李主瑞
(云南華聯鋅銦股份有限公司,云南文山 663701)
挖掘機液壓系統由一些基本回路和輔助回路組成,包括工作回路、限壓回路、卸荷回路、緩沖回路、節流調數和節流限速回路、行走及回轉限速回路和先導回路等;組成元件主要有主泵、先導泵、先導閥、主控閥、安全閥、工作油缸、液壓馬達、油箱以及相應的管路。挖掘機液壓系統工作時,工作泵吸入液壓油箱里的油轉而加壓輸出壓力油進入分配閥組,用控制操作手柄的不同動作來通過先導油路控制高壓工作回路,以實現不同的工作動作。此外,在各個回路中都設有安全閥,以限定系統的壓力,對系統起到過載保護的作用。下面列舉XE900D 機型常見故障進行逐一解析。
該故障表現為發動機正常運轉的前提下,操作手柄后,挖掘機沒有任何反應。此故障一般從以下方面著手排除:
挖掘機液壓系統故障的檢修第一步應是檢查液壓油箱里的油位,保證正常油位的情況下再進行下一步系統的檢查。XE900D 機型配置了觸屏電腦中控系統,對于設備的實時運行參數可以很方便、直觀的查詢出來。整機無動作時,先要查詢系統壓力是否正常,對于查詢系統顯示故障的,就用壓力表逐一檢測。根據檢測結果一般有以下3 種情況:
(1)當P1、P2 泵和風扇驅動泵以及先導泵均無壓力時:檢查分動器(也習慣性的叫分動箱),如果分動器磨損打齒輪或者分動齒軸承損壞,就會造成傳動失效,導致來自于發動機的動力無法傳遞到工作泵,直接導致了整機無動作。如果分動器正常,就要檢查發動機連接器。就該機型而言,連接器的故障率要高于分動器,因此遇到此故障時也可直接檢查連接器。分動器的故障表現相對直觀,故障后一般會出現振動大和異響,啟動發動機后若聽不到分動器有任何異響,基本就可以判定是連接器損壞,更換后故障便可排除。
(2)P1、P2 泵無壓力或者壓力過低時;檢查工作回路安全閥(限壓閥)是否正常,如果安全閥彈簧由于長時間使用變軟甚至斷裂時,就會造成系統處于泄壓回流狀態,導致系統壓力過低,不足以支撐系統工作。如果安全閥正常則應檢測是否是兩臺工作泵本身的問題,逐一排除故障。
(3)無先導壓力或者先導壓力過低時;同樣先檢查先導回路安全閥,與工作回路安全閥一樣,若是閥正常則檢查先導油泵,同樣的逐一排查。
為了防止在啟動狀態下駕駛員離開駕駛室后設備及人員的安全,挖掘機上都設置了先導鎖。若是先導鎖打不開,則先導回路就無工作壓力,直接就導致了整機無動作。此外,若系統回路中有嚴重漏油的情況也會導致系統壓力低從而造成無動作,這種情況表現的都比較直觀,不再贅述。
當出現整機無力時,首先要看的也是PI、P2 泵的工作壓力是否正常,同樣,如若泵的輸出壓力低于正常值的時候,檢查安全閥是否正常、吸油濾芯是否有堵塞,若有異常就根據情況采取清洗或者更換來排除。安全閥的壓力一般出廠時就調整到了與系統相匹配的值,在日常故障診斷和檢修過程中,不建議去調整它,在沒有專業檢測工具的條件下,一般都是拆下來安裝到另一臺正常設備上試機,以判定它的性能是否還達標。
該機型的安全閥故障率較小,因此在實際工作中一般著重于兩臺主泵本身的檢查,當檢測出泵壓力較低時,最直觀的判定辦法就是打開液壓油箱回油腔,拆下回油濾芯檢查是否有較多的金屬粉末吸附,若有則有很大可能就是由于泵本事磨損嚴重造成的。因為挖掘機所有工作回路的液壓油都是通過回油腔里的回油濾芯過濾后才回到油箱中的,因此也不能說發現吸附在回油濾芯上的金屬粉末就一定來自于液壓泵,只能根據具體的故障表現來考慮。
在主系統壓力正常的情況下,過低的先導壓力則會導致通過先導閥控制打開的主控閥閥芯的開度會比正常時候小,即閥開不到位,造成了流經主控閥的壓力油流量減少,最終表現為設備動作緩慢、無力。
先導回路故障一般有安全閥、先導濾芯、先導油泵、操作手柄、油管等幾個故障點,排除的時候根據現場情況按先易后難的辦法逐個排除即可。
該故障表現為大臂提升到一定位置后,在保持中停位置時,大臂會緩慢下落。在該故障狀態下,先導、主泵都處于正常狀態,故障點一般在相應動作的主控閥、先導閥、和操作手柄上。控制大臂動作的閥芯出現磨損時,就會出現閥體內泄,在保持中停位置時,由于閥體的內泄導致了油缸中的壓力油回流,先導閥和操作手柄的故障表現和主控制閥類似,就不進一步說明了。
該故障大多數情況下是由于油缸內活塞的密封原件磨損,壓力內泄導致,當然也不能排除先導、主控閥上控制該油缸動作的原件故障。在排除故障時,同樣遵守先易后難、先外后里的原則,先從先導元件開始逐一排查。排除了先導、主控以及油路的可能后,就基本可以判定故障點就出在執行元件,也就是液壓油缸本身。此時拆下油缸檢修,更換密封元件便可排除。值得一提的是,對于大臂油缸而言,如果油缸密封元件磨損壓力內泄了,也會造成落臂現象,只是在先導和主控制回路都正常的情況下它會表現為提臂無力和落臂現象,這就要結合前面提到的落臂故障綜合分析。
油缸、系統壓力外泄同樣也會造成該故障,區別于壓力內泄的是,壓力外泄都是很直觀的表現為漏油,很方便很直觀的就能檢查出來,不再贅述。
造成該故障的原因主要有先導控制閥故障、回轉主控制閥故障、先導油路故障、回轉工作油路故障、回轉馬達故障、回轉減速器故障等。區別于其他機型的是,該機型有前后兩個回轉馬達,一個位于大臂底座下方,一個位于主控閥前方。
先導回路故障和工作回路故障的排除和前面提到的排除方法一樣。回轉馬達的故障一般多發的就是馬達內部磨損嚴重造成的功率下降,嚴重的甚至馬達失效。此故障一般通過系統壓力檢測就能判斷出來,不過在近1 年的工作中,負責維護的5 臺該型故障都沒有出現過回轉驅動馬達損壞的情況,反而是回轉減速器經常出問題。回轉減速器由于長時間處于重負荷工作狀態,內部的連接軸、行星齒等部件容易因金屬疲勞而發生斷齒。由于斷齒脫落卡在其他齒輪上,很容易就導致了整套減速器損壞,這就是異響的原因。由于卡齒,該故障的表現往往也伴隨著回轉時機體的振動。值得一提的是,該機型的兩個回轉減速器故障一般都會接連出現,因此在維護過程中,建議發現一個減速器故障后,另一個也拆開檢查,避免造成更大的損壞,同時做好檢修記錄,方便日后查詢。
該故障的故障點一般出在行走減速器、履帶、承重輪、托鏈輪上,日常檢查中要注意檢查以上部件,發現損壞的及時更換。同時為了保護行駛系統,挖掘機要避免長時間的連續行走。
對于行走減速器的故障,同回轉減速器一樣,多發的也是打齒,此故障檢查排除原理和回轉減速器一樣,都能通過單動作適機檢查出來。另外,履帶如果張緊過度,增大了驅動齒圈與履帶鏈筋之間的摩擦,也會導致行走異響,在使用過程中要注意。
該故障是指在無任何操作的情況下,挖掘機出現一些或者某個動作,其原因是在工作回路本來應該關閉的情況下,卻有壓力油進入了動作執行元件中。故障點一般在與故障動作相應的操作手柄和先導閥上,找到相應的元件逐一排除即可。
液壓油在系統中不單單起到傳遞動力的作用,還起到冷卻、潤滑的作用,過高的油溫會對系統造成損壞,因此必須保證液壓油在適宜的溫度,這和發動機系統中保證水溫的適宜是同樣道理。
造成該故障的原因有:環境溫度高、油溫傳感器故障、系統長時間過載、散熱器及其百葉窗空氣道堵塞嚴重、散熱器內部油道堵塞、液壓油不足、散熱風扇損壞、風扇驅動泵故障、風扇驅動馬達故障、風扇馬達啟停電磁閥故障、執行元件磨損卡滯、電腦板故障等。排查時從易到難逐個排除即可。
綜上所述,挖掘機液壓系統是個相互關聯的復雜系統,一個點的故障往往會造成一系列的問題出現,在故障診斷和排除過程時,要具體問題具體分析,耐心細致的查找可能的故障發生點并逐一排除。對于挖掘機液壓系統來說,做好系統的日常維護保養工作,其意義遠勝于故障的維修。良好的維護保養是降低故障率、提高使用效率、延長使用壽命的根本保證。
液壓系統日常維護保養需要注意的幾個問題:首先,選擇合適的液壓油:液壓油的質量直接關系到整個系統的性能,在選擇的過程中要根據設備使用地的氣候條件、設備的用油要求來綜合考慮。其次,做好液壓系統的密封工作:液壓系統中最常見的問題就是因密封不良導致的漏油、進空氣等。漏油不但會造成系統工作效率降低、能源浪費、環境污染等問題,還會給操作和維護帶來更多的安全風險。系統進空氣則會出現異響、油泵氣蝕、動作遲緩,時間長了則會導致液壓油的污染、變質,給系統造成更嚴重的損害。再次,杜絕不同牌號的油品混合使用:不同牌號的液壓油混合添加使用,會對油品造成污染,導致油品質量降低,影響其性能,對系統元件的危害往往是致命性的。最后,在維護和保養的過程中要做好維修部件的清潔,避免在維修或者保養的過程當中對系統造成污染,養成良好、細致的工作習慣,特別是在維修因磨損嚴重導致的故障時,一定要清理回路中的金屬屑,以免對系統構成二次損害或者留下潛在風險。