時更換；最后檢查轉向閥是否有內泄，如果有，及時修復。將壓力表接到轉向油缸的測壓點MP101，啟動設備，如果轉向動作測壓力始終無法達到130 bar，則應檢查重新標定130 bar安全閥，如果無法排除故障，檢查變量泵是否損壞，如果損壞，應及時更換。如果壓力穩定，能夠達到穩定的130 bar 轉向壓力，檢測轉向壓力是否正常，對先導系統進行檢查，將壓力表接到MP405，檢查先導壓力能否到35 bar，如果壓力無法達到35 bar，則應檢查修復先導系統，如果先導壓力能夠達到35 bar，檢查工作電磁閥輸入模塊和工作手柄是否可以正常工作，如果無法正常工作，應及時修復。

(5)設備抱剎。將壓力表接到MP505、MP506、MP504，啟動設備釋放手剎按鈕，如果接到MP505、MP506的壓力表顯示不足152bar，壓力表接到MP504后表顯152～190bar時，檢查Y3001、Y3048、Y3052電磁閥是否得電，或者閥芯是否換向順暢，如果有故障，則會造成剎車油路液壓油回到油箱，無法保證液壓油具有打開剎車的壓力，應及時排除故障；檢查前后橋，檢查剎車體是否泄漏，如果有，應及時修復。如果3個壓力表顯示結果一致，均不足152bar，檢查腳剎踏板V1501閥芯是否回位，閥是否有泄漏，如果有故障，應及時排除；檢查沖壓閥、205bar減壓閥和300bar安全閥是否有故障，如果有，應及時排除；如果設備兩側的冷卻風扇能夠正常轉動，但是無剎車壓力，應檢查調整順序閥V3503。

3 結 語

詳細分析了LH410柴油鏟運機系統工作原理及常見故障的排除方法。研究表明：對該型鏟運機液壓系統的故障處理應遵循由易到難、電液相結合的原則，按照工作原件、控制元件、泵、液壓系統的順序進行故障排查和處理，可采用斷油法、替換法進行故障判斷；液壓工作系統保養重點是油質質量，應加強對油質的管理，定期檢查和更換，對濾芯應按工作小時進行定時更換，對電磁閥插頭應做好防水工作，同時應規范設定溢流閥、安全閥、減壓閥等，確保工作液壓系統長期穩定運行。