挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)常見故障及排除方法

挖掘機(jī)
一、挖掘機(jī)無回轉(zhuǎn)的故障排除
一臺(tái)E挖掘機(jī)已運(yùn)轉(zhuǎn)一萬五千多小時(shí)，目前出現(xiàn)了故障，左右一點(diǎn)都不能回轉(zhuǎn)。除了回轉(zhuǎn)其他動(dòng)作均正常，這說明工作泵應(yīng)是正常的。我們按從易到難的順序排查故障。先用壓力表測了泵在回轉(zhuǎn)時(shí)的壓力，此正常壓力應(yīng)是30mpa，而檢測壓力最高是8mpa，相差很多，這說明控制回轉(zhuǎn)的油路中泄漏嚴(yán)重。 
出現(xiàn)這種現(xiàn)象有四種原因： 
　　一、先導(dǎo)壓力較低，不能打開主操縱閥； 
　　二、回轉(zhuǎn)主操縱閥的閥芯卡住； 
　　三、回轉(zhuǎn)馬達(dá)的補(bǔ)油閥卡住，或彈簧斷了失去補(bǔ)油功能； 
　　四、馬達(dá)配流盤接觸面有劃痕使進(jìn)回油路相通。 
　　我們把斗桿的先導(dǎo)油管和回轉(zhuǎn)的先導(dǎo)油管對(duì)換，再操作回轉(zhuǎn)手柄此時(shí)斗桿的動(dòng)作正常，這說明回轉(zhuǎn)的先導(dǎo)壓力正常。排除第一種原因。 
　　拆開了控制回轉(zhuǎn)的主閥芯沒發(fā)現(xiàn)異常磨損，也沒卡住，排除了第二種原因。說明故障不在多路閥上。 
　　故障就在回轉(zhuǎn)馬達(dá)上，先檢查補(bǔ)油閥，發(fā)現(xiàn)此閥沒有卡住，彈簧也沒有斷，第三種原因也排除了。把馬達(dá)的后端蓋打開發(fā)現(xiàn)軸承壞了，再把整個(gè)馬達(dá)拆下來，解體開發(fā)現(xiàn)配流盤、滑靴、全部損壞。此馬達(dá)是斜軸式定量馬達(dá)，軸承是造成馬達(dá)損壞的直接原因，一萬五千多小時(shí)對(duì)軸承來說已超過其壽命，所以對(duì)液壓泵或馬達(dá)等高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的總成其軸承應(yīng)定期更換。 
二、淺談液壓挖掘機(jī)常見故障的判斷排除
摘要：本文對(duì)液壓挖掘機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降、工作速度變慢及挖掘無力等常見故障的分析判斷進(jìn)行了論述。對(duì)于排除故障有很好的參考價(jià)值。 
關(guān)鍵詞：挖掘機(jī) 故障 排除

   隨著科技的進(jìn)步，現(xiàn)代挖掘機(jī)一般都采用了機(jī)—電—液一體化控制模式，我們?cè)谂懦恍┕收蠒r(shí)，解決的多是發(fā)動(dòng)機(jī)—液壓泵—分配閥—外部負(fù)荷的匹配問題。一般在挖掘機(jī)作業(yè)中，這幾方面不能匹配，經(jīng)常會(huì)表現(xiàn)為：發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降，工作速度變慢，挖掘無力等。
1.發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降：
首先要測試發(fā)動(dòng)機(jī)本身輸出功率，如果發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率大大低于額定功率，如是在施工現(xiàn)場判斷要從最簡單的方法入手，首先看燃油濾芯是否堵塞，燃油路中是否有漏氣的地方，燃油泵中的柱塞，噴油頭，出油閥是否嚴(yán)重磨損，空氣濾芯進(jìn)氣是否通暢，帶渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)，渦輪增壓器是否損壞，發(fā)動(dòng)機(jī)是否快速高溫，機(jī)油粘度下降，造成缸壁封閉不嚴(yán)壓縮比下降，是否缸套組件磨損造成缸內(nèi)嚴(yán)重串氣，發(fā)動(dòng)機(jī)氣門封閉不嚴(yán)等，這些都是嚴(yán)重影響發(fā)動(dòng)機(jī)功率的因素。 如果排除了發(fā)動(dòng)機(jī)本身輸出動(dòng)力不足外，就要考慮液壓泵的流量和發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率的匹配問題了。
      液壓挖掘機(jī)在施工作業(yè)中，根據(jù)作業(yè)的負(fù)載要求，速度與負(fù)載（流量與壓力）是成反比的，就是泵的輸出壓力和流量的乘積是一個(gè)常數(shù)，泵的輸出功率恒定或近似恒定；如果泵控制系統(tǒng)出現(xiàn)了故障，就不能很好地實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)—泵—閥—負(fù)荷在不同工況區(qū)域優(yōu)化匹配狀態(tài)，從而使挖掘機(jī)不能正常作業(yè)，所以我們必須掌握各種廠家生產(chǎn)的挖機(jī)控制系統(tǒng)。如大宇的EPOS系統(tǒng)，加藤的APC系統(tǒng)，小松CLSS系統(tǒng)等；在處理故障時(shí)，同樣是有簡到繁逐一分析確認(rèn)。結(jié)合現(xiàn)代挖機(jī)是機(jī)—電—液一體化產(chǎn)品，技術(shù)含量高，所以在處理故障時(shí)，一般先從電器系統(tǒng)入手，再檢查液壓系統(tǒng)，最后檢查機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)。檢查液壓系統(tǒng)時(shí)，從輔助油路—控制油路—主油路—控制元件逐步檢查。
2．工作速度變慢：
如果是使用多年的挖掘機(jī)，速度逐漸變慢，這屬于正常磨損所致。主要因素整機(jī)各部磨損造成發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降與液壓系統(tǒng)內(nèi)泄，這樣就一系列故障都表現(xiàn)出來了，由于泄漏造成內(nèi)部能量消耗，產(chǎn)生大量熱能，使整個(gè)系統(tǒng)迅速升溫，液壓油及發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油粘度下降，使整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生高溫，表現(xiàn)為涼車稍快越熱越慢，這就需要全機(jī)大修，對(duì)磨損超限的零部件進(jìn)行修復(fù)更換。如果是新挖機(jī)突然變慢，這就要先簡后繁，從以下幾方面檢查：先查電路保險(xiǎn)絲是否斷路或短路；先導(dǎo)壓力是否正常；伺服控制閥-伺服活塞是否卡死；分配器合流故障等；排除了其它可能性，最后拆解液壓泵。
3．挖掘機(jī)無力：
整機(jī)無力分幾個(gè)方面，一是外部負(fù)荷大時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)急劇降速，這就表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：1.要按前述所說的先檢查發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力 ，  2.是檢查液壓排量是否遵循恒功率輸出。即在不影響速度的前提下，調(diào)整斜盤角度減小排量。二是部在負(fù)荷大時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)不降速，并且系統(tǒng)速度正常；這就要調(diào)試系統(tǒng)壓力了，由于各廠家使用的液壓元件與液壓系統(tǒng)不同所規(guī)定的各液壓缸壓力也不同，只要按制造廠商規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)調(diào)試就可以了。另外如果在調(diào)整溢流閥壓力調(diào)不上來時(shí)，并檢查溢流閥處于完好狀態(tài)時(shí)，這就要檢查液壓泵的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，乃至液壓泵的缸體，配流盤，柱塞等零部件了。
       一般挖掘機(jī)常見故障都表現(xiàn)在以上這些方面。隨著挖掘機(jī)使用增多，在施工作業(yè)中經(jīng)常出現(xiàn)的一些普遍的故障，一般使用挖機(jī)一兩年以上的用戶都能夠了解一些；如：挖機(jī)行走跑偏，用戶就可以馬上意識(shí)到：行走分配油封（又稱中心回轉(zhuǎn)接頭油封）損壞；兩個(gè)液壓泵流量大小不一；一邊行走馬達(dá)有問題。液壓缸快速下泄：馬上可意識(shí)到安全溢流閥封閉不嚴(yán)，或缸油封嚴(yán)重?fù)p壞等等。不過這些普遍的共性的表面故障，對(duì)一些專業(yè)的修理廠來說是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)維修市場的。
      我們搞維修行業(yè)的，要想讓用戶在使用挖掘機(jī)中高枕無憂，就必須加強(qiáng)隊(duì)伍的技術(shù)素質(zhì)和擁有先進(jìn)的檢測設(shè)備。修理挖機(jī)不象汽車相對(duì)移動(dòng)性方便，所以必須有一支快速反應(yīng)的維修隊(duì)伍，做到招之即來，來之能戰(zhàn)。
三、挖掘機(jī)行走無力故障的排除
Text一臺(tái)已使用了約10年的EX400型挖掘機(jī),其工作裝置和回轉(zhuǎn)裝置均工作正常,而行走系統(tǒng)卻明顯地表現(xiàn)出動(dòng)力不足,但行走并不走偏。
  通過對(duì)該機(jī)液壓系統(tǒng)的分析知，引起行走系統(tǒng)動(dòng)不足的原因可能是：液壓泵及其控制系統(tǒng)有故障；主卸荷閥失調(diào)或被卡死；行走控制系統(tǒng)（如先導(dǎo)油路、控制閥等）有故障；中心回轉(zhuǎn)接頭出現(xiàn)故障，如竄油或因磨損而泄漏等；行走馬達(dá)及其閥組有故障。
  由于工作裝置和回轉(zhuǎn)系統(tǒng)工作正常，故可以判定泵及其挖掘機(jī)系統(tǒng)和主卸荷閥工作正常；在用量程為6MPa的測壓表檢測控制閥的先導(dǎo)油路時(shí)，無論發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速是高還是低，先導(dǎo)油路的壓力始終在標(biāo)準(zhǔn)值（3.0-3.2MPa）范圍內(nèi)，說明先導(dǎo)油路正常；拆下行走系統(tǒng)控制閥，發(fā)現(xiàn)閥芯和閥座并無磨損、卡滯現(xiàn)象，表明控制閥的工作正常；用鐵塊固定履帶，不讓其轉(zhuǎn)動(dòng)，然后用量程為60MPa的測壓表檢測行走馬達(dá)的進(jìn)油壓力，結(jié)果壓力僅為20MPa。遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)壓力值（36MPa）。
  由此，可判斷該機(jī)故障的原因是：中心回轉(zhuǎn)接頭嚴(yán)重泄漏；行走馬達(dá)嚴(yán)重泄漏；行走馬達(dá)安全閥失調(diào)。
于是，用自制回轉(zhuǎn)接頭（安上測壓表）裝在某一行走馬達(dá)的兩條主管路上，再扳動(dòng)操縱桿使另一個(gè)行走馬達(dá)工作，結(jié)果測壓表值無變化，說明中心回轉(zhuǎn)接頭正常；再用鐵塊固定履帶使其不能轉(zhuǎn)動(dòng)，用量程為60MPa的測壓表裝在行走馬達(dá)的進(jìn)油系統(tǒng)中并使其工作，此時(shí)系統(tǒng)壓力為20MPa，重新調(diào)整此安全閥后，工作系統(tǒng)壓力由原來的20MPa升至36MPa。由此可知行走馬達(dá)正常，故障是由于安全閥失調(diào)引起的。
  調(diào)好此安全閥后試機(jī)時(shí)，機(jī)器行走正常、有力。 
四、我國挖掘機(jī)械實(shí)現(xiàn)交流變頻技術(shù)國產(chǎn)化
經(jīng)過太原重型機(jī)械(集團(tuán))有限公司和中國北方機(jī)車車輛工業(yè)集團(tuán)公司永濟(jì)電機(jī)廠的共同努力，近日，我國首臺(tái)10立方米交流驅(qū)動(dòng)挖掘機(jī)順利試制完成。這標(biāo)志著我國國有大型企業(yè)經(jīng)過優(yōu)勢互補(bǔ)，打破了這一由國外技術(shù)壟斷的市場局面，實(shí)現(xiàn)了國內(nèi)挖掘機(jī)交流變頻技術(shù)的國產(chǎn)化。 
　　目前，作為太重集團(tuán)配套20立方米挖掘機(jī)的變頻調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)已在永濟(jì)電機(jī)廠裝機(jī)進(jìn)入試驗(yàn)階段。雙方現(xiàn)已完成4立方米、28立方米的技術(shù)交流和合同洽談。在此基礎(chǔ)上，雙方還有意向合作開發(fā)更大規(guī)格的挖掘機(jī)，打造世界交流驅(qū)動(dòng)挖掘機(jī)之最。
　　交流驅(qū)動(dòng)挖掘機(jī)由于其工作環(huán)境相當(dāng)惡劣，對(duì)變頻電機(jī)有諸多新的性能要求，目前只有國外企業(yè)掌握這種技術(shù)。作為國有特大型企業(yè)的太重集團(tuán)，是我國大型挖掘機(jī)的主要制造企業(yè)。為振興民族工業(yè)，　擺脫國外公司的技術(shù)壟斷，面對(duì)丟失億元訂單以及國外公司的壓力，太重集團(tuán)與擁有先進(jìn)制造技術(shù)的我國機(jī)車電傳動(dòng)研制龍頭企業(yè)--永濟(jì)電機(jī)廠強(qiáng)強(qiáng)合作，將機(jī)械式挖掘機(jī)采用交流變頻系統(tǒng)代替原來的直流系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)挖掘機(jī)交流變頻技術(shù)國產(chǎn)化，占領(lǐng)國內(nèi)市場。
2004年12月，雙方經(jīng)過多次技術(shù)交流、談判，永濟(jì)電機(jī)廠開始研制國內(nèi)首臺(tái)10立方米交流驅(qū)動(dòng)挖掘機(jī)配套的提升、回轉(zhuǎn)、推壓、走行四種變頻驅(qū)動(dòng)電機(jī)。依靠開發(fā)國內(nèi)石油鉆井電機(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)的成功經(jīng)驗(yàn)，僅用4個(gè)多月，永濟(jì)電機(jī)廠就開發(fā)研制出太重集團(tuán)所需的電機(jī)。2005年8月23日，10立方米交流驅(qū)動(dòng)挖掘機(jī)在河北省遷安李家溝鐵礦試運(yùn)行，在連續(xù)72小時(shí)的實(shí)地考核中，臺(tái)風(fēng)"麥莎"襲擊了挖掘機(jī)，安裝在挖掘機(jī)外部的推壓電機(jī)內(nèi)部頓時(shí)全部進(jìn)水，被雨水浸泡10多個(gè)小時(shí)后，才用風(fēng)機(jī)將電機(jī)內(nèi)的積水排出，而電機(jī)卻安然無恙，這為太重集團(tuán)帶來了市場訂單，也為雙方開發(fā)國內(nèi)挖掘機(jī)市場帶來了更廣泛的合作。
五、液壓隨動(dòng)系統(tǒng)在挖掘機(jī)操縱系統(tǒng)中的應(yīng)用
液壓隨動(dòng)系統(tǒng)在挖掘機(jī)操縱系統(tǒng)中的應(yīng)用 　　液壓隨動(dòng)系統(tǒng)俗稱液壓放大器，這一方面執(zhí)行機(jī)構(gòu)能自動(dòng)地以一定的準(zhǔn)確度重復(fù)著輸入信號(hào)的變化規(guī)律，另一方面又起著功率的放大作用。 　　液壓隨動(dòng)系統(tǒng)有滑閥式和旋轉(zhuǎn)式之分，其中滑閥式液壓隨動(dòng)系統(tǒng)又分為外部型式和內(nèi)部型式兩種。 　　液壓隨動(dòng)系統(tǒng)在轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)上的應(yīng)用 　　液壓隨動(dòng)系統(tǒng)滑閥在向右移動(dòng)時(shí)油液流入轉(zhuǎn)向油缸的大腔，推動(dòng)活塞向右移動(dòng)，使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)。此時(shí)轉(zhuǎn)向油缸小腔的油液流入反饋油缸的小腔，實(shí)現(xiàn)反饋聯(lián)系；反之，滑閥向左移動(dòng)時(shí)壓力油流入反饋油缸的小腔，其活塞把大腔的油液排向油缸的小腔，使轉(zhuǎn)向輪向相反的方向偏轉(zhuǎn)。每側(cè)轉(zhuǎn)向油缸活塞行程終了時(shí)差單向閥向轉(zhuǎn)向油缸和反饋油缸的小腔補(bǔ)油，以避免吸空現(xiàn)象發(fā)生。 　　液壓隨動(dòng)系統(tǒng)在制動(dòng)器上的應(yīng)用 　　滑閥式制動(dòng)器液壓隨動(dòng)系統(tǒng)的作用是，踩下制踏板時(shí)經(jīng)過彈簧來操縱杠桿，使其左端向上壓彈簧，將活塞向上移動(dòng)并推開錐形閥，使進(jìn)油口與油腔相通。此時(shí)高壓油經(jīng)進(jìn)油口、錐形閥及出油口進(jìn)入工作油缸而實(shí)施制動(dòng)。當(dāng)高壓油作用于活塞上的壓力相對(duì)于銷軸產(chǎn)生的力矩大于由彈簧的壓縮力對(duì)銷軸產(chǎn)生的力矩時(shí)，活塞則向下移動(dòng)，錐形閥即關(guān)閉。如果前者力矩仍高于后者，則活塞將再向下移動(dòng)，錐形閥便與閥座脫開，油腔與回油口相通。此時(shí)制動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)的部分油液流回油箱，活塞回升到將錐形閥關(guān)閉時(shí)為止。松開制動(dòng)踏板時(shí)活塞便下降，油液從油腔經(jīng)油道、油孔流向回油口，由此再流回油箱中，這時(shí)制動(dòng)器松開。

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