液压维修第16章 装载机液压系统故障的诊断与排除.doc

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1、第16章装载机液压系统故障的诊断与排除16.1ZL50装载机液压系统高温故障的诊断与排除液压系统的温升发热和污染一样也是一种综合故障和表现形式。某单位的四台ZL50装载机，在用于支援地方建设中，每到炎热的夏天，液压系统的油温就会升高到80～100℃，工作一直不正常，作业逐渐无力，且不能连续作业，严重影响了生产效率，在分析故障原因的基础上，先后对四台ZL50装载机和液压系统进行了技术改造，取得了良好的效果。16.1.1液压系统油温过高的原因分析液压系统的油温过高，其原因很多，有设计方面的，也有加工制造和使用方面的，具体如下：1.液压系统设计不合

2、理，造成先天性不足ZL50装载机液压系统中未安装液压油冷却装置，散热仅靠液压油箱和管路来完成，且油箱总容积也太小，使得散热面积太小，而管路散热十分有限，如果环境温度较高，则很难降低系统温度。2.工作环境温度过高工程机械液压系统最佳工作油温区间35～55℃，允许最大工作温度是65～70℃。而在炎热的夏天，工程机械在停机状态时，系统的温度就已接近40℃，当开始工作时，油温很快超过设计性能指标。油温高，使系统油液粘度下降，破坏了液压元件运动副问油膜，致使金属直接接触，机械运转噪声不断增大，同时增加磨损，导致液压元件出现其它故障和增大泄漏，降低效率，

3、从而又进一步使系统升温。由于温度的继续升高，油液变得更稀，磨损、泄漏更大，则系统温度更加升高，形成恶性循环。16.1.2故障排除液压系统内部增加一个冷却器，从而可加大冷却系统的散热面积。冷却器一般安装在液压系统的总回油管或逆流阀的回油管路中，特别是后者，油液在这些地方发热量最大，对ZL50油路系统进行技术改造时，就将冷却器安装在溢流阀的回油管路中，如图16—1所示。新增冷却器的容量，通过以下系统热平衡计算确定。图16—1冷却器安装方法1.系统发热量计算根据现场油液的温升现状，采用测量法，可按下式求出系统的发热量：P1=VCp△t/10000T

4、(16—1)式中P1—发热功率(kW)；V—原油箱有效容积，取V=300L；T—计算温升的加热时间(h)，现场测试T=1h；△t—油液温升，取△t=50℃；Cp—油液的体积热容积，Cp=0.47Wh／(L·℃)。考虑油箱等的散热作用，应将上述计算结果再加上23％的修正值，故液压系统总发热量P1=8.6kW。2.热平衡计算467该液压系统工作油液的设计温度为60～70℃。若从增大冷却器散热能力、降低系统工作油温出发，使系统的发热量全部由冷却器进行散热，则冷却器的散热面积可按下式计算：A=P2/K△tm(16—2)式中P2—冷却器的散热功率，取P

5、2=P1；K—冷却器的传热系数，取下限值；K=35W／(m2·K)；△tm—油和空气之间的平均温度差。又因为式中t1—冷却器液压油入口温度；t2—冷却器液压油出口温度；—冷却介质人口温度；—冷却介质出口温度。故得△tm=25℃将P、k、△tm值代入式(16—2)则所需总散热面积A=9.8m2。该机原油箱有效散热面积约为1.8m2，所以需新增加8m2的散热面积，就足以满足系统的工作要求。新增加的冷却器选型为：FLQ0.65×0.46—2×7.2／0.8×16ⅢB3.冷却器风扇驱动功率的计算选用轴流式风扇。风扇的风量应根据新增冷却器的散热量来计算

6、，风扇的风量为：式中—风扇的风量(m3／s)；P3—冷却器散热器(w)，按散热面积等值分配，新增冷却器的散热量：P3=7kW；—空气的定压比热容，取=0.28Wh／(·℃)；—空气密度，取=1.29／m3。散热温差△t=10℃，故=0.54m3／s又风扇的驱动功率表达式为：式中—风扇的驱动功率(kW)；—自由排风时的风压，一般可取=100～l000Pa，本文选取=500Pa；—轴流式风扇的效率，取=0.4。467故=0.7kW。16.2ZL系列装载机液压系统典型故障的诊断与排除ZL系列装载机的液压系统如图16—2所示(以ZI40型为例)，其工

7、作装置液压传动系统与转向液压系统采用流量转换阀连接，用以分配工作压力油的流量，即将工作泵输出的压力油分配给两个系统工作。1.转向缸；2.动臂杆；3.转斗缸；4.后双作用安全阀；5.前双作用安全阀；6.转向阀；7.分配阀；8.量转换阀；9.溢流阀；10.转向泵；11.双联泵图16—2ZI40装载机液压系统原理图16.2.1故障l1.故障现象液压系统外部泄漏。2.故障诊断与排除这是该机最常见的故障，外漏的部位有大臂缸、转斗缸的缸头密封件、分配阀的密封件及油管接头等处。主要原因是密封件老化、损坏、油管接头松动、脱扣或接头加工工艺差、接触面不严密和喇

8、叭口锥度不精确。人为故障原因是：使用的液压油不洁净、牌号不符或油管接头密封圈规格不符。16.2.2故障21.故障现象液压系统油温过高。2.故障诊断与排除油温过高主要