郭貴龍

摘要：本論文主要描述了930E卡車舉升系統(tǒng)構(gòu)造及易出現(xiàn)的故障現(xiàn)象，通過不同的故障分析，列出不同故障的排除方法，為以后提高檢修效率奠定了一定的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：930E;舉升泵;無舉升;舉升壓力

中圖分類號：TD422?????? 文件標(biāo)識碼：B

0 前言

930E卡車是神華準(zhǔn)能黑岱溝露天煤礦運輸巖石的主要設(shè)備，由于運輸量大，運行工作時間較長，卡車卸載貨物量大，因此卡車舉升系統(tǒng)使用較頻繁，會出現(xiàn)各種舉升系統(tǒng)故障，由于舉升系統(tǒng)較為復(fù)雜，舉升系統(tǒng)主要由液壓油箱、舉升泵、舉升高壓濾芯、多路閥以及相關(guān)液壓管路等組成，其好壞直接影響設(shè)備的運行狀況。

本文主要介紹了現(xiàn)用礦用卡車無舉升這一故障，并對其進行深入分析，最終得出了常見舉升故障解決方案。

1 故障描述

930E卡車是通過液壓油箱、舉升泵、舉升高壓濾芯、多路閥以及相關(guān)液壓管路等來完成舉升作業(yè)，由于液壓舉升系統(tǒng)出現(xiàn)故障不同于機械故障和電氣故障，造成液壓設(shè)備出現(xiàn)的故障也是多樣性的，舉升過程中有時系統(tǒng)壓力達不到系統(tǒng)要求時，很可能是泵引起的也可能是溢流閥引起的，也可能是兩者作用的結(jié)果，有時會幾個故障同時出現(xiàn)，比如有時液壓系統(tǒng)的工作不穩(wěn)定經(jīng)常和噪聲振動故障同時出現(xiàn)，同一個故障可能多個原因引起的，而這些原因會經(jīng)常是互相交織在一起互相影響，930E卡車駕駛室內(nèi)的舉升手柄有舉升、保持、迫降、浮動四個位置，當(dāng)司機將舉升手柄打到舉升位時，930E卡車廂斗無舉升動作，無法傾卸廂斗內(nèi)的貨物，影響設(shè)備運行效率，也給作業(yè)過程中帶來安全隱患。^[1]

2? 930E卡車卡車舉升工作原理

930E卡車主要是通過液壓油箱、舉升泵、舉升高壓濾芯、多路閥以及相關(guān)液壓管路等系統(tǒng)來完成卡車舉升工作，930E卡車舉升泵是靠牽引交流發(fā)電機的輔助傳動裝置來驅(qū)動的串聯(lián)式齒輪泵，該泵在1900r/minhe 和17.24MPa時的總輸出為931L/min，舉升壓力被一個位于舉升控制閥進油部分的內(nèi)部溢流閥限制到17.24MPa，工作原理是將液壓油輸送到一個串聯(lián)齒輪泵，通過舉升泵的液壓輸出引導(dǎo)到安裝在930E卡車燃油箱內(nèi)側(cè)的一對高壓濾芯，經(jīng)過過濾后然后進入舉升分配閥，分配閥將油分配給舉升油缸的缸體來進行舉升和下降，通過舉升和下降來完成貨物轉(zhuǎn)載和貨物卸載。

3 舉升系統(tǒng)動力源元件——舉升泵簡介

930E卡車所使用的舉升泵為串聯(lián)齒輪式泵。它由牽引交流發(fā)電機端的驅(qū)動軸來驅(qū)動，齒輪泵在現(xiàn)代液壓技術(shù)中，齒輪泵特別是外嚙合齒輪泵屬于結(jié)構(gòu)最簡單、產(chǎn)量和使用量最大的泵類元件。齒輪泵和葉片泵等同屬殼體承壓型轉(zhuǎn)子式流體機械，不僅廣泛用于液壓技術(shù)，而且也大量用作潤滑泵和食品、化工等工藝流程中的輸液泵。^[2]

齒輪泵的優(yōu)點：

（1）結(jié)構(gòu)簡單，零件數(shù)量少，制造成本低;

（2）體積小，重量輕，功率密度較高;

（3）在采取補償措施后，可達到相當(dāng)高的容積效率;

（4）對介質(zhì)的污染不甚敏感;

（5）內(nèi)齒輪泵的流量脈動和噪聲均不大;

（6）可制成吸排油方向與輸入軸轉(zhuǎn)向無關(guān)的擺線內(nèi)齒輪泵。

齒輪泵的主要缺點：

（1）不能無級變量;

（2）外齒輪泵的流量脈動和噪聲均較高;

（3）外齒輪泵作為高壓元件使用時性能衰減較快，壽命較低。

3.1 齒輪泵的分類

齒輪泵一般按嚙合副的配置分為外嚙合型（外齒輪泵）和內(nèi)嚙合型（內(nèi)齒輪泵）兩種，內(nèi)嚙合泵中包括了特別標(biāo)明齒形的擺線齒輪泵。^[3] 本文所講的930E卡車使用的是外齒輪泵。

3.2 外嚙合齒輪泵的吸、排油原理

外齒輪泵的結(jié)構(gòu)包括：一對齒輪被封閉在由前蓋、后蓋以及外殼構(gòu)成的空間中嚙合運轉(zhuǎn)。在A區(qū)由于齒輪在脫離嚙合時齒間容積擴大，出現(xiàn)負壓，形成吸油腔。吸入的油液經(jīng)選中的齒谷帶到齒輪再次進入嚙合的B區(qū)，此時由于齒間容積的縮小而將油壓出，形成排油腔。液壓油因之被齒輪副連續(xù)不斷地由吸油腔輸送到排油腔并壓出。吸排油口可以在外殼上沿徑向或在后蓋上沿軸向配置，也可以混合配置。為減小吸油阻力，一般吸油口均顯著大于排油口。^[4]

3.3 外齒輪泵的適用齒形

大多數(shù)外齒輪泵采用標(biāo)準(zhǔn)的漸開線齒形。絕大多數(shù)的泵只有一對參數(shù)相同的齒輪，個別特殊用泵有3個或更多齒輪，某些泵的主、從動輪的參數(shù)不同。液壓行業(yè)的齒輪泵幾乎都用直齒輪副（正齒輪）。斜齒輪副雖然具有能改善嚙合條件、有助于避免“困油”并減少流量脈動和噪聲的優(yōu)點，但因會產(chǎn)生軸向力使泵體受力復(fù)雜而得不償失。如采用沒有軸向力的人字或圓弧齒輪則不僅成本過高，而且難于保證形成連續(xù)的齒面密封線，故斜齒輪和人字齒輪目前僅用于低壓大流量的潤滑和輸液泵中。^[5]

3.4 外齒輪泵的典型結(jié)構(gòu)

最簡單的外齒輪泵齒輪端面與前后蓋之間的軸向間隙是固定的，受制造工藝和成本的限制，這個間隙很難做得小而均勻，同時由于存在著軸向間隙和零件的變形，捏合著的齒輪副在加載時不可避免地出現(xiàn)偏斜，加之使用過程中的磨損，其端面和齒頂間隙均難以長期保持在理想狀態(tài)。此二處的泄露較大，而難以得到高的容積效率。因此這種結(jié)構(gòu)只能用于低壓齒輪泵上（一般P<12MPa）。工作壓力較高的齒輪泵均需采用某種補償措施來控制上述間隙值。這種三段式結(jié)構(gòu)的齒輪泵常用在相同的前后蓋之間安裝不同寬度的工作齒輪和外殼的方式來構(gòu)成不同排量的產(chǎn)品系列，但受軸承承載能力和端面泄漏量與總排量比值的限制，同系列泵的最大與最小排量之比一般不應(yīng)大于3.一些中小排量的齒輪泵也有把中段殼體和后蓋合在一起制成兩體式的。其優(yōu)點為減少了一個密封面及相應(yīng)的緊固螺栓，因之能進一步減輕重量。但此種泵殼加工困難，且不便制成多聯(lián)泵，現(xiàn)已較少見。^[6]

3.5 多聯(lián)及多級齒輪泵

內(nèi)外齒輪泵都能很方便地與同類或不同類泵構(gòu)成雙聯(lián)或多聯(lián)泵，此時前后泵之間用代替前泵后蓋的中間支承隔板分開，各泵軸間用花鍵套聯(lián)結(jié)。一般總是將所需用功率最大者放在最前面，以利用其直徑較大的輸入軸向整臺多聯(lián)泵傳輸功率。某些雙聯(lián)泵具有公用的吸油口。以前還曾有過一些兩級油路串聯(lián)的雙級齒輪泵，以獲得雙倍于單級泵的輸入壓力。隨著液壓技術(shù)的進步，今天單級齒輪泵的許用壓力已達很高水平，再無必要使用這種結(jié)構(gòu)復(fù)雜、效率低下的串聯(lián)雙級泵。^[7] 做為神華準(zhǔn)能黑岱溝露天煤礦拉運巖石的主要設(shè)備，930E卡車使用的舉升泵為雙聯(lián)齒輪泵。

4齒輪泵的常見故障原因

（1）液壓油箱內(nèi)添加的液壓油油面過低

（2）使用不符合卡車規(guī)定標(biāo)號的液壓油

（3）進出油管被臟物堵塞

（4）油泵齒輪及油封損壞，空氣進入液壓系統(tǒng)

（5）油泵進出口接頭或彎接頭的密封圈損壞，進出口的緊固螺栓或螺母未上緊，導(dǎo)致空氣侵入液壓系統(tǒng)。

（6）油泵密封圈老化，油泵出現(xiàn)內(nèi)漏

（7）油泵內(nèi)部件零件裝配錯誤造成油泵內(nèi)漏

（8）液壓油污染過臟

5 無舉升故障原因分析及排除方法制定

（1）無舉升或舉升無力常見故障原因有;液壓油箱油位過低，油管進出接頭漏氣，空氣進入液壓系統(tǒng)，還有舉升泵的故障或磨損損壞嚴重，液壓油箱截流閥未打開，舉升泵進出有油口堵塞等等，下面分舉幾個常見故障排除方法。

（2）供油管路閥門沒打開，卡車啟動，舉升泵損壞。

維修人員在更換油品時，將舉升系統(tǒng)的供油管路閥門關(guān)閉，當(dāng)啟動卡車時長時間沒有將閥門打開致使舉升泵在無潤滑油的情況下工作，導(dǎo)致舉升泵出現(xiàn)磨損，從而損壞泵裝置。

判斷舉升泵損壞的方法：

a.由于舉升泵為雙聯(lián)齒輪泵，正常情況下不會出現(xiàn)損壞。磨損主要是添加的油液不凈所致，還有無潤滑油的情況下，舉升泵內(nèi)部齒輪會出現(xiàn)干磨，導(dǎo)致齒輪磨損，磨損后泵的內(nèi)泄會嚴重，導(dǎo)致泵無法正常工作，出現(xiàn)損壞。此時應(yīng)檢查舉升濾芯，查看內(nèi)部有無鐵屑，出現(xiàn)鐵屑后更換齒輪泵并且清洗液壓系統(tǒng)更換液壓油。^[8]

b.由于舉升泵和轉(zhuǎn)向泵為同軸驅(qū)動，當(dāng)發(fā)機運轉(zhuǎn)時，可以檢查傳動軸和轉(zhuǎn)向泵的工作情況。當(dāng)傳動軸工作但是轉(zhuǎn)向泵不工作時，舉升泵內(nèi)部驅(qū)動軸出現(xiàn)損壞。

c.將液壓表（0-5000psi）安裝在舉升濾芯的快速接頭上，啟動卡車，將舉升手柄放置在動力下降的位置，查看液壓表的壓力值（正常動力下降的壓力值為1500psi），如果壓力值為0，需要調(diào)節(jié)舉升先導(dǎo)閥，觀察壓力值有無變化，如無法達到正常壓力值，說明舉升泵內(nèi)部齒輪損壞或泵軸損壞，則需要更換舉升泵。

d.舉升泵無法達到規(guī)定壓力值2500psi，調(diào)節(jié)舉升閥內(nèi)部的舉升溢流閥達到2500psi，如不能到達規(guī)定值，舉升泵內(nèi)部內(nèi)泄，拆解舉升泵更換密封。

（3）動力下降壓力正常，動力上升無壓力，卡車出現(xiàn)無舉升。

a.檢查卡車舉升限位保險FB1-FS5，如果保險拆除后，卡車可以舉升，則說明舉升限位開關(guān)出現(xiàn)接地故障，檢查舉升限位開關(guān)的線路。

b.檢查卡車舉升限位保險FB1-FS5，如果保險拆除后，卡車仍無法舉起。檢查舉升限位電磁閥，閥芯有可能不能自動回位。

（4）動力下降和動力上升均無壓力，卡車出現(xiàn)無舉升。

在卡車啟動后，在平衡閥上（TPU和TPD）測得壓力均為零。檢查舉升閥上的端蓋的節(jié)流孔是否堵塞從而導(dǎo)致量控制閥處于常通狀態(tài)。

（4）卡車動力上升或動力下降壓力均正常，貨物無法卸載。

由于卡車箱斗內(nèi)的貨物轉(zhuǎn)載時，貨物中心在卡車前部，卡車卸載貨物。如果出現(xiàn)這種情況，應(yīng)該使用液壓反鏟將前部貨物卸掉部分。

6 結(jié)語

本文主要介紹了930E卡車無舉升這一故障現(xiàn)象，然后對其進行了分析，最終制定出了解決方案。這種故障排除方法的提出給日常檢修工作提供了寶貴的經(jīng)驗以及可靠的理論依據(jù)，節(jié)省了大量的人力、物力，大大地提高了檢修效率，同時也有效地提高了設(shè)備的出動率，保證了神華準(zhǔn)能黑岱溝露天煤礦的穩(wěn)定運行。

參考文獻：

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[4] 路甬祥.液壓氣動技術(shù)手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2002

[5] 吳宗澤.機械零件設(shè)計手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2003

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[7] 王文斌等.機械設(shè)計手冊（新版2）[M].機械工業(yè)出版社，2004

[8] 蘇維嘉等.電動輪自卸車原理與運用[M].北京：中國社會出版社，2001

（作者單位：神華準(zhǔn)格爾能源有限責(zé)任公司 設(shè)備維修中心）