關于SF33900型礦用卡車舉升系統故障分析及排除方法

賈騰

[摘 ? ?要 ]SF33900型礦用卡車由湖南湘電集團生產，是黑岱溝露天礦的主要運輸設備之一，SF33900電動輪自卸卡車以其效率高、運量大、靈活性強、經濟性好而成為大型露天礦運輸的理想設備。SF33900卡車舉升系統由變量柱塞泵和葉片泵串聯的組合油泵、舉升控制開關、舉升控制集成閥、平衡閥、舉升油缸等組成。這些部件如果出現故障都會導致卡車舉升系統發生故障。基于此，分析相關問題，以供參考。

[關鍵詞]舉升系統;設備;壓力調節;排除方法

[中圖分類號]TD57 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）06–00–04

[Abstract]Sf33900 mining truck， produced by Hunan Xiangdian group， is one of the main transportation equipment in Heidaigou open pit mine. Sf33900 electric wheel dump truck has become the ideal equipment for large open pit mine transportation because of its high efficiency， large capacity， strong flexibility and good economy. Sf33900 truck lifting system is composed of variable piston pump and vane pump series combination oil pump， lifting control switch， lifting control integrated valve， balance valve， lifting cylinder， etc. If these components fail， it will lead to the failure of the truck lifting system. Based on this， this paper analyzes the related problems for reference.

[Keywords]lifting system; Equipment; Pressure regulation; Exclusion method

本文主要對SF33900卡車舉升系統進行簡單介紹，然后對卡車不舉升（舉升緩慢）、舉升時液壓油溫升高、設備舉升報警燈常亮3個發生率較高的故障進行分析，總結出故障排除的方案。

1 舉升系統介紹

SF33900卡車舉升系統主要由變量柱塞泵（轉向泵）和葉片泵（舉升泵）串聯的組合油泵、舉升控制開關、舉升控制集成閥、平衡閥、舉升油缸等組成。

舉升系統采用雙泵合流回路，舉升時液壓系統中除使用舉升油泵（葉片泵）外，還將轉向變量柱塞泵的輸出的壓力油通過舉升控制集成閥并聯到舉升液壓油路中去，以增加壓力油的流量，縮短舉升時間。組合油泵由卡車動力總成通過傳動軸帶動。

SF33900舉升控制開關位于司機室內，由擋位組合開關和撥桿所組成，當駕駛員撥動撥桿到迫降位、浮動位、保持位、舉升位4個擋位的任意一個擋位時，都有相應的開關閉合或斷開。通過電信號控制舉升控制集成閥的先導電磁換向閥來控制舉升油缸的4個工動作。

舉升控制集成閥為電控先導式集成控制閥，由多個電磁閥、二通插裝閥、溢流閥等集成而成，裝在車架外側，維修較為方便，主要作用是控制卡車廂斗的舉升、下降及控制葉片泵和變量柱塞泵合流。

平衡閥位于液壓泵組后側，與舉升油缸的有桿腔回路相連，其主要功能是防止在廂斗舉升的最后階段，由于貨物在廂斗底部堆積，造成舉升油缸突然加速伸出而損壞液壓缸。當舉升油缸末節缸伸出過快，導致舉升油缸無桿腔失壓時，平衡閥閥芯開度減小，回油流量減小，回油背壓增大，舉升油缸速度下降以避免“拔缸”。

舉升油缸是2個四節倒置雙作用伸縮套筒式油缸，置于車架兩側后輪的前部，缸筒與車架、車箱的連接處都裝有活動關節軸承，舉升油缸由高壓油推動。

當卡車運轉時，柴油發動機作為動力源，通過主傳動軸、萬向節帶動變量柱塞泵與葉片泵串聯的組合油泵旋轉。卡車舉升時，舉升控制集成閥上的舉升電磁閥得電，變量柱塞泵和葉片泵同時向舉升系統供油，雙泵輸出的壓力油合流進入舉升液壓缸無桿腔，舉升油缸伸出完成舉升動作。不舉升時，葉片泵輸出的液壓油通過舉升控制集成閥卸荷回油箱。當卡車廂斗舉升到限定位置時，舉升限位磁力開關開啟，使得舉升控制集成閥上的所有電磁閥電磁鐵都失電，舉升系統轉換為保持狀態，舉升油缸停止運動（在舉升過程或下降過程中，也可以通過舉升控制開關使系統進入保持狀態）。當舉升系統進入迫降狀態時，葉片泵的油液經過舉升控制集成閥、平衡閥進入舉升油缸的有桿腔，舉升油缸在壓力油的作用下回縮，卡車廂斗下降。在舉升油缸末節缸回縮之前，應將舉升控制開關旋轉至浮動位，舉升油缸有桿腔中的油液在車斗自重作用產生的被動壓力下回油，車斗繼續下降至舉升液壓缸完全回縮。車輛在行駛時將舉升控制開關切換至浮動位可避免外界造成的液壓沖擊。

2 故障描述及排除

2.1 卡車不舉升（舉升緩慢）故障分析及排除方法

2.1.1 故障描述

SF33900卡車舉升手柄共有迫降位、浮動位、保持位、舉升位4個擋位，當發動機處于運轉狀態下將舉升控制開關置于舉升位時，卡車無舉升動作、舉升緩慢或舉升卡頓導致廂斗內的貨物無法正常卸載，最終造成設備停機維修。

2.1.2 故障原因分析及排除方法

（1）先對設備進行外觀檢查。檢查卡車液壓油箱油液是否充足;檢查液壓油缸、液壓油管是否有明顯滲漏;檢查連接動力總成與液壓泵的傳動軸是否發生斷裂、歪斜;檢查舉升行程磁力開關外觀是否損壞，是否有異物附著（磁力開關容易有鐵屑吸附）;檢查舉升控制集成閥以及舉升行程開關上的線束是否有脫落。確認以上檢查均正常后，可以進行下一步故障診斷。

（2）由于SF33900卡車舉升系統采用雙泵合流回路，首先檢查變量柱塞泵工作壓力是否正常。啟動卡車，在駕駛室內“車輛管理系統”顯示屏上查找整車運行參數，檢查卡車系統壓力是否正常（正常壓力在16～18 MPa）。如果壓力不正常，需調節變量柱塞泵壓力，調節完畢后，把舉升控制開關置于舉升位置查看能否夠舉起廂斗。

（3）檢查舉升壓力是否正常。在卡車左側大梁前方安裝有3塊壓力表，分別測量卡車轉向和系統壓力（正常范圍16～18 MPa）、舉升壓力的（0～18 MPa）、迫降壓力的（0～8 MPa）。將舉升限位開關信號（619線）切斷，此時卡車舉升無限位;這時在發動機怠速下將舉升控制開關切換至舉升位置，開始舉升觀察壓力表上的讀數是否可以達到18 MPa。在通過檢查繼電器柜內的舉升限位繼電器（619號線上的繼電器），看是否有燒蝕或觸點長閉合狀況，如果沒有在做進一步檢查。

（4）檢查舉升控制開關是否有線纜斷開或短路現象;檢查舉升控制集成閥上的4個電磁閥（YA1為回油電磁閥、YA2為舉升電磁閥、YA3為迫降電磁閥、YA4為葉片泵供油電磁閥）得電的邏輯關系是否正常。當舉升控制開關置于保持位置時所有電磁閥都不得電;舉升控制開關置于浮動位時YA1得電;置于舉升位置時YA2、YA4得電;置于迫降位置時YA1、YA3、YA4得電。當舉升控制開關置于不同位置的時候用使用萬用表測量或直接使用小螺絲刀在各個電磁閥上來回試探是否有電磁吸力現象，確認舉升控制集成閥上的4個電磁閥得電的邏輯關系是否正確，如果不正確則證明這個電磁閥線路有故障或電磁線圈有故障，如圖1所示。

（5）檢查CV7、CV8、CV4溢流閥是否松動;舉升控制開關在舉升位時，聽3個溢流閥處是否有較大溢流聲，手感3個溢流閥處溫度是否明顯高于閥組其他位置，以初步排除溢流閥溢流故障。用壓力表測量CV7溢流閥設定壓力是否正常，用以排除CV7溢流閥及插裝閥故障;若壓力異常，檢查CV7溢流閥密封件是否損壞及插件閥芯是否卡頓。檢查CV8溢流閥密封件是否損壞及插件閥芯是否卡頓，檢查主梭閥是否泄漏。檢查CV4溢流閥密封件是否損壞及插件閥芯是否卡頓。檢查CV3插件閥芯是否卡頓。

（6）如果上述檢查都正常，應檢查平衡閥是否出現阻塞卡頓;檢查舉升油缸是否存在竄腔現象。

2.1.3 卡車舉升系統壓力調節方法

更換舉升控制集成閥、溢流閥、變量柱塞泵后需要對系統壓力進行重新調節，調節前須將所有溢流閥（4處）及變量柱塞泵恒壓閥調節螺桿完全松開。

進行壓力調整的操作者在調節壓力前需熟悉SF33900液壓系統的原理圖及舉升控制集成閥的裝配圖;能夠清楚、正確的理解各蓋板、溢流閥、電磁閥等元件是什么及所在位置。

（1）葉片泵安全壓力調節：該溢流閥位于CV7蓋板上。調節前，將壓力表接至舉升控制集成閥XP1處;調節時，手動按壓YA4電磁閥閥芯（CV7蓋板上）的同時順時針擰緊溢流閥調節螺桿，通過觀察壓力表將壓力調定至18～19 MPa，調定后擰緊鎖緊螺母。

（2）迫降壓力調節：該溢流閥位于CV6蓋板上。調節前，使舉升控制開關位于迫降位;順時針擰緊CV6溢流閥調節螺桿，通過觀察壓力表將壓力調定至8 MPa，擰緊鎖緊螺母。調定后，將舉升控制開關切換至保持位或浮動位。

（3）變量柱塞泵恒壓壓力及安全壓力（CV8溢流閥）調節：調節前，將壓力表接至舉升控制集成閥XP2處。將變量柱塞泵恒壓閥調節螺桿完全擰緊，擰緊時注意觀察壓力表，若壓力異常，馬上停止調節（兩人操作時，可邊調泵壓力、邊調CV8溢流閥壓力）;然后，一邊觀察壓力表一邊順時針擰緊CV8溢流閥調節螺桿，將CV8溢流閥壓力調定至22～23 MPa，擰緊鎖緊螺母;最后，緩慢松開變量柱塞泵恒壓閥調節螺桿，將變量柱塞泵恒壓閥壓力調定至18～19 MPa，擰緊鎖緊螺母。

（4）舉升壓力調節：該溢流閥位于CV4蓋板上。調節前，將舉升限位開關信號（619線）切斷;將舉升控制開關切換至舉升位置，緩慢擰緊CV4溢流閥調節螺桿直至車斗可舉升，待舉升油缸舉升至最高位后，緩慢擰緊CV4溢流閥調節螺桿，調定壓力至18～19 MPa，擰緊鎖緊螺母。

（5）通過調節CV3蓋板上的調整螺釘，可調節廂斗下降速度，控制車斗下落的時間在25～30 s（擰出螺釘，速度變快，反之變慢）。壓力全部調定后，復原設備后進行功能試驗。

2.1.4 更換舉升控制集成閥的注意事項

更換舉升控制集成閥之前需判斷葉片泵的是否正常，是否有異常震動;更換舉升控制集成閥之前需對液壓系統進行保養，更換吸油過濾器、回油過濾器、高壓過濾器，徹底清理液壓油箱。

2.1.5 相關安全注意事項

（1）將舉升限位開關信號（619線）切斷進行舉升測壓前，要先確認卡車廂斗內沒有貨物;在舉升測壓過程中要一直保持卡車發動機怠速運行，否則由于舉升速度過快可能導致舉升油缸發生“拔缸”事故。

（2）不允許在不采取任何安全措施的情況下將廂斗舉起，而人進入廂斗下維修作業。

（3）在拆卸任何閥件前，都必須先確認卡車已經熄火、液壓系統內壓力已完全釋放。廂斗舉起時不允許拆卸任何閥件;卡車熄火泄壓前要先確認舉升控制集成閥上的電磁線圈通斷電工作正常，防止有閥件內部由于電磁線圈異常導致高壓油液積存在閥體內傷人。

2.2 舉升時液壓油溫升高故障分析及排除方法

2.2.1 故障描述

SF33900卡車液壓系統是以液壓油為工作介質來實現能量轉換，液壓系統工作過程中必然帶來能量損耗，主要有沿程損失和局部損失。油液在管道流動和流經各種閥類時產生沿程壓力損失，或系統中相對運動的零件因摩擦阻力造成局部壓力損失。這些損失轉化成熱能，其中一部分被空氣吸收，大部分傳到液壓組件和油液中，使液壓系統溫度升高。SF33900卡車液壓油溫度傳感器信號是4～20 mA對應0 ～200 ℃，溫度傳感器安裝于液壓油箱上，液壓油溫高的報警出廠設置值為75 ℃，SF33900卡車在連續舉升-迫降后，卡車液壓系統油溫明顯升高，導致駕駛室內輛管理系統顯示屏上的液壓油溫高報警燈亮起，設備無法正常運行，最終造成設備停機維修。

卡車發生液壓油溫高后，將加快液壓油的氧化速度，使液壓油氧化變質形成膠狀物，從而黏接在閥件接觸面上，出現閥件工作異常，也將導致液壓系統內部密封件老化，失去密封的作用。主要會導致液壓系統無法正常工作，液壓故障頻率增高。

2.2.2 故障原因分析及排除方法

啟動設備后，在不進行舉升、迫降操作的情況下，使用測溫槍分別測量變量柱塞泵至舉升控制集成閥壓力油管的溫度和葉片泵至舉升控制集成閥壓力油管的溫度如圖2所示（啟動設備前，兩油管溫度必須低于系統液壓油溫度）。

（1）兩油管升溫速度相近，兩油管溫度始終相近（5 ℃以內），按下述方案排除故障。

在設備怠速狀態下：檢查CV8溢流閥是否松動;舉升控制開關在保持或浮動位時，聽CV8溢流閥處是否有較大溢流聲，使用測溫槍測量CV8溢流閥處溫升速度是否明顯高于閥組其他位置。如果升溫明顯，則檢查CV8溢流閥密封件是否損壞。

將舉升控制開關切換至保持位，觀察卡車廂斗是否緩慢舉升。如果出現上述現象，需更換CV2插件。若無上述故障，再依次檢查CV8插件、主梭閥。

（2）兩油管升溫速度有明顯差異，兩油管溫度差越來越大，按下述方案排除故障。

檢查CV4、CV7溢流閥設定壓力是否正常、兩溢流閥密封件是否損壞或失效，判斷方法同CV8溢流閥（保持位時）。檢查CV7插件閥芯是否有卡頓、阻尼孔是否堵塞。排除上述故障后，進行下面的檢測試驗：（在液壓油溫高于環境溫度10℃以上時，液壓油溫正常的設備溫升速度慢于8 min/℃。做下述試驗時，可對一臺油溫正常的設備進行下述第③項試驗，以便于對比相關參數）。

①使用油堵堵住變量柱塞泵至轉向系統（即至高壓過濾器）、變量柱塞泵至舉升控制集成閥的出口兩個油管口，目的是排除由于轉向制動系統泄漏造成的溫升的因素。啟動柴油機以750 r/min的轉速運轉（不得踩油門踏板），5 min后記錄液壓油溫度。重復操作，記錄20 min的溫升變化情況，計算出溫升速度。

②繼續用油堵堵住變量柱塞泵至轉向系統（即至高壓過濾器）的出油口，連接變量柱塞泵至舉升控制集成閥的油管，目的是排除由于舉升控制集成閥泄漏造成的溫升因素。啟動柴油機以750 r/min

的轉速運轉（不得踩油門踏板），5 min后記錄液壓油溫度。重復操作，記錄20 min的溫升變化情況，計算出溫升速度。

③將變量柱塞泵兩出油管均連接好，啟動柴油機以750 r/min的轉速運轉（不得踩油門踏板）5 min后記錄液壓油溫度。重復操作，記錄20 min的溫升變化情況，計算出溫升速度。

通過上述3個步驟的試驗數據的對比，可以準確找出引起溫升的源頭。

2.2.3 相關安全注意事項

在處理液壓油溫升高故障中，需要拆卸液壓油管、閥件等時，要先確認液壓油溫度低于40 ℃，否則可能導致維修人員被高溫油液燙傷。

2.3 設備舉升報警燈常亮故障分析及排除方法

2.3.1 故障描述

在SF33900卡車廂斗完全下落后，位于車輛管理系統顯示屏上的舉升報警燈沒有熄滅，處于常亮狀態，卡車由于控制系統聯鎖功能啟動，電動輪馬達失去動力使卡車無法移動，造成設備停機維修。

2.3.2 故障原因分析及排除方法

導致舉升報警燈沒有熄滅的原因有兩種：舉升行程開關壞或411線束在落斗狀態有+24 V電源接入。

（1）在落斗的狀態下，在輔助電器柜中使用萬用表的電壓檔量取411號線束是否有電。如果411線束沒有電，如舉升報警燈常亮，說明舉升限位磁力開關正常，而是411線束到VHMS（車輛管理系統）有+24 V電源接入。先把411到VHMS的插頭拔下來。用萬用表電壓檔測量VHMS與411號線相對應的插針看有沒有電壓值，如顯示有電壓值，說明線束有問題，檢查線束。如顯示沒有電壓值，說明VHMS出現問題，響應更換VHMS，如圖3所示。

（2）如果411號線有電，可以說明舉升限位磁力開關或線束有問題。先將行程開關的411號線甩開，用萬用表測量電氣柜中的411號線如沒電說明線路沒問題，更換行程開關;如有電檢查線路連接情況。

3 結束語

本文重點敘述了SF33900型礦用卡車舉升系統的故障現象，并從多方面進行深入解析，最終總結出了SF33900卡車相應的舉升故障的排除方法。該方法的提出能夠有效地提高維修人員對本車型舉升故障的維修效率，同時也為今后的維修工作增加了必要的維修經驗，提高了設備的出動率，保證了黑岱溝露天礦各項生產事務的正常開展。

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