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工程机械

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常用工程机械液压故障分析  

2011-03-03 18:16:52|  分类: 机械殿堂 |  标签: |举报 |字号 订阅

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    我国现正处在一个经济繁荣、科技高速发展阶段,工程建设项目也越来越多,尤其高速铁路、高速公路、一级路等道路工程更是近十年以来发展最快的项目。随着这些工程项目的施工建设,工程机械的数量和生产厂家也越来越多,在结构上越来越合理,在性能上也有了很大的提高,尤其是液压技术在工程机械上的应用也越来越成熟,其功能更加完善,可靠性也更高。常见的、使用最多的工程机械主要有挖掘机、装载机、推土机、压路机、平地机等。一般工地上维修方面的技术资料都比较缺乏,往往给修理和维修保养,尤其是液压系统的检测、保养、修理上带来很多困难。工程机械在工地上常见液压系统的故障,大致有以下几种情况。
      一、关于液压油原因引起的一系列故障及预防:液压油是液压系统工作的直接介质,所有的液压系统的动力和操作控制都是由液压油来传递的,引起液压油“变质”的主要部位有液压油箱、液压油滤芯、液压件(例如:液压泵、液压马达、各种控制阀等)磨损产生的杂质等,分别分析如下:(一)液压油箱是提供液压油、散热冷却、沉淀杂质和排放液压系统空气的地方:首先液压油供应不足会导致液压油泵的吸空,吸空第一会使液压油泵供油不足,直接导致液压油泵的磨损,很快使液压油泵严重损坏到报废;其次吸空使液压油中混入空气,导致液压油压缩弹性增大,使液压油泵和其他工作装置的容积效率降低,致使整个液压系统工作效率降低,同时液压油中的空气在油泵和工作装置工作中受到压缩形成压缩气体,达到一定压力时爆炸,形成气穴将使密封面受到损伤,也会使油泵和工作装置很快磨损。预防的方法就是经常检查液压油箱中的液压油,保证液压油数量在正常范围内。(二)液压油箱中液压油滤芯超时间使用,液压油中的杂质吸附在滤芯表面使滤芯堵塞也会使油泵吸油不足产生吸空。定期更换液压油滤芯是最有效的预防方法。(三)液压油使用时间过长不更换,液压油中的杂质(铁屑、铜屑、灰尘等)会积累的越来越多,同时细粒度也会越来越小,这样的杂质有时用肉眼是根本看不见的是非常小的,就会很容易透过液压油滤芯,同时液压油使用时间过长,液压油的各种特性比如润滑性能、粘度特性、抗磨性能、刚度特性等都会降低很多,液压油中的杂质通过工作循环带到各工作装置和控制元件,直接导致整个液压系统液压元件快速的磨损。预防的方法就是定期更换液压油,或定期抽取样品检验,发现超标应及时更换。
    二、工程机械液压密封件、元件的磨损、泄漏故障:现有市场上、工地施工中的工程机械有国外进口的、中外合资生产的,还有大量近几年飞速发展的国产工程机械,其中进口、合资生产的与国产的工程机械出现故障的部位在一定程度上是有一定区别的:进口、合资生厂的工程机械出现故障时往往是密封件而液压元件磨损较轻,只需更换密封件就可以恢复正常功能了,而且更换周期比较长,如果保养及时、使用得当,更换周期会更长;国产工程机械出现故障时却往往是密封件和液压元件都磨损较大,需更换密封件和部分液压元件才能恢复正常功能,而且更换周期不如国外的长。(一)工程机械中挖掘机是最典型的、也是数量占有率最多的,国产的挖掘机相对较少,在质量和性能上都比不上国外和合资生产的。进口、合资生产的挖掘机在质量和性能方面都是很成熟的、过关的,但是使用时间久了以后,工程机械的老化问题就显现出来了。例如:挖掘机行走跑偏、无力是挖掘机比较常见的故障,当故障发生时给大多修理工和接触液压技术不多的人直接感觉就是行走马达磨损严重,当然这也是一种可能,但是也应该考虑其他易损件,比如液压管路是否堵塞、泄漏,密封件是否泄漏等。尤其密封件的老化磨损产生的泄漏是极其常见的,因为进口机械零部件的加工工艺和材质都是相当过硬的,不容易损坏。工地调入1997年购进的一台合肥日立EX200-5H挖掘机,进场工作一段时间后出现了跑偏现象但不严重,工作了几周后跑偏进一步加重同时出现了行走无力的现象。开始判断可能是行走马达时间用久了,磨损产生了内泄,后经进一步诊断,通过调换左右行走的液压管路证明行走马达是好的,同时证明液压泵也是好的,问题出在回转接头上,拆解后发现回转接头密封件老化变硬,已严重磨损坏掉了,更换后行走恢复正常。所以在针对进口、合资的工程机械液压系统出现问题,在排除液压油不足和液压油滤芯堵塞后,优先应考率密封件因素。其他进口和合资生产的工程机械液压系统出现故障,优先考虑的也应是密封件问题。如果是硬件故障,例如:液压油泵、控制阀等部位在没有把握的情况下不要轻易拆解,因为在泵体上、阀体上有许多压力微控制阀如果拆解不当就会改变控制数值或损坏。(二)压路机、装载机、平地机、推土机等大部分工程机械都是国产的。相对进口工程机械来说,国产的工程机械液压系统比较简单,维修保养方面要方便一些:1.国产压路机液压系统的主要结构大致如下:

      以洛阳路通工程机械厂生产的18F振动压路机为例,它的液压系统分两部分,转向液压系统和振动液压系统:转向液压系统由液压油箱、双联泵中的转向泵和转向机总成组成,其中转向机大多数是由四路转子阀和单稳阀组成,转向液压系统的故障,在排除液压油不足、滤芯堵塞的情况下,基本上都发生在转向泵上,由磨损泄漏严重导致液压油压力和流量不足。转向机因为相对滑动较少,磨损也相对较少故障发生的机率不大,如油箱中油液足够,滤芯也未堵塞,在更换转向泵后故障没有排除的话,最后拆解、检查转向机,这里强调检查的是单稳阀的磨损程度、转子的相对位置标记,清洗、检修组装后试车;振动液压系统由液压油箱、双联泵中的振动泵、振动操纵阀和振动马达组成,振动压路机液压系统的容易出现的故障是振动力不够或无振动:如工地上有测压表,当故障发生后可以在液压油泵和液压马达上的测压孔或操纵阀上的安全阀直接测量压力,可以直接判断故障的位置;当工地上无测量仪器时,就只能靠听、看、摸的方法判断:第一步,应是先听一听是否有异响,例如泵或马达声音是否异常,如有检查液压油是否足够,滤芯是否发堵,同时检查油液中有无铁屑或铜屑等杂质,如果液压油不足应补足,滤芯堵塞应清洗干净或更换试车,若液压油中有较多的铁屑或铜屑表明马达或油泵磨损,应卸下马达和油泵检查如磨损较重应更换,同时更换液压油、滤芯、清洗整个油路防止第二次污染油路,然后试车;第二步是应是先检查安全阀,因为控制液压系统压力的安全阀是比较容易被液压油中的杂质卡住的,导致液压系统工作压力不足无法正常工作,拆卸安全阀或调压阀检查有无被卡住或明显磨损,如卡住应清洗、调试好后安装试车,如磨损最好更换后试车;第四步是检查操纵阀的阀体有无磨损,若磨损应修复或更换。2.国产装载机液压系统的结构大致如下:柳工装载机在设计上是仿制美国卡特装载机的样式,质量和性能都是过硬的,以柳工ZL50D装载机为例,它的液压系统经常出现故障的部位有液力变矩器、行走泵、操纵阀等,表现在行走无力或没有反应,铲土、爬坡工作时无力等:a)液力变矩器出现故障主要表现在整机各项工况都无力,主要检查的应是密封件和进出口调压阀,像封油环,它们作用是和调压阀一起工作保证液力变矩器进口、出口的压力,如果封油环磨损则更换,密封面磨出凹槽则更换导轮轴,其他橡胶密封件也应在拆解组装时尽量更换,另一个部位是超越离合器,他出现故障主要是超越离合器架磨损和滚珠磨损,外圈和内圈产生相对滑动导致功率输不出来,致使装载机工作无力;b)柳工装载机行走泵工作时间用久了会磨损,封油性能会降低,如果装载机停机时间不长的话,液压油不会很快泄漏掉,功能会正常,有时因各种原因停机时间会较长,液压油就会泄露掉,行走泵的密封性能降低,这时如果发动机械,行走泵就会泵不上液压油从而使装载机液力变矩器无压力油输入,液力变矩器无法正常工作,功率输不出来,机械无法行走,一般情况这时可以打开行走泵上的螺丝加入液压油打几下车使液压油充满行走泵的空隙,行走泵密封性能会明显好转工作就会正常;c)柳工ZL50D装载机的操纵阀上装有一个断气刹,如果刹车管路漏气会导致断气阀处于刹车状态,操纵阀处于泄油状态,会使装载机变速箱离合器无压力油,各档位离合器接合不上,档位挂不上不能行走。3.其他常用的工程机械如推土机、平地机等的液压系统与装载机、压路机等大同小异,可以照前面1)、2)顺序检查,维修保养。无论是进口工程机械还是国产工程机械液压系统的理论都是一样的,只是进口工程机械的液压系统比较复杂,在检查故障时应尽量把复杂的系统分解成几个较简单液压系统再逐个排除,在检查时最好和工程机械的技术资料对照检查较好。而国产工程机械液压系统相对简单直接一些,按照技术资料来对照检查比国外工程机械的检查要容易些。

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