裝載機液壓系統的常見故障與維修方法

來源:文萃谷 1.04W

裝載機上應用液壓傳動的系統主要有工作裝置液壓系統、變矩-變速液壓系統、轉向液壓系統等,具有結構緊湊、運行平穩、動作靈活、操作方便輕巧等優點,但是由於液壓傳動是以液體作為傳遞動力的介質,故容易產生泄漏,運行較長時間後,還容易出現過熱、工作無力、內部元件損壞等故障。液壓傳動故障的出現具有突發性和隱蔽性,而且涉及的元件比較多,給故障診斷和排除帶來極大的困難,因此在維修液壓系統時,必須弄懂其工作原理,並在正確分析故障原因才能保證維修的質量。本人經過幾年來在生產工作實踐中的學習,積累了一些經驗,寫出來與大家切磋,希望能對檢修液壓傳動系統起到一定的指導作用。

裝載機液壓系統的常見故障與維修方法

本文以ZL50C裝載機常出故障的工作裝置液壓系統為例,介紹液壓傳動的工作原理,並分析其在工作過程中常見的故障現象診斷和排除方法。

  一50C工作裝置液壓系統的工作原理

ZL50C工作液壓系統主要由工作泵、分配閥(分配閥由安全閥、轉鬥滑閥、轉斗大腔雙作用安全閥、轉鬥小腔安全閥、動臂滑閥等集成)、轉鬥油缸、動臂油缸、油箱等組成。

ZL50C裝載機工裝置作液壓系統採用順序迴路,各機構的進油通路按先後次序排列,泵只能按先後次序向一個機構供油。在工作過程中,液壓油自油箱底部通過濾油器被工作泵吸入,從油泵輸入具有一定壓力的液壓油進入分配閥。壓力油先進轉鬥滑閥,轉鬥滑閥有三個位,操作該滑閥,使滑閥處右位或左位,可以分別實現斗的後傾、前傾動作,當轉鬥滑閥處中位時,壓力油進入動臂滑閥。動臂滑閥有四個位,操作滑閥,如圖-1所示中從右到左的四個位,分別可以實現動臂的提升、封閉、下降和浮動動作。系統通過分配閥上的總安全閥限定整個系統的總壓力,轉斗大、小腔的雙作用安全閥分別對轉斗大腔、小腔起過載保護和補油作用。動臂滑閥與轉鬥滑閥的油路採用互鎖連通油路,可以實現小流量得到較快的作業速度。

  二50C工作裝置液壓系統故障診斷與排除

ZL50C裝載機,轉鬥滿載時,發動機額定轉速下,動臂提升時間應小於7s,轉鬥前傾時間應小於2.5s,大於相應時間則為動作緩慢;工作裝置液壓系統的調定壓力為17Mpa,小於該壓則為系統壓力偏低。工作裝置液壓系統的故障主要表現在兩個方面:動臂舉升緩慢、無力或無動作;轉鬥翻轉緩慢、無力或無動作。引起兩個故障的主要原因是工作油壓偏低,而造成壓力偏低的主要原因是堵塞和泄漏。油路暢通、密封好是系統正常工作的保證,堵塞和泄漏是最常見的液壓傳動故障,因此檢查液壓傳動故障一般從液壓油路方面開始檢查。以下是對ZL50C工作裝置液壓系統不同故障現象的.診斷和排除方法。

  1、故障現象:動臂工作正常;轉鬥翻轉緩慢、無力或無動作

在工作裝置液壓系統中,如只是動臂工作正常;轉鬥翻轉緩慢、無力或無動作。從工作原理圖不難看出:動臂舉升正常,這説明工作泵、總安全閥是正常工作的,同時也説明泵進油端的管路和濾油器以及油箱的油量、油質沒問題。此時只需注意檢查轉鬥滑閥、轉斗大、小腔雙作用安全閥、轉鬥油缸、轉鬥部分的油管、及其密封件了。

液壓傳動故障診斷與排除方法大同小異,同樣轉鬥部分與動臂部分的故障處理方法也基本相同,因此對於處理轉鬥部分的故障可參照2.1故障現象的處理方法進行操作。另需要注意的是:轉鬥油缸的大腔小腔油路上各自裝了雙作用安全閥,起過載保護和補油作用,也控制着兩個腔的工作壓力。轉鬥翻轉工作緩慢、無力或無動作還跟兩個雙作用安全閥控制壓力偏低有關,也是故障常產生點,因此對該安全閥的檢查也很重要。

轉鬥油缸大腔安全閥壓力的檢查和調整:在測壓點2接上25Mpa量程的壓力錶,將動臂提升到最高位置,發動機在怠速下,操縱轉鬥滑閥,使轉鬥前傾至最大位置後,回覆中位,然後操縱動臂滑閥使動臂下降,此時表的讀數應位20Mpa,如有差別應調整。轉動調壓絲桿,擰進壓力增加,擰出壓力減少。

轉鬥油缸大腔安全閥壓力的檢查和調整:在測壓點3接上16Mpa量程的壓力錶,將動臂提升到水平位置,發動機在怠速下,操縱轉鬥滑閥,使轉鬥前傾到最大位置,回覆中位,提升動臂,此時表的讀數應位12Mpa,如有差別應調整。轉動調壓絲桿,擰進壓力增加,擰出壓力減少。如調不起壓,有可能雙作用安全閥有故障,拆開雙作用安全閥,檢查雙作用安全閥閥孔與閥杆的間隙,兩安全閥一樣,標準值為0.01~0.02mm,修理極限為0.035mm;檢查變形彈簧壓縮,當彈簧壓縮道長度位49.4mm時,施加力應大於660N。如有斷裂或狀態不良,應更換。

  2、故障現象:動臂舉升緩慢,無力或無動作,而轉鬥翻轉正

在工作裝置液壓系統中,如只是動臂舉升緩慢,無力或無動作,而轉鬥翻轉正常。從工作原理圖不難看出:轉鬥翻轉工作正常,這説明工作泵、總安全閥是正常工作的,他們所提供給整個系統的壓力足夠,同時也説明泵進油端的管路和濾油器以及油箱的油量、油質沒問題。此時只需檢查動臂滑閥、動臂油缸、動臂部分的油管、及其密封件了。

1)檢查油路堵塞情況

需檢查的幾個元件故障易排除但不易診斷,因此我們只需常作規處理,拆下油管,拆下動臂滑閥閥體、閥杆及相關部件進行清洗,把油道清洗乾淨並用壓縮空氣吹通吹乾。

2)檢查油路泄漏情況

液壓系統的泄漏一般都是在使用一段時間後產生。從表面現象看,多為密封件失效、損壞、擠出或密封表面被拉傷等造成。主要原因有:油液污染、密封表面粗糙度不當、密封溝槽不合格,管接頭鬆動、配合件間隙增大、油温過高、密封圈變質或裝配不良等。泄漏分為內泄漏和外泄漏,一般先從外泄漏開始檢查起。

a.外泄漏故障的處理

診斷方法:外泄漏一般憑肉眼就可觀察到。首先檢查油管有無破裂,管接頭是否鬆動,密封件是否損壞、失效或擠出;檢查缸蓋與缸筒的接合處,活塞桿與缸蓋導向套之間有無泄漏現象,檢查活塞桿刮傷情況。

排除方法:緊固管座螺栓,更換密封件,活塞桿拉傷嚴重要重新鍍鉻處理或更換。

b.內泄漏故障的處理

診斷方法:該部分內泄漏主要產生於動臂滑閥和油缸內泄漏。內泄漏隱藏於閥和缸內部,不易檢查。但我們可以藉助一些輔助方法來判斷泄漏情況。

對動臂油缸的檢查:當動臂缸活塞收到底後,拆下無杆腔油管,使動臂缸有杆腔繼續充油。若無杆腔油口有大量工作油泄出,説明液壓缸發生內漏;也可以使轉鬥裝滿載荷,舉升到極限位置,動臂操縱桿置於中位,並使發動機熄火,觀察動臂的下沉速度;然後,將動臂操縱桿置於上升位置,如果這時動臂下沉速度明顯加快,也説明內漏發生在液壓缸;如果下沉速度變化不明顯,則內漏原因出在動臂滑閥。

對動臂滑閥的檢查:動臂滑閥的泄漏主要是因為閥杆與閥體的配合間隙太大,調壓彈簧損壞,閥內密封件損壞或閥體有砂眼等。檢查閥杆和閥體的配合間隙,檢查壓力彈簧,看閥內密封件是否有損壞;檢查閥體是否有砂眼等鑄造缺陷。

排除方法:如油缸內泄漏測試結果超過規定值,應予以拆開作進一步檢查,是密封圈裝配錯誤應重新裝配,是密封圈損壞應更換,是缸壁拉傷嚴重應更換;如動臂閥磨損嚴重應更換。

  3、故障現象:動臂舉升緩慢、無力或無動作;轉鬥翻轉緩慢、無力或無動作

在工作裝置液壓系統中,動臂和轉鬥工作鬥工作都不正常,引起這一原因比較多,它可能包含了前面故障現象外,還與總安全閥、工作泵、濾油器、液壓油、分配閥進回油路故障有關。由於涉及點比較多,我們可從由易到難、從關鍵點開始檢查起。先我們檢查最直觀的點,檢查各管接頭是否鬆動、密封可靠否;檢查油管是否老化油,有無外泄漏;檢查油箱油量足不足,液壓油是否清潔等,有問題先排除,接着檢查幾個關鍵部位。從機率上來講,動臂滑閥和轉鬥滑閥同時損壞,動臂油缸和轉鬥油缸同時發生內泄漏的可能性比較少。因此我們可以考慮影響工作裝置整個系統壓力的泵和安全閥作手。

系統壓力的檢測:在測壓點1裝上25Mpa量程的壓力錶,將動臂提升到水平位置,發動機在額定轉速下,操縱轉鬥滑閥,使轉鬥後傾直到表顯示最高壓力,此時讀數應為17MPa。如果系統壓力偏低,應主要從以下幾個方面分析和排除:

1)分配閥有內漏:分配閥內泄漏主要原因有:總安全閥的主閥芯被卡死,閥杆與閥體的配合間隙太大,調壓彈簧損壞,閥內密封件損壞或閥體有砂眼等。拆檢總安全閥的錐閥是否被卡住;檢查閥杆和閥體的配合間隙,正常的配合間隙應在0.005~0.025mm之間,修理極限為0.04mm;檢查主閥芯於主閥套配合間隙,正常配合標準間隙為0.010~0.018mm,修理極限為0.03mm。覆蓋間隙超差,應鍍鉻配磨;檢查壓力彈簧,看閥內密封件是否有損壞;檢查閥體是否有砂眼等鑄造缺陷。

2)工作齒輪泵內漏:齒輪泵內漏表現為:工作時噪聲大、發動機轉速越高,則噪聲越大;在濾油器中可見到大量銅屑。應拆檢齒輪泵,檢測齒輪的端面間隙(正常值為0.100~0.140mm)齒輪的齧合間隙(正常值為0.005-0.015mm)、齒輪的徑向間隙(正常值為0.100-0.200mm),以及檢查密封件是否良好等。如有超差或損壞,應修復或更換。

在檢查並處理好在系統總的壓力問題後,如仍工作不正常則可按1、2條分別對動臂部分和轉鬥部分排除。

  三.裝載機工作裝置液壓系統維修的注意事項

本文只介紹了ZL50C裝載機工作裝置液壓系統的典型故障及其維修方法,實際上還有其他一些故障,如轉鬥動作時產生“點頭”現象,管接頭經常沖斷等等,但無論什麼緣故,所有的液壓傳動問題都可歸納為:壓力、流量、方向三大問題。而引起三大問題的原因一般都是泄漏、堵塞、油管接錯、調壓不對造成的。因此我們在維修液壓系統故障時必須注意:

1、液壓元件一定要清洗乾淨,油路處理暢通後方可組裝。

2、不要使用不乾淨的液壓油,不用劣質的密封件。

3、一定要正確組裝元件,如“Y”型圈開口不能裝反,管不能接錯。

4、對安全閥的調整在未弄清楚之前不要亂動,以免引起調大了沖壞液壓元件,調小了工作緩慢、無力或無動作。

5、一旦系統出了故障,不要盲目處理,按照“先易後難、先外後內、先重點後一般”的順序分析和解決問題,一般先檢查外部泄漏情況,檢查油量油質,檢查堵塞情況,對於元件內部故障引起的系統故障,由於難於診斷和排除,所以必須弄懂原理後針對性的檢查,避免不必要的浪費。

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