框架車液壓系統(tǒng)及故障診斷

上海寶鋼工業(yè)技術(shù)服務(wù)有限公司/陳基強(qiáng)

液壓故障生成發(fā)展的因果關(guān)系具有交錯(cuò)與重疊性特點(diǎn)，為了節(jié)省排除故障的時(shí)間，減少拆裝過(guò)程的工作量以及避免因拆裝帶來(lái)的不利影響，不能不加考慮、不分先后地逐一拆卸與檢查液壓元件與部件，而是有選擇、有側(cè)重、有次序地檢查液壓裝置的內(nèi)部狀況，故障診斷人員必須在對(duì)液壓故障癥狀表面觀測(cè)的基礎(chǔ)上，根據(jù)有關(guān)判據(jù)，推斷出各故障原因可能性的大小，然后再根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，對(duì)液壓裝置作更深入細(xì)致的分析與評(píng)判。

1.靜液壓框架車液壓系統(tǒng)原理介紹

1.1 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工作原理

首先，起步階段。當(dāng)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩能夠克服啟動(dòng)阻力時(shí)車輛起步，此時(shí)電機(jī)輸出最大扭矩，加速度最大，為恒扭矩階段。當(dāng)電機(jī)到最小排量，此過(guò)程中泵排量也達(dá)到最大，為最高車速，此階段為恒功率階段。其次，行駛階段。行駛阻力增大（如爬坡），則系統(tǒng)壓力增大，使電機(jī)排量增大，電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩增大，使負(fù)載功率增大；相應(yīng)地發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低，泵的DA控制使排量降低，減少泵的吸收功率，防止發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)載熄火。最后，轉(zhuǎn)向階段。車輛在曲線行駛過(guò)程中，電機(jī)的并聯(lián)能夠?qū)崿F(xiàn)各輪組的差速功能。此時(shí)各電機(jī)進(jìn)口壓力相等，其值由系統(tǒng)中實(shí)時(shí)負(fù)荷最小的那個(gè)電機(jī)所需的壓力決定。轉(zhuǎn)向過(guò)程中因轉(zhuǎn)向系統(tǒng)會(huì)吸收發(fā)動(dòng)機(jī)一定功率，所以驅(qū)動(dòng)泵排量會(huì)相應(yīng)減小，車輛行駛速度降低。

┃ 液壓控制原理圖

1.2 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作原理

車輛直線行駛時(shí)，轉(zhuǎn)向泵處于低壓待機(jī)工況；轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤使車輛左（右）轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)向器相應(yīng)油路接通，油液經(jīng)計(jì)量電機(jī)流入液控?fù)Q向閥，同時(shí)控制液壓換向閥，使轉(zhuǎn)向器排出的油液經(jīng)過(guò)液控?fù)Q向閥相應(yīng)油路進(jìn)入比例集流閥，同時(shí)控制比例集流閥油路打開(kāi)，此油液與優(yōu)先閥另一路的油液合流后再經(jīng)過(guò)液控?fù)Q向閥進(jìn)入轉(zhuǎn)向油缸，推動(dòng)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)車輛轉(zhuǎn)向。同時(shí)，全液壓轉(zhuǎn)向器LS油口輸出轉(zhuǎn)向系統(tǒng)壓力給優(yōu)先閥和轉(zhuǎn)向油泵，使油泵和優(yōu)先閥提供相適應(yīng)的流量，控制泵出口壓力只高于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)壓力一定值，調(diào)節(jié)過(guò)程如前面所述。當(dāng)轉(zhuǎn)向油缸轉(zhuǎn)到最大位置后，系統(tǒng)壓力迅速升高，流量放大器限壓閥開(kāi)啟，限定系統(tǒng)壓力。

1.3 升降系統(tǒng)工作原理

升降系統(tǒng)一般在停車怠速時(shí)工作，當(dāng)沒(méi)有上升或下降控制命令時(shí)，油泵處于低壓待機(jī)工況。當(dāng)控制上升時(shí)（操作手柄推到某一位置，對(duì)應(yīng)比例閥閥口某一開(kāi)度），相應(yīng)油路接通（LS，P—A），比例閥LS口反饋壓力回變量泵，使泵排量增大，流量增大。當(dāng)系統(tǒng)壓力大于負(fù)載壓力（總重）時(shí)，液壓?jiǎn)蜗蜷y開(kāi)啟，A口油液進(jìn)入升降油缸，克服負(fù)載使車架上升。當(dāng)升降油缸運(yùn)動(dòng)到最大位移，系統(tǒng)壓力迅速升高，泵出口壓力升高到高壓切斷閥調(diào)定壓力后，高壓切斷閥使控制活塞卸荷，泵處于高壓待機(jī)工況。

1.4 冷卻系統(tǒng)工作原理

冷卻系統(tǒng)主要包括液壓泵、流量控制閥、液壓電機(jī)和風(fēng)扇。流量控制閥為三通壓力補(bǔ)償溢流閥補(bǔ)償節(jié)流口兩端壓差，節(jié)流口開(kāi)口一定時(shí)，使進(jìn)入電機(jī)的流量不受負(fù)載壓力和泵流量影響，從而使風(fēng)扇轉(zhuǎn)速恒定?？梢酝ㄟ^(guò)改變節(jié)流口開(kāi)度控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，達(dá)到需要的冷卻強(qiáng)度。

2.靜液壓框架車液壓系統(tǒng)故障診斷

2.1 空載車速低，動(dòng)力不足

①首先查看位于駕駛室操作臺(tái)上的用于控制柱塞泵流量控制調(diào)節(jié)旋鈕，是否處于百分百的位置，排除人為誤操作，如被人為動(dòng)過(guò)，復(fù)位即可。

②再檢查是否單泵工作，開(kāi)電門，打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，掛擋，檢查兩只柱塞泵換向電磁線圈是否有磁性，如無(wú)磁性則檢修線路以及線圈。

③以上正常，進(jìn)行單泵工作試驗(yàn)，發(fā)動(dòng)車輛拉緊手剎掛擋，緩慢加油門如其中一只泵壓力低，或無(wú)壓力，則先檢查DA閥的輸出壓力，用壓力表連接該泵的PS壓力檢測(cè)口，發(fā)動(dòng)車輛加油門到最高轉(zhuǎn)速，查看壓力范圍是否在0.6～1.8MPa的范圍，如不達(dá)標(biāo)，先進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)不出，更換DA閥。如閥壓力正常，泵無(wú)壓力，先更換換向閥，以上正常，故障為該泵內(nèi)部損壞更換。

④上述正常，檢測(cè)補(bǔ)油系統(tǒng)壓力、補(bǔ)油壓力，其正常與否直接影響驅(qū)動(dòng)柱塞泵的控制油壓和液壓閉環(huán)系統(tǒng)的低壓油路油壓，用6MPa壓力表連接補(bǔ)油泵濾芯進(jìn)出油端測(cè)點(diǎn)，如果壓力降過(guò)大，為濾芯堵，更換即可。

⑤如果補(bǔ)油壓力低于標(biāo)準(zhǔn)要求的2.8MPa，則先檢查液壓系統(tǒng)的溢流閥，該閥保證閉環(huán)系統(tǒng)的低壓油路壓力為2.8MPa，如有明顯泄漏聲音，壓力調(diào)節(jié)不出更換即可。

⑥再分別檢測(cè)兩只補(bǔ)油泵的工作壓力，用壓力表連接補(bǔ)油泵壓力檢測(cè)口，如果其中一只泵壓力低或無(wú)壓力，調(diào)節(jié)不出的話，需更換該補(bǔ)油泵。

2.2 空載車輛行駛正常，重載動(dòng)力不足

①根據(jù)車輛空載正常的情況，就可以排除電器、DA控制、補(bǔ)油系統(tǒng)方面的故障，故障集中在驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)元器件的泄漏上。

②排除人為操作故障，查看六只驅(qū)動(dòng)輪舉升油缸，是否有更換輪胎或檢修作業(yè)后截止閥為打開(kāi)，如果有未打開(kāi)，重載時(shí)該驅(qū)動(dòng)輪會(huì)打滑，導(dǎo)致壓力降低，重載無(wú)力，打開(kāi)截止閥即可。

③檢查拖車截止閥，該閥連接驅(qū)動(dòng)閉環(huán)系統(tǒng)的高低壓油路，只在拖車時(shí)打開(kāi)。發(fā)動(dòng)車輛拉緊手剎車，掛擋，緩慢加油門，查聽(tīng)該閥有無(wú)異常泄漏聲，如有更換；如無(wú)，可用點(diǎn)溫槍測(cè)量該閥溫度，如溫度比其他地方高，更換排除。

④以上正常，要進(jìn)一步檢測(cè)驅(qū)動(dòng)泵和驅(qū)動(dòng)電機(jī)的泄漏，要進(jìn)行車輛靜態(tài)檢查，必須在冷車的情況下進(jìn)行，發(fā)動(dòng)車輛拉緊手制動(dòng)，掛擋緩慢加油門到1800r/min左右，無(wú)驅(qū)動(dòng)輪打滑現(xiàn)象，一分鐘后檢查驅(qū)動(dòng)泵回油接口處溫度，如回油溫度高于油溫5℃以上，說(shuō)明該泵內(nèi)部磨損泄漏嚴(yán)重，需更換泵。

⑤再檢測(cè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)回油接口溫度，如其中一只電機(jī)回油溫度高于其他電機(jī)5℃以上，或驅(qū)動(dòng)電機(jī)低壓油管溫度比其他電機(jī)高5℃以上，說(shuō)明該驅(qū)動(dòng)電機(jī)內(nèi)部柱塞與缸體以及缸體與配油面磨損嚴(yán)重，造成高壓時(shí)泄漏嚴(yán)重，更換電機(jī)即可。

2.3 油溫過(guò)高，動(dòng)力不足

①首先檢查散熱器表面是否被灰塵堵塞，堵塞則清洗散熱器。

②查看駕駛室中的液壓油箱上的回油濾芯報(bào)警裝置是否報(bào)警，報(bào)警則更換回油濾芯。

③檢查散熱泵壓力，怠速時(shí)壓力為5MPa左右，高速應(yīng)為16MPa，壓力正常則散熱泵以及電機(jī)正常，否則檢修泵和電機(jī)。

④用電溫槍檢測(cè)散熱器進(jìn)出油口溫度，如溫度相差小于10℃則散熱器堵。如散熱器進(jìn)出油口溫度相差過(guò)大，故障為位于散熱器進(jìn)油前端的旁通閥被異物卡住或損壞，處于常開(kāi)狀態(tài)，導(dǎo)致散熱液壓油未經(jīng)過(guò)散熱器直接回油箱。

2.4 車輛無(wú)空擋

①試車前必須拉緊手剎，墊好三角木，如果發(fā)動(dòng)車輛，怠速時(shí)驅(qū)動(dòng)壓力就達(dá)到28MPa,則故障應(yīng)為柱塞泵擺角軸承損壞，斜盤被卡死則大擺角處。

②車輛熄火，在車輛空擋時(shí)掛前進(jìn)擋，檢查兩只驅(qū)動(dòng)柱塞泵線圈是左側(cè)得電還是右側(cè)得電，左側(cè)得電對(duì)應(yīng)的是柱塞泵上端壓力出油口，右側(cè)得電對(duì)應(yīng)的是柱塞泵下端出油口，拆下對(duì)應(yīng)的兩只泵出油端口，一人發(fā)動(dòng)車輛，另一人查看兩只泵出油情況，如其中一只泵出油明顯大，流速快，故障為該泵壞，更換即可。

③如果車輛怠速時(shí)泵有壓力輸出，但壓力很低，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的提高，輸出壓力不斷增大，故障應(yīng)為驅(qū)動(dòng)柱塞泵換向閥，控制油路朝一個(gè)方向泄漏，導(dǎo)致擺角油缸移動(dòng)，可對(duì)兩只柱塞泵上的DA閥進(jìn)行逐一進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)判斷，先將一只柱塞泵DA閥PS壓力調(diào)節(jié)為0，發(fā)動(dòng)車輛加油門，查看是否有壓力輸出，如無(wú)則該泵換向閥壞。如有壓力輸出再試另一只泵。

3.結(jié)語(yǔ)

總而言之，由于現(xiàn)場(chǎng)故障診斷工作住住是在條件很不具備，情形十分緊迫的狀態(tài)下進(jìn)行的，所以講究策略與技巧是十分必要的，其意義在于用系統(tǒng)與信息論作指導(dǎo)，充分認(rèn)識(shí)現(xiàn)場(chǎng)的具體環(huán)境，選定故障分析的正確思路與方法，嚴(yán)密組織故障分析過(guò)程，避免各種混亂與失誤，通過(guò)適當(dāng)?shù)霓k法彌補(bǔ)不足的條件，克服各種困難，實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確地找出故障所在，取得滿意的工作成效。