一臺CAT320BL型液壓挖掘機(jī)在工作了5100H后出現(xiàn)如下癥狀

一臺CAT320BL型液壓挖掘機(jī)在工作了5100H后出現(xiàn)如下癥狀：當(dāng)機(jī)器向前行走30m后，整機(jī)已向左偏移2m；向后行走30m后，整機(jī)也向左偏移2m。 

1、分析與測試 
　　該機(jī)是由3個系統(tǒng)實現(xiàn)驅(qū)動和控制的，分別為主液壓系統(tǒng)、先導(dǎo)液壓系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)。其液壓系統(tǒng)的工作原理是：由發(fā)動機(jī)直接驅(qū)動上、下變量柱塞泵和先導(dǎo)泵，液壓油自上、下泵分別進(jìn)入主控制閥，機(jī)器在不進(jìn)行行走和其他動作的操作時，上、下泵的液壓油分別經(jīng)閥體進(jìn)入油箱；此時，來自主控制閥的負(fù)反饋信號反饋至上、下泵的控制器中，控制上、下泵的斜盤擺角，使機(jī)器空轉(zhuǎn)時液壓泵的排量減至最小；當(dāng)進(jìn)行行走等操作時，主控制閥在相應(yīng)先導(dǎo)壓力油的控制下，將液壓泵的壓力油引向左、右行走馬達(dá)等執(zhí)行元件。該系統(tǒng)為先導(dǎo)負(fù)反饋恒功率變量自動控制系統(tǒng)，其最大工作壓力由主溢流閥控制，行走時設(shè)置壓力為34 。3Mpa。 

　　針對該機(jī)的故障現(xiàn)象，結(jié)合液壓系統(tǒng)的工作原量，初步判斷故障應(yīng)出自液壓系統(tǒng)，可能發(fā)生的部位有：上下主泵及其控制系統(tǒng)、先導(dǎo)控制閥、主控制閥、中心回轉(zhuǎn)接頭和行走馬達(dá)等幾部分。為了更快、更準(zhǔn)確地找出故障的部位，我們進(jìn)行了如下步驟的試驗及測量。
（1）直線行走測試 
　　將挖掘機(jī)停放在長約25m且平整堅硬場地上的一端（見附圖），啟動發(fā)動機(jī)，將速度自動控制開關(guān)（AEC）斷開，并將發(fā)動機(jī)的油門放置在“10”的位置 ，同時推下左、右行走先導(dǎo)控制閥，使機(jī)器向前直線行走約25m，結(jié)果整機(jī)向左偏移了1.3m；然后，推下左、右行走先志控制閥，使機(jī)器向后直線行走約25m，發(fā)現(xiàn)整機(jī)也向左偏移1.3m。 
（2）系統(tǒng)壓力的測量 
　　將鏟斗油缸活塞縮回至極限位置，使液壓系統(tǒng)壓力升高，此時用壓力表測得系統(tǒng)的壓力為34.3Mpa，此為溢流閥的設(shè)定壓力 
（3）行走系統(tǒng)壓力的測試 
　　松開主溢流閥的鎖緊螺純潔，順時針轉(zhuǎn)動調(diào)整螺釘1.5圈，調(diào)高主溢流閥的壓力，測試行走過載閥的壓力，測試方法為：用塞擋銷卡死后右側(cè)驅(qū)動輪，同時用鏟斗和動臂撐起右履帶使其懸空，再向前操縱右行走操縱桿，此時壓力表測得的系統(tǒng)壓力即為下泵的壓力(29.5MPa)。 
（4）對換回轉(zhuǎn)接頭的油管 
　　將中心回轉(zhuǎn)接頭下的4根主油管拆下，使左、右兩對油管相互對換，擰緊后再操縱兩行走操縱桿，進(jìn)行測試步驟（1）的測試，發(fā)現(xiàn)機(jī)器向左偏移。 
（5）對換上、下泵的油管 
　　將上、下兩泵的出油管拆下，使上、下兩泵的出油管相互對換，擰緊后再進(jìn)行步驟（1）的測試，發(fā)現(xiàn)機(jī)器向右偏移。 
（6）復(fù)合動作的測試 
　　當(dāng)操縱行走控制閥使挖掘機(jī)直線行走時，同時操縱機(jī)器上的其他系統(tǒng)，讓它們產(chǎn)生動作，結(jié)果發(fā)現(xiàn)機(jī)器不存在左偏的故障。 

2、診斷與排除 
　　根據(jù)以上的測試及檢測結(jié)果并結(jié)合液壓系統(tǒng)的工作原量，可以通過“排除法”推斷出故障的原因： 
　　根據(jù)：（1）、（4）、（5）、（6）步驟的測試結(jié)果，可判斷中心回轉(zhuǎn)接頭、左右行走馬達(dá)、先導(dǎo)控制閥及行走主控制閥不存在故障。因為測試步驟（4）的結(jié)果表時，左右行走以達(dá)、行走平衡閥、行走過載閥不存在故障，而測試步驟（5）的結(jié)果則表明先導(dǎo)控制閥和行走主控制閥也不存在故障。 
　　根據(jù)（2）、（3）、（6）步驟的測試結(jié)果，可以判斷上泵不存在故障，故障的根源應(yīng)下泵。其依據(jù)是：通過測試步驟（2）、（3）可初步判斷上泵工作是正常的，經(jīng)過步驟（6）的測試后，可判斷上泵不存在故障。因為當(dāng)挖掘機(jī)直線行走且操縱機(jī)器的其他系統(tǒng)時只有上泵供油，這可進(jìn)一步說明是下泵存在故障。 
　　于是，從挖掘機(jī)上拆下液壓泵總成，對下泵進(jìn)行了檢修，拆修后發(fā)現(xiàn)，泵的柱塞、柱塞套、配流盤都沒有問題；泵調(diào)節(jié)器的柱塞和缸套都有磨傷痕跡，且已起了溝槽。由此可以確定，故障原因應(yīng)在此處。 
　　根據(jù)上述情況，對該機(jī)所出現(xiàn)的故障可解釋為：當(dāng)機(jī)器直線行走時，由于下泵的泵流量調(diào)節(jié)器的柱塞卡在某一位置，而此柱塞通過樞銷與下泵的缸體作機(jī)械連接，這樣缸體就無法轉(zhuǎn)到泵調(diào)節(jié)器的最大角度位置，使下泵無法形成最大排量。同時，由于磨損較嚴(yán)重，內(nèi)部產(chǎn)生泄漏，使系統(tǒng)壓力只能達(dá)到29.5Mpa，最終致使左側(cè)行走馬達(dá)的速度變慢，機(jī)器即向左偏移。 
　　換件修理下泵調(diào)節(jié)器后，重新安裝后試機(jī)表時，故障已被排除，機(jī)器工作恢復(fù)正常。 
　　經(jīng)分析，造成該機(jī)故障的真正原因是：由于該機(jī)工作在風(fēng)沙較大的沙漠地帶，換油時液壓油被污染；另外，卡特彼勒公司規(guī)定該機(jī)型每工作500H后須更換液壓油的濾工芯，便在檢查該機(jī)的維修、保養(yǎng)記錄時發(fā)現(xiàn)，在一個換油周期內(nèi)（2000H）曾有兩次未按規(guī)定時間更換濾芯，累計超過出規(guī)定時間長達(dá)150H。由此次故障可得到如下結(jié)論：挖掘機(jī)在使用中，必須按說明書要求選用合格的油料，注意保持液壓油的清潔度，防止換油時受污染；同時，應(yīng)按規(guī)定及時地更換液壓油和濾芯。只有這樣才能保證機(jī)器少出故障，延長其使用壽命。

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