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        淺談日立ZAXIS330型液壓挖掘機故障及處理

        2019-07-23 01:51:16吳靈芳
        科技視界 2019年15期
        關鍵詞:排除挖掘機診斷

        吳靈芳

        【摘 要】液壓系統(tǒng)是挖掘機最重要的系統(tǒng)之一,也是最容易出現(xiàn)故障的系統(tǒng)之一,本文以日立ZAXIS330型挖掘機的液壓系統(tǒng)為例,講述了液壓系統(tǒng)工作原理及故障的診斷和排除方法,重點論述了故障原因和故障排查的過程,總結出對日立ZAXIS330型挖掘機進行液壓系統(tǒng)故障診斷與排除應遵循的順序和原則。

        【關鍵詞】挖掘機;液壓;故障;診斷;排除

        中圖分類號: TU621;TU607 文獻標識碼: A 文章編號: 2095-2457(2019)15-0056-002

        DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.15.027

        日立ZX系列挖掘機應用廣泛,為了提高其工作效率,必須要保證挖掘機的性能和及時解決挖掘機的故障,而其中液壓系統(tǒng)是挖掘機最重要的系統(tǒng)之一,也是最容易出現(xiàn)故障的系統(tǒng)之一,因此找到其故障的診斷和排除方法尤其重要。液壓傳動故障的出現(xiàn)具有突發(fā)性、隱蔽性,而且涉及的元器件比較多,給故障診斷和排除帶來一定的困難,本文以日立ZAXIS330型挖掘機經常出現(xiàn)的故障為例,介紹液壓傳動的工作原理,分析其常見故障現(xiàn)象的診斷和排除方法。

        1 日立ZAXIS330型挖掘機液壓系統(tǒng)的工作原理

        日立ZAXIS330型挖掘機液壓系統(tǒng)是由一些基本回路和輔助回路組成,它們包括工作回路、限壓回路、卸荷回路、緩沖回路、節(jié)流調速和節(jié)流限速回路、行走限速回路和先導閥控制回路等。其元器件主要由工作泵、補油泵、先導控制閥、分配閥、安全閥、大臂油缸、小臂油缸、鏟斗油缸、油箱及相關管路等組成[1]。日立ZAXIS330型挖掘機液壓系統(tǒng)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,從油泵輸出具有一定壓力的液壓油進入一組并聯(lián)的分配閥。通過手柄→先導閥→工作閥組來實現(xiàn)相應的動作,系統(tǒng)通過總油路上的總安全閥限定整個系統(tǒng)的總壓力,各組工作油路的安全閥分別對相應油路起過載保護和補油作用。

        2 日立ZAXIS330型挖掘機液壓系統(tǒng)故障診斷與排除

        日立ZAXIS330型挖掘機,液壓系統(tǒng)的調定壓力為34MPa,小于該壓力則為系統(tǒng)壓力偏低。液壓系統(tǒng)的故障主要表現(xiàn)在兩個方面:大臂舉升緩慢無力和回轉緩慢無力,以下詳細介紹液壓系統(tǒng)不同故障現(xiàn)象的診斷和排除方法。

        2.1 大臂舉升緩慢無力,而其他動作正常

        2.1.1 故障診斷

        在液壓系統(tǒng)中,如只是動臂舉升緩慢無力,而轉斗翻轉正常,這說明工作泵、總安全閥是正常工作的,系統(tǒng)壓力足夠,同時也說明泵進油端的管路和濾油器以及油箱的油量、油質沒問題。因此只需檢查大臂滑閥、大臂油缸、大臂部分的油管、及其密封件。

        (1)檢查油路堵塞情況

        先作常規(guī)處理,拆下油管,拆下大臂滑閥閥體、閥桿及相關部件進行清洗,把油道清洗干凈并用壓縮空氣吹通吹干。

        (2)檢查油路泄漏情況

        液壓系統(tǒng)的泄漏一般都是在使用一段時間后產生[3]。從表面現(xiàn)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,管接頭松動、配合件間隙增大、油溫過高、密封圈變質或裝配不良等。泄漏分為內泄漏和外泄漏,通常故障主要由于內泄漏引起。內泄漏主要產生于動臂滑閥和油缸內泄漏,內泄漏主要發(fā)生于閥體和油缸內部,不易檢查,但可以借助一些輔助方法來判斷泄漏情況。

        2.1.2 排除方法

        如油缸內泄漏測試結果超過規(guī)定值,應予以拆開做進一步檢查,如密封圈損壞則更換,如缸壁拉傷嚴重則更換;如動臂閥磨損嚴重則更換。

        2.2 大臂工作正常;小臂(鏟斗)工作緩慢無力

        2.2.1 故障診斷

        在液壓系統(tǒng)中,如大臂工作正常;小臂(鏟斗)工作緩慢無力。大臂舉升正常,這說明工作泵、總安全閥是正常工作的,同時也說明泵進油端的管路和濾油器以及油箱的油量、油質沒問題。此時只需注意檢查小臂(鏟斗)工作滑閥、安全閥、及其密封件。

        2.2.2 排除方法

        液壓傳動故障診斷與排除方法大同小異,同樣小臂(鏟斗)部分與大臂部分的故障處理方法也基本相同,因此對于處理小臂(鏟斗)工作部分的故障可參照2.1故障現(xiàn)象的處理方法進行操作。

        2.3 大臂舉升緩慢無力;回轉緩慢無力

        2.3.1 故障診斷

        在工作裝置液壓系統(tǒng)中,大臂和回轉工作都不正常,引起這一原因比較多,它可能包含了前面故障現(xiàn)象外,還與總安全閥、液壓泵、濾油器、液壓油、分配閥進回油路故障有關。由于涉及點比較多,按故障排除方法由易到難、從關鍵點開始檢查起。先檢查最直觀的點,檢查油箱油量足不足,檢查液壓油的清潔度、顏色、粘度、稠度和氣味。液壓油從高壓側流向低壓側而沒有作機械功時,液壓系統(tǒng)內就會產生熱,如果液壓油溫度過高,會使密封件變質和油液氧化至失效,會引起腐蝕和形成沉積物,以至堵塞阻尼孔和加速閥的磨損,同時過高的溫度將會使閥、泵卡死,如果檢查發(fā)現(xiàn)有問題可先排除,接著檢查幾個關鍵部位。從幾率上來講,大臂滑閥和回轉滑閥同時損壞,大臂油缸和回轉油缸同時發(fā)生內泄漏的可能性比較少。因此可先進行系統(tǒng)壓力的檢測。系統(tǒng)壓力的檢測:在駕駛室右側顯示屏按SET鍵,發(fā)動機在額定轉速下,選擇P模式,將大臂提升到最高位置,此時表顯示最高壓力,此時讀數(shù)應為27~28MPa。

        2.3.2 排除方法

        如果系統(tǒng)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,閥桿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;檢查閥桿和閥體的配合間隙,正常的配合間隙應在0.005~0.025mm之間,修理極限為0.04mm;檢查主閥芯于主閥套配合間隙,正常配合標準間隙為0.010~0.018mm,修理極限為0.03mm。檢查壓力彈簧及閥內密封件是否有損壞。(2)工作泵內漏:泵內漏表現(xiàn)為:工作時噪聲大、發(fā)動機轉速越高,則噪聲越大;在濾油器中可見到大量銅屑。應拆檢泵,如有損壞,應修復或更換。(3)在檢查并處理好在系統(tǒng)總的壓力問題后,如仍工作不正常則可按2.1、2.2條分別對動臂部分和轉斗部分排除。(4)若以上檢查都正常時, 則測量相應工作油路的壓力,用壓力表測得,當處于“回轉”“大臂提升”兩種工作狀態(tài)時,其工作油路的壓力僅為10MPa,先導控制系統(tǒng)油壓僅為0.5MPa,(正常值為2.8MPa)。而處于其他工作狀態(tài)的工作油壓、先導控制系統(tǒng)油壓符合正常值,后對液壓的工作原理圖進行仔細分析,發(fā)現(xiàn)回轉控制優(yōu)先的先導油路與大臂控制優(yōu)先的先導油路與左行走控制閥、直線行走閥的油路可相通,因此初步判斷可能由于“左行走控制閥”中有高壓油作用于“直線行梭走閥”,致使“直線行走梭閥”的閥蕊不在中位,“回轉”和“大臂提升、下降”的先導控制油路通過 “梭閥”、“直線行走閥”后被旁通泄壓,后輕微操作“左行走”操作手柄時,“回轉”和“大臂提升”兩者動作有所加快,因此判斷“左行走控制閥”的端部“彈簧和油封”損壞,經拆卸“左行走控制閥”發(fā)現(xiàn)油封、彈簧已明顯損壞,更換新彈簧及油封后,該故障排除。

        2.4 回轉速度慢或回轉功能失效

        2.4.1 故障診斷

        引起回轉速度慢或回轉功能失效的原因大概有幾種:先導閥故障;控制閥內泵控制閥(5閥柱)閥柱卡滯;回轉溢流閥故障;回轉馬達故障;回轉馬達停放制動器溢流的開關閥故障;回轉減速裝置故障。

        2.4.2 排除方法

        檢查先導系統(tǒng)或主液壓系統(tǒng)有無故障,如果其他功能(前端工作裝置或行走)操作正常,則認為先導功能正常,如先導系統(tǒng)故障,故障可能發(fā)生于先導閥后的先導系統(tǒng)。

        (1)檢查二次先導壓力是否正常,如異常則是先導閥故障;(2)二次先導壓力正常則監(jiān)測泵控制壓力,一邊慢慢操作控制閥,一邊檢查泵控制壓力是否變化平穩(wěn),如變化不平穩(wěn)則為控制閥內泵控制閥(5閥柱)閥柱卡滯;(3)如果泵控制壓力變化平穩(wěn),檢查回轉溢流壓力是否正常,回轉溢流壓力不正常,則為回轉溢流閥故障;(4)如果回轉溢流壓力正常,檢查回轉馬達的排油量是否正常,回轉馬達的排油量不正常,則為回轉馬達故障,回轉馬達的排油量正常,檢查回轉馬達停放制動器溢流的開關閥是否劃傷或卡滯,如回轉馬達停放制動器溢流的開關閥劃傷或卡滯,則是回轉馬達停放制動器溢流的開關閥故障,反之則為回轉減速裝置故障。維修回轉減速裝置,故障排除。

        3 維修挖掘機液壓系統(tǒng)注意事項

        本文只介紹了日立ZAXIS330型挖掘機液壓系統(tǒng)的典型故障及其維修方法,實際上還有其他一些故障,如行走緩慢、某些前端工作裝置動作緩慢、液壓油溫度高、管接頭經常沖斷等等,但無論什么緣故,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。因此在維修液壓系統(tǒng)故障時必須注意:

        (1)液壓元器件一定要清洗干凈,油路處理暢通后方可組裝。(2)不要使用不干凈的液壓油,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,油管不能接錯。(4)對工作泵排量及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。

        總之,當液壓系統(tǒng)出了故障,不要盲目處理,按照“先易后難、先外后內、先重點后一般”的順序分析和解決問題[4-5],一般先檢查外部泄漏情況,檢查油量油質,檢查堵塞情況,對于元器件內部磨損引起的故障,要先弄懂原理后作針對性的檢查,通過對液壓系統(tǒng)更加深入的了解和掌握,不斷提高技術和工作能力,才能更好地解決好液壓設備使用者面臨的主要問題,管理好液壓系統(tǒng)。

        【參考文獻】

        [1]章信才.進口挖掘機液壓系統(tǒng)結構原理與維修[M].沈陽:遼寧科學技術出版社,2008.

        [2]朱齊平,馬德水,周興業(yè),等.進口挖掘機維修手冊[M].沈陽:遼寧科學技術出版,2005.

        [3]曹學峰,陳夢喜,孫英.日立ZAXIS330型挖掘機行走無力的故障排查[J].建筑機械化,2017(11):63-65

        [4]安慎永,李時征.日立ZX200-3型挖掘機鏟斗缸溜缸故障排查[J].工程機械與維修,2017(09):48.

        [5]張金陽.日立ZX240-3G型挖掘機柴油機無加速故障排查[J].工程機械與維修,2017(08):63.

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