挖掘機手先導閥結構及故障的分析研究

單艷芬

（常州劉國鈞高等職業技術學校，江蘇 常州 213025）

隨著中國制造2025和“一帶一路”戰略的提出與建設，我國自主工業技術得到了快速發展。挖掘機作為工程機械主要裝備之一，為國家基礎建設和“一帶一路”基礎建設提供了裝備保證。先導閥作為挖掘機液壓系統中重要部件之一，保證挖掘機系統正常工作。

1 挖掘機液壓系統控制原理

挖掘機液壓系統是以油液為工作介質，根據各工作裝置和機構傳動的要求，將各種液壓元件按照工作順序連接起來，利用液壓泵將柴油機的機械能轉變為液壓能，然后通過油缸和馬達等設備使得液壓能轉化為機械能，滿足挖掘機的各種工況。

挖掘機液壓系統是由工作回路、限壓回路、卸荷回路、緩沖回路、節流回路、行走限速回路和先導閥控制回路等基本回路或輔助回路組成，主要包含了液壓油箱、主泵、多路閥、各管路及執行各動作的油缸、馬達等部件。

圖1 挖掘機液壓系統工作示意圖

圖1為挖掘機液壓系統工作流程。先導泵處于柴油機與配重之間，給先導系統提供壓力。先導閥是以減壓閥方式遠距離操作控制閥。主控閥也稱為主控制閥或主閥，是按司機的指令將工作泵泵出的工作油提供到油缸、馬達等各執行元件，使得挖掘機完成各種工況。挖掘機液壓系統在工作過程中，司機通過操縱手柄―→先導閥―→主控閥―→油缸，實現相應的工作裝置工作；司機通過操縱手柄―→先導閥―→主控閥―→馬達，實現挖掘機的旋轉、行走。工作泵、先導泵的動力都是來自于挖掘機的柴油機。

2 手先導閥的結構功用

先導閥是一種安裝了多個電磁閥，用于控制液壓系統中先導系統油路，提供先導系統油路工作壓力，控制挖掘機回轉、接通或切斷先導油路，保護整個先導系統油路安全的部件。先導閥分為手先導閥、腳先導閥。本文僅對手先導閥開展研究。

手先導閥用于控制主控閥的滑閥行程量和方向等要素。而主控閥滑閥一端設有彈簧，使另一端受先導閥的輸出壓而產生作用。手先導閥的閥殼上開有縱軸方向的孔，減壓閥被安裝在孔中。減壓閥由滑閥、墊圈、彈簧、彈簧座等組成。滑閥被復位彈簧壓在壓桿上。

閥殼上有進油口和出油口。閥殼下部有出口1、3、2、4輸出次級油壓。手柄內有開關、開關桿、輥子。如果壓下手柄頭部的手柄蓋中央，則輥子下降，與之相接的開關桿傾斜，開關動作，與開關連接的電線通過手柄部和閥殼可以接到外部。

滑閥具有選擇切換功能，將進油口壓力引到輸出口，還是將輸出口引到油箱？滑閥的彈簧決定著工作油輸出壓力值的大小。彈簧能夠使壓桿變位向零的方向復位，確保滑閥實現復位，司機能夠獲得適當操縱手感（反作用力效果）。

3 手先導閥的故障分析

挖掘機液壓系統作為其最為核心的組成之一，不能盲目拆卸液壓系統。因而當液壓系統發生故障之后，要對故障現象深入分析，查找出具體故障原因，有針對性地處理問題。

手先導閥引起故障的原因比較復雜，有時可能不是由唯一的部件不良引起的。因而，確定故障發生的部位并不是一件容易的事。

次級壓力不能上升。故障原因主要為初級壓力不足、彈簧折壞或損壞、滑閥和泵殼的間隙過大、手柄部分松動。采取對應措施為確保初級壓力、更換新品、滑閥或泵殼的組件更換、分解再組裝或手柄部更換。

次級壓力不穩定。故障原因主要為動作部件碰撞、油箱線管壓力變動、配管中有空氣混入。采取對應措施為修正相碰部分、直接返回油箱、反復操作后排除空氣。

次級壓力過高。故障原因主要為油箱線管壓力過高、動作部分相碰。采取對應措施為直接返回油箱、相碰部分的修正。

4 結語

挖掘機作為工程機械主要裝備之一，國家的基礎建設提供重要保證，其研究領域廣泛。本文是在對挖掘機液壓系統的控制原理基礎上，選擇了手先導閥為研究對象，分析了手先導閥的結構功用，并淺析了手先導閥的一般性故障現象、原因及措施。

挖掘機發生故障后，對生產建設影響重大，故其故障維護非常地重要。同時，我們還要注重對挖掘機的日常維護和科學使用，尤其要注意液壓系統。只有這樣才能保證挖掘機系統性能能夠長期穩定工作。