沃尔沃挖掘机液压系统典型故障分析 王鹏

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新疆交通职业技术学院毕业论文题目：沃尔沃挖掘机液压系统典型故障分析学生姓名：王鹏学号：200925010020院部：新疆交通职业技术学院专业：工程机械运用与维护年级：筑机D091班指导教师姓名：王东智完成日期：2012-2-17-8- 目录摘要…………………………………………………………………………关键词………………………………………………………………………沃尔沃挖掘机典型故障的诊断方法………………………………标题一典型液压元件和液压系统故障分析………………………………标题二沃尔沃挖掘机液压系统的3个基本的“致病”因素……………标题三结束语………………………………………………………………………文献…………………………………………………………………………-8- 沃尔沃挖掘机液压系统典型故障分析【摘要】文章通过对全液压履带式挖掘机的液压系统故障分析，使我们了解了液压系统的基本典型故障、故障实例以及故障分析方法。【关键词】液压系统、故障、方法、典型引言液压设备是由机械、液压、电气等装置组合而成的，故出现的故障也是多种多样的。某一种故障现象可能由许多因素影响后造成的，因此分析液压故障必须能看懂液压系统原理图，对原理图中各个元件的作用有一个大体的了解，然后根据故障现象进行分析、判断，针对许多因素引起的故障原因需逐一分析，抓住主要矛盾，才能较好的解决和排除。液压系统中工作液在元件和管路中的流动情况，外界是很难了解到的，所以给分析、诊断带来了较多的困难，因此要求人们具备较强分析判断故障的能力。在机械、液压、电气诸多复杂的关系中找出故障原因和部位并及时、准确加以排除。一、沃尔沃挖掘机典型故障的诊断方法1.简易故障诊断法(1)询问设备操作者，了解设备运行状况。其中包括：液压系统工作是否正常；液压泵有无异常现象；液压油检测清洁度的时间及结果；滤芯清洗和更换情况；发生故障前是否对液压元件进行了调节；是否更换过密封元件；故障前后液压系统出现过哪些不正常现象；过去该系统出现过什么故障，是如何排除的等，需逐一进行了解。(2)看液压系统工作的实际状况，观察系统压力、速度、油液、泄漏、振动等是否存在问题。(3)听液压系统的声音，如：冲击声；泵的噪声及异常声；判断液压系统工作是否正常。(4)摸温升、振动、爬行及联接处的松紧程度判定运动部件工作状态是否正常。总之，简易诊断法只是一个简易的定性分析，对快速判断和排除故障，具有较广泛的实用性。2.液压系统原理图分析法-8- 根据液压系统原理图分析液压传动系统出现的故障，找出故障产生的部位及原因，并提出排除故障的方法。液压系统图分析法是目前工程技术人员应用最为普遍的方法，它要求人们对液压知识具有一定基础并能看懂液压系统图掌握各图形符号所代表元件的名称、功能、对元件的原理、结构及性能也应有一定的了解，有这样的基础，结合动作循环表对照分析、判断故障就很容易了。所以认真学习液压基础知识掌握液压原理图是故障诊断与排除最有力的助手，也是其它故障分析法的基础。3.其它分析法液压系统发生故障时，往往不能立即找出故障发生的部位和根源，为了避免盲目性，人们必须根据液压系统原理进行逻辑分析或采用因果分析等方法逐一排除，最后找出发生故障的部位，这就是用逻辑分析的方法查找出故障。为了便于应用，故障诊断专家设计了逻辑流程图或其它图表对故障进行逻辑判断，为故障诊断提供了方便。二．典型液压元件和液压系统故障分析（一）所有动作都慢或无力故障分析1.主泵压力偏低。挖掘机采用双联斜盘式轴向变量柱塞泵。正常情况下，主泵输出油压≥30MPa。如果主泵的柱塞与缸体之间或者缸体的端面与配流盘之间的磨损量超过标准(柱塞与缸体之间的间隙应小于0.02mm，缸体端面与配流盘之间的接触面积应不低于90％)，就会造成主泵输出压力偏低，反映到机械的工作装置，就会出现整机工作无力的现象。2．主泵输出流量控制阀组有故障。则主泵一直处于小流量状态，机器在工作时就会无力、动作缓慢。3．减压阀输出的控制压力偏低。正常情况下，减压阀能够将主泵的输出油压降低并稳定在3．3MPa，形成控制油压。如果因油质太脏而使减压阀上的锥形阀芯关闭不严，就会导致减压阀的输出压力低于3．3MPa。这时，无论操作手柄怎样动作，控制油压始终偏低，各种工作装置的主控制阀的阀芯移动量偏小，从而导致流向工作装置的流量也偏小，造成整机无力。4．主溢流阀的溢流压力偏低。主溢流阀将整个液压系统的最高压力限定在32．5MPa，对于超过此值的高压，主溢流阀将开启卸压，以保护系统不受损坏。如果因油质不良而将主溢流阀阀芯上的小孔堵塞而导致阀芯常开，或者主溢流阀的设定溢流压力偏低，都会造成实际溢流压力偏低，即系统压力偏低。5．卸荷阀有故障。当启动发动机并将操作杆置于空挡时，主泵输出液压油通过卸荷阀直接返回油箱，卸荷压力为3MPa。如果因油质太脏而使卸荷阀阀芯关闭不严，当机器作业时，主泵的输出油会经过卸荷阀直通油箱，致使系统建立不起高压。-8- （二）全车无动作故障分析我们应该确定的是全车无动作这种类型的故障主要在泵、安全锁定杆、以及先导油路不通导致的。1.首先确定是不是真的没有动作。关闭发动机，重新启动，再次试验。2.如果还是没有任何动作。接下来，在“F”模式下连接测压表检查泵压，发现左右泵压都在330公斤压力以上，所以暂时排除泵的问题。3.然后，机器液压安全锁定杆处的一个弹簧片断了，怀疑是不是开停杆处的开关打不到位，直接短接开关，做动作，仍然没有反应，检查线路，用万用表直接测量液压锁电磁阀的两根线，电压为25V多，正常，测电磁阀的电阻也正常。直接拆下电磁阀通电后，发现电磁阀阀芯动作到位，排除液压锁电磁阀问题。4.最后检查先导系统。测量先导压力为35公斤压力左右，正常，排除先导泵问题。再次试车，还是没有动作。此时怀疑先导管路问题，直接拆开主控阀上的铲斗控制阀的先导管路，动铲斗手臂，无液压油流出，确定是先导管路问题。以下的工作就是从先导泵开始往后一段段的查先导油路，发现先导多路阀后的一根先导油管堵塞，疏通后，一切正常。（三）液压挖掘机行走跑偏故障分析1.检查液压挖掘机履带张紧左右不同。履带张紧度对行走间距是有影响的，左右行走间距不同的话行走就会向某侧跑偏。2.检查液压挖掘机油泵性能是否下降。油泵对供油起着至关重要的作用，如果沃尔沃挖掘机在“F”模式下时，左右泵供油量不同的话也会导致行走跑偏。3.检查是不是液压马达性能的问题。左右液压马达性能如果不一样不是良好状态时，两马达运行起来也不一样就会造成运转不同，从而致使行走跑偏。4.液压挖掘机中央回转接头密封损坏。中央回转接头是给两行走供油的主管路，如果供油接头密封起不到密封作用的话，一侧密封好而另一侧密封损坏，也可能导致左右行走不一。（四）动作响应慢故障分析1.泵输出流量不足或系统泄漏太大。泵的流量不足和泄漏太大问题会导致机器正常的工作装置运动响应慢且无力。2.油液粘度太高或太低。液压油粘度过高就会对工作油缸或者马达活塞起到阻力作用，过低就会增加柱塞和活塞的泄漏量。3.阀的控制压力不够或阀内阻尼孔堵塞。压力不够就不会移动阀芯，也就没有动作了。4.外负载过大。负载过大会阻挡工作装置运动。5.放大器失灵或调得不对。6.阀芯卡涩；-8- 阀芯如果进入赃物致阀芯表面刮伤，阀芯运动不灵活，导致换向卡滞，油路接通也会受到阻碍，工作装置就会出现“发卡”现象。7.缸或马达磨损严重。油缸和马达性能下降最终导致工作装置无力或响应慢的情况。（五）液压油温度过高系统发热故障分析对此类故障，一般来说应首抚从液压系统外部的内部分析着手。内部原因主要是系统设计不合理造成的。如元件间匹配不合理，管路通道过细，弯头多，弯曲半径小，油箱容积不够等因素造成的。（1）外部原因引起的液压系统发热如沃尔沃EC210B型挖掘机液压泵的发动机是通过减震箱内的减震阻尼器来连接的。在处理一台挖掘机液压系统发热故障时，发现其减震箱内油位大大超过观察油平面螺丝处（一般约为1.5L），而这些过多的油液在伴随减震阻尼器转动过程中，产生大量的热量并传递到液压泵，导致系统发热。　　此时，将减震箱油液泄放至标准油位后，故障便可消除。造成减震箱油位过高的原因有二，一是操作人员盲目加油；二是液压泵轴端油封老化，使液压油的由此泄漏，后者应拆栓液压泵更换油封。（2）散热器散热性能不良引起油温过高　　散热器散热性能不良的主要形式有：外部散热翅片变形或堵塞，冷却作用差；冷却风扇量不足；液压油散热器内部管道阻塞。前两者除可直观判断外，还可从散热器上下管温差变化不大得知，此时应清理散热片，紧固风扇皮带等。对液压油散热器内部管道阻塞的判断，可通过在散热器进出口油道安装压力表，检查二者之间的压差，油温为45oC左右压差在0.12MPa以下属于正常情况，如果高于0.12MPa，则表明油管阻塞严重，应拆卸散热器上下盖，疏通管道。（3）液压回油滤芯单向阀失灵引起液压油过热从液压系统原理图可以得知，液压系统回油滤芯单向阀与液压油散热器并联接在回油滤芯的出口上（可参见沃尔沃EC210B液压系统原理图）。其功用是当回油散热器压差在0.185MPa以上时自动开启，短接散热器构成回油通路。实际工作中，因该阀安装在回油滤芯底部，难以检查保养，加之个别操作者对液压油油质选用不当，长期不换油及年久失修等，使油液污染严重，导致该阀卡死在常开位置上（还有的擅自将此阀拆除），于是回油散热器不起散热作用，势必引起油温过高。在每次更换液压油时应检查此阀有否卡滞现象。三．沃尔沃挖掘机液压系统的3个基本的“致病”因素1、工作油液因进入污物而变质。进入油液中的污物（如灰、砂、土等）的来源有：(1)-8- 系统外部不清洁。不清洁物在加油或检查油量时被带入系统，或通过损坏的油封或密封环而进入系统。(2)内部清洗不彻底。在油箱或部件内仍留有微量的污物残渣。(3)加油容器或用具不洁。(4)制造时因热弯油管而在管内产生锈皮。(5)油液储存不当，在加入系统前就不洁或已变质。(6)已逐渐变质的油会腐蚀零件。被腐蚀金属可能成为游离分子悬浮在油中。污物会造成零件的磨损与腐蚀，尤其是对于精加工的零件，它们会擦伤胶皮管的内壁、油封环和填料，而这些东西损伤后又会导致更多的污物进入系统中，这样就形成恶性循环的损坏。2、过热造成系统过热可能由以下一种或多种原因造成：(1)油中进入空气或水分，当液压泵把油液转变为压力油时，空气和水分就会助长热的增加而引起过热。(2)容器内的油平面过高，油液被强烈搅动，从而引起过热。(3)质量差的油可能变稀，使外来物质悬浮着，或与水有亲合力，这也会引起生热。(4)工作时超过了额定工作能力，因而产生热。(5)回油阀调整不当，或未及时更换已损零件，有时也会产生热。过热将使油液迅速氧化，氧化又会释放出难溶的树脂、污泥与酸类等，而这些物质聚积油中造成零件的加速磨损和腐蚀，且它们粘附在精加工零件表面上还会使零件失去原有功能。油液因过热变稀还会使传动工作变迟缓。上述过热的结果，常反映在操纵时传动动作迟缓和回油阀被卡死。3、进入空气油液中进入空气的原因有下列几种：(1)加油时不适当地向下倾倒，致使有气泡混入油内而带入管路中。(2)接头松了或油封损坏了，空气被吸入。(3)吸油管路被磨穿、擦破或腐蚀，因而空气进入。空气进入油中除引起过热外，也会有相当数量空气在压力下被溶于油内。如果被压缩的体积大约有10%是属于被溶的空气，则压力下降时便会形成泡沫。而工作液压缸在减压回油时，带泡沫的油液就会形成“海绵”的性质。此外，油中含有许多泡沫会增加总体积，将造成油箱或储油器的溢油现象。含有空气的工作油，在传递动力时会产生急跳的痉挛现象，使动力传递不均匀，由此产生的压力波动和应力，将会使零部件损坏，严重时会导致整个系统损坏。含有空气的工作油，还会造成液压泵发生气穴的危险，由此而产生更大的吸力，会把更多的空气连同其他杂质都吸入系统内。-8- 因油中进入空气而产生过热，空气进入的同时也会带进灰尘，这些情况会使油很快变质。由上可知，污染、过热和进入空气三者是有内在联系的，所以，要进行全面预防才能确保液压系统正常地工作。为此，要对液压系统建立专门的预防保养制度，其首要任务是严格检查工作油的状况。总结综上所述，可知沃尔沃挖掘机液压系统典型故障分析需要正确的故障分析方法，以及较好的理论和实践经验，故障分析需要步步为营，严谨的逻辑步骤最终把问题解决掉，造成液压系统的主要因素以及液压元件和液压系统对整个故障分析过程都起着至关重要的作用。参考文献李宏张钦良，《沃尔沃挖掘机构造原理及拆装维修》、一版、化学工业出版社、2010.4。路望龙江祖专，《液压维修问答》、一版、湖南科学技术出版社、2011.1。朱烈舜，《公路工程机械液压与液力传动》、人民交通出版社。《沃尔沃EC210B培训资料》、星沃机械工程有限公司。百度文库链接http://baike.baidu.com/view/2059903.htm。王鹏，新疆交通职业技术学院，联系电话：15099633327-8-