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PC200-5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，以對挖掘機及其他含有液壓傳動裝置的設備的檢修起到一定的指導作用。
關鍵詞：挖掘機 液壓 故障 診斷 排除
挖掘機上應用液壓傳動的系統(tǒng)主要有先導控制液壓系統(tǒng)、回轉液壓系統(tǒng)、行走液壓系統(tǒng)、工作裝置液壓系統(tǒng)等，它具有結構緊湊、動作靈活、運行平穩(wěn)、操作方便等優(yōu)點，液壓系統(tǒng)是以液壓油作為傳遞動力的介質，會因為內部元器件磨損后產生泄漏，同時伴隨著出現(xiàn)過熱，工作無力等故障。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，因此在維修液壓系統(tǒng)時，必須弄懂其工作原理和正確分析故障原因的基礎上才能保證維修的質量。本文以PC200-5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 PC200-5型挖掘機液壓系統(tǒng)的工作原理
PC200-5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。
PC200-5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 PC200-5型挖掘機液壓系統(tǒng)故障診斷與排除
PC200-5型挖掘機，液壓系統(tǒng)的調定壓力為30MPa，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；回轉緩慢無力。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(tǒng)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，而其它動作正常
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。從工作原理圖不難看出：其它工作正常，這說明工作泵、總安全閥是正常工作的，他們所提供給整個系統(tǒng)的壓力足夠，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。此時只需檢查大臂滑閥、大臂油缸、大臂部分的油管、及其密封件了。
�。�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。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。
�。�3）內泄漏故障的處理
該部分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。但我們可以借助一些輔助方法來判斷泄漏情況。
�。�4）對大臂油缸的檢查
當大臂油缸活塞收到底后，拆下無桿腔油管，使大臂油缸有桿腔繼續(xù)充油。若無桿腔油管口有大量工作油泄出，說明液壓缸發(fā)生內漏；也可以使鏟斗裝滿載荷，舉升到極限位置，大臂操縱桿置于中位，并使發(fā)動機熄火，觀察大臂的下沉速度；然后，將大臂操縱桿置于上升位置，如果這時大臂下沉速度明顯加快，也說明內漏發(fā)生在液壓缸；如果下沉速度變化不明顯，則內漏原因出在大臂滑閥。
�。�5）對大臂滑閥的檢查
大臂滑閥的泄漏主要是因為閥桿與閥體的配合間隙太大、調壓彈簧損壞、閥內密封件損壞等。檢查閥桿和閥體的配合間隙，檢查壓力彈簧，看閥體內密封件是否有損壞。
2.1.2 排除方法
如油缸內泄漏測試結果超過規(guī)定值，應予以拆開作進一步檢查，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。從工作原理圖不難看出：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，我們可從由易到難、從關鍵點開始檢查起。我們先檢查最直觀的點，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。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，過高的溫度將使閥、泵卡死。有問題先排除，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。因此我們首先進行系統(tǒng)壓力的檢測。系統(tǒng)壓力的檢測：在測壓點裝上40MPa量程的壓力表，發(fā)動機在額定轉速下，將大臂提升到最高位置，此時表顯示最高壓力，此時讀數應為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�。粰z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）。而處于其它工作狀態(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”，至使“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。
3 維修挖掘機液壓系統(tǒng)注意事項
本文只介紹了PC200-5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、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。因此我們在維修液壓系統(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，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，才能更好的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)。當系統(tǒng)出現(xiàn)問題時能找出引起系統(tǒng)故障真正的原因，更多的工作是從平時的日常點檢開始，注重設備檢查和維修工作的細節(jié)，在故障早期就將引起故障的各種因素消除，通過對工作循環(huán)不斷的改進與提高，從而使預知維修工作能在不斷變化的工作環(huán)境中更進一步，確保設備發(fā)揮更大的效益，實現(xiàn)設備事故為零的目標。 |
