裝載機液壓系統(tǒng)故障診斷分析

張 旭

（山西方華機械有限公司，山西陽泉 045000）

0 引言

隨著工程機械的快速發(fā)展，裝載機由于具有作業(yè)效率高、靈活機動、操作輕便及負載能力高等優(yōu)點，在建筑業(yè)及礦業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。裝載機屬于典型的機、電、液一體化設(shè)備。主要由機械本體、液壓系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)組成。隨著液壓系統(tǒng)技術(shù)水平的提高及各類液壓元件的不斷完善，液壓元件逐漸替代了一些機械執(zhí)行機構(gòu)，液壓元件在裝載機上占的比重越來越大，有效提高了裝載機的操控性，同時節(jié)約了生產(chǎn)成本。

1 裝載機液壓系統(tǒng)故障診斷與排除的必要性

液壓元器件的大量使用，對降低裝載機零部件的生產(chǎn)成本，提高裝載機的可控性發(fā)揮了重要作用，因此，裝載機的常見故障也多表現(xiàn)為液壓系統(tǒng)故障[1-2]。由于液壓系統(tǒng)的隱蔽性及相關(guān)液壓元件的集成度較高，對維修人員的液壓液知識要求較高。但在維修過程中，多數(shù)操作人員或維修人員由于缺乏專業(yè)的培訓(xùn)，不能科學(xué)合理地對裝載機液壓系統(tǒng)的故障進行及時判斷與排除。現(xiàn)場更換零部件存在盲目性，造成裝載機維修成本提高，甚至不能及時維修耽誤生產(chǎn)。因此，維修人員需要將裝載機實際生產(chǎn)過程中的典型液壓系統(tǒng)故障歸納總結(jié)，并針對這些故障制定合理的分析、判斷、解決辦法[3-4]。

2 裝載機液壓系統(tǒng)的故障診斷

裝載機液壓系統(tǒng)故障主要分為主要液壓系統(tǒng)（工作液壓系統(tǒng)）故障及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的故障，根據(jù)故障不同的表現(xiàn)形式[5-6]，本文逐一進行具體分析。

2.1 裝載機主液壓系統(tǒng)的故障診斷

2.1.1 工作壓力小于額定壓力

在裝載機作業(yè)過程中，當(dāng)工作壓力小于額定壓力時會出現(xiàn)工作裝置“力不足”或“無響應(yīng)”等現(xiàn)象，出現(xiàn)這些故障時應(yīng)按順序進行排查。

（1）檢查系統(tǒng)安全閥是否發(fā)生損壞

液壓系統(tǒng)安全閥的主要作用是控制液壓系統(tǒng)壓力，當(dāng)液壓系統(tǒng)壓力超過規(guī)定值時安全閥開啟，介質(zhì)通過安全閥排放到油箱，有效地保持液壓系統(tǒng)壓力的穩(wěn)定。當(dāng)安全閥出現(xiàn)問題時，安全閥在低壓力值時開啟，液壓系統(tǒng)有可能會提前卸壓，造成系統(tǒng)工作壓力小于額定壓力。現(xiàn)場維修人員應(yīng)首先檢查主液壓系統(tǒng)的安全閥是否出現(xiàn)密封件損壞、泄漏、調(diào)壓彈簧損壞或失效等情況，并及時更換安全閥，再進行系統(tǒng)試壓。

（2）檢查液壓油缸是否有“內(nèi)漏”或油泵的油腔是否發(fā)生擊穿現(xiàn)象

經(jīng)檢查安全閥沒有問題的情況下，需要進一步檢查液壓油缸與油泵是否發(fā)生故障。通過裝載機的“動臂”和“轉(zhuǎn)斗”動作來檢測兩液壓缸壓力值的大小。如果兩個液壓缸壓力值不同，說明壓力低的液壓缸內(nèi)部漏油較嚴重，需要維修液壓缸；如果兩液壓缸壓力值相同，說明液壓油泵的低、高壓腔發(fā)生了擊穿，需要維修液壓油泵。

2.1.2 裝載機系統(tǒng)壓力正常，但作業(yè)速度的故障診斷方法

當(dāng)裝載機作業(yè)速度變慢（裝載機動臂提升速度降低），但檢測的系統(tǒng)壓力正常時。第一步需要聽裝載機柴油發(fā)動機的聲音是否發(fā)生異常，如果柴油發(fā)動機出現(xiàn)異響，說明發(fā)動機轉(zhuǎn)速降低，需要維修發(fā)動機。如果柴油發(fā)動機沒有異響，需要檢查裝載機油泵效率是否下降，油泵效率下降會造成系統(tǒng)流量不足，影響裝載機作業(yè)速度。裝載機油泵效率是否下降通常采用排除法來檢查，具體排除方法如表1所示，通過對以下項目的排除，就能確定裝載機液壓油泵的工作效率是否下降，并對液壓油泵進行有針對性的維修。

表1 液壓油泵的工作效率發(fā)生異常的排除方法

2.2 裝載機轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)的故障診斷

由于液壓系統(tǒng)的工作原理是基本一致的，故針對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)壓力低引起的故障的診斷處理方法可參考主液壓系統(tǒng)的診斷方法。在裝載機轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)出現(xiàn)較多的故障是裝載機轉(zhuǎn)向動作滯后，這個典型故障是由于轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)流量控制元器件失效導(dǎo)致的，但這種故障經(jīng)常與裝載機方向盤轉(zhuǎn)向力不足相混淆。現(xiàn)場維修人會形成錯誤判斷，盲目更換零配件，維修不及時。針對轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)流量控制元器件經(jīng)常發(fā)生的問題進行如下分析。

2.2.1 轉(zhuǎn)向控制元件故障診斷

裝載機的轉(zhuǎn)向控制元器件包括轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向閥。當(dāng)兩個出油口發(fā)生堵塞，會造成裝載機單向轉(zhuǎn)向緩慢的故障；當(dāng)兩個出油口的流量不足時，會造成裝載機左、右轉(zhuǎn)向速度均慢的故障。利用流量表和壓力表檢測其進出油口的流量值和壓力值是否符合要求。發(fā)現(xiàn)異常值需要及時處理并更換相關(guān)元器件。

2.2.2 恒流閥故障診斷

恒流閥具有系統(tǒng)恒流量調(diào)節(jié)功能，它由流量調(diào)節(jié)裝置與壓差控制裝置組合而成。通過調(diào)節(jié)恒流閥閥門開度來實現(xiàn)對系統(tǒng)流量的控制，裝載機轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)恒流閥出現(xiàn)故障時，會引起裝載機轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)流量發(fā)生變化，影響轉(zhuǎn)載機的左、右轉(zhuǎn)向速度。恒流閥的故障主要是由于閥體內(nèi)部閥芯堵塞或閥芯彈簧引起的。恒流閥出現(xiàn)故障時需要進行清洗或更換恒流閥的閥芯彈簧，恢復(fù)恒流閥的流量控制能力。

2.2.3 流量放大閥故障診斷

流量放大閥是利用低壓小流量的先導(dǎo)油推動較大流量的壓力油進入裝載機轉(zhuǎn)向油缸，實現(xiàn)裝載機的快速轉(zhuǎn)向。流量放大閥閥體結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，配合梭閥和優(yōu)先閥使用[7]。流量放大閥內(nèi)部進入異物時會造成閥芯堵塞現(xiàn)象，壓力油不能及時進入轉(zhuǎn)向油缸，造成轉(zhuǎn)向系統(tǒng)流量減少，裝載機轉(zhuǎn)向緩慢。可通過清洗流量放大閥消除此類故障，同時檢查異物存在的原因，并如果裝載機轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)放大閥內(nèi)部零部件損壞，則必須及時更換。必要時需要整體更換閥體[8]。

3 結(jié)論

裝載機的廣泛應(yīng)用大大提高了生產(chǎn)率，其操作簡單、機動靈活。使用過程中要注意對裝載機的維護，保證其液壓系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，對液壓系統(tǒng)出現(xiàn)的故障進行科學(xué)合理的診斷及維修，從根本上消除隱患，有利于提高裝載機工作的效率，降低生產(chǎn)成本。