某3t內燃平衡重式叉車爬坡無力問題淺析

伍世宏，肖生柱

（廣西柳工機械股份有限公司，廣西 柳州545007）

叉車是起重運輸機械中發展較晚的一個機器，世界上第一臺叉車是由美國克拉克公司在1932年投放市場的，隨后得到迅速發展，特別是第二世界大戰后，歐美各國的叉車品種和產量急劇上升[1]。目前叉車產量較大的幾個國際品牌是豐田、林德等，國內有合力、杭叉、柳工、龍工、江淮、寶驪等品牌叉車。

為了提升叉車調試效率，提升產品質量和競爭力，公司要求對叉車爬坡無力進行研究，通過分析整改，車輛調試過程中發現的爬坡無力問題得到有效解決。

1 故障現象邏輯分析

某3t內燃平衡重式叉車出現爬坡無力，冒黑煙現象。經發動機服務人員多次返修都無法解決，但又無法確認是否是發動機問題，于是對3t內燃平衡重式叉車的各系統進行分析。

叉車爬坡無力，涉及到系統有動力系統、液壓系統、傳動系統、制動系統，具體分析情況如下：

（1）動力系統包括：發動機、燃油系統、進氣系統、排氣系統、冷卻系統、油門操作系統，以發動機為主要核心部件，其中發動機上各連接部位有進氣管、上水管、下水管、排氣口、燃油回油管、燃油吸油管等，如圖1所示。

圖1 發動機裝配示意圖

（2）液壓系統包括：多路換向閥、齒輪泵總成、回油管路、門架液壓系統、轉向液壓系統，叉車在行走過程中，液壓系統工作的部件有齒輪泵總成、多路換向閥、回油管路、轉向液壓系統，其中多路閥換向閥為主要核心部件，起到“承上啟下”的作用，把各液壓部件連接在一起，原理圖如圖2所示，叉車行走時多路換向閥上只有進回油口連接分流閥進行工作。

圖2 多路換向閥工作原理示意圖

（3）傳動系統和制動系統包括：液力變速箱、換擋操作機構、駐車制動系統和行車制動系統，兩大系統的核心部件為液力變速箱和驅動橋，如圖3所示，其中液力變速箱由變矩器、減速器、差速器、控制閥、微動閥組成，驅動橋為蹄式制動，由橋殼、制動器、制動鼓、半軸組成。叉車行走過程，影響到動力的部件有變矩器壓力、控制閥和微動閥，制動鼓與制動器制動蹄片的間隙。

圖3 液力變速箱和驅動橋裝配示意

結合以上分析，列出如圖4所示的叉車爬坡無力故障現象邏輯圖[1]：

圖4 叉車爬坡無力故障現象邏輯圖

2 故障診斷及排除

2.1 目測觀察

叉車啟動后，在怠速狀態下發動機出現冒黑煙現象，爬坡時黑煙更加明顯。首先“先入為主”分別對動力系統進行目測確認情況如下：

（1）直接拆除空濾及空濾進氣管，進行爬坡測試，爬坡能力未能提升，排除發動機進氣不足；

（2）發動機的服務人員現場排查，根據噴油正時調節氣門間隙，確認氣門間隙正常，排除發動機氣門間隙不正確；

（3）熱機后檢查儀表水溫指示，水溫指示正常，排除發動機水溫高；

（4）熱機后檢查儀表機油壓力指示，機油壓力正常，排除發動機機油壓力過高；

（5）熄火后，拔出發動機油尺目測確認，發動機油在合格范圍內，排除發動機油量加注不合格；

其次對傳動系統、制動系統和液壓系統進行目測確認，確認情況如下：

（1）怠速啟動5 min后，拔出變速箱油尺目測確認，變速箱油液在合格范圍內，排除液力變速箱油量加注不合格；

（2）打開驅動橋油平面螺絲，目測有油液流出，驅動橋齒輪油加注合格，排除驅動橋齒輪油量加注不合格；

（3）拆除液壓油箱蓋板端的轉向器回油管口，把回油管直接插入液壓油箱加油口，啟動整機后，目測檢查轉向回油，流量正常，排除轉向器回油管堵塞。

2.2 現場檢測

現場進行實際操作，間接或直接對各系統進行排除，確認情況如下：

（1）外置油桶，直接把發動機兩進回油管放在外置油桶內（西醫的打吊針測試），進行爬坡測試，爬坡能力未提升，排除發動機管路進空氣；

（2）拆除微動閥連接銷軸，切斷微動機構與微動閥桿的連接，進行爬坡測試，爬坡能力未提升，排除液力變速箱微動閥調整不到位；

（3）在外門架增加墊塊，利用門架前傾把兩前輪支撐起來，轉動兩前輪，可以扳動一圈，排除驅動橋制動鼓與制動器制動蹄片的間隙調整不合格（帶剎車）；

（4）秒表檢測確認空載和滿載起升速度，起升速度均滿足要求（如吸油管堵塞起升速度無法滿足要求），間接排除齒輪泵吸油管堵塞；

（5）檢測確認空載和滿載起升速度，起升速度均滿足要求（如吸油管堵塞起升速度無法滿足要求），間接排除齒輪泵吸油管堵塞；

（6）打開分流閥芯堵頭，拆解分流閥芯和彈簧如圖5所示，檢查閥芯和閥孔內無雜物，同時把閥芯和回位彈簧裝配好后，上下按動閥芯，滑動正常，排除多路換向閥分流閥芯卡死產生節流；

圖5 分流閥芯結構示意圖

（7）把轉向器進油管拆解下來，直接通水和吹氣確認，未存在堵塞情況，排除轉向器進油管堵塞。

2.3 對比測試

對于確認難度大的液力變速箱控制閥堵塞和轉向器單向閥芯卡死產生節流問題，現場確認如下：

（1）在液力變速箱控制閥的離合器壓力表接口如下圖6所示，外置連接壓力表進行檢測確認，爬坡過程液力變速箱壓力1.1 MPa，在設計范圍內，排除液力變速箱控制閥堵塞；

圖6 液力變速箱測壓口示意圖

（2）連續爬坡5 min后，觸摸多路換向閥至轉向器的油管、接頭等，發現該區域的溫度明顯比其他區域液壓系統的管路高，說明該區域的管路出現節流，可以確認是轉向器單向閥芯卡死。

（3）同時，在多路換向閥分流閥測壓口如下圖7所示，外置連接壓力表檢測，不操作轉向狀態下，發現該部位出現節流現象，壓力為10 MPa，查《JBT5120-2010全液壓轉向器擺線轉閥式開心無反應型》標準表得P-T口的回油壓力損失小于0.1 MPa，初步判斷是轉向器閥芯和閥套的回油孔堵塞。

圖7 多路換向閥分流閥測壓口示意圖

3 結束語

經更換轉向器后，進行爬坡測試，爬坡能力明顯提升，同時發動機冒黑煙現象也得以解決。同時，經供方對轉向器進行分析，當轉向器處于中間位置時，閥芯和閥套在彈簧片的作用下處于中位，從油泵來的油經閥套和閥芯端部兩排小孔進入閥芯內部，再由油口T流回油箱，但由于小孔堵塞，造成回油壓損過大而引起。

對于類似涉及到叉車動力問題，一般都會先入為主，認為是發動機、變速箱出現問題了，然后花大一部分精力去排查發動機或變速箱問題，而往往忽略了其他問題。因此，只有系統去分析，把涉及到的問題點全部列出來，逐一進行排查，才能找到問題的關鍵點，快速的去處理問題。