裝載機(jī)液壓系統(tǒng)故障診斷分析

張 旭

（山西方華機(jī)械有限公司，山西陽(yáng)泉 045000）

0 引言

隨著工程機(jī)械的快速發(fā)展，裝載機(jī)由于具有作業(yè)效率高、靈活機(jī)動(dòng)、操作輕便及負(fù)載能力高等優(yōu)點(diǎn)，在建筑業(yè)及礦業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。裝載機(jī)屬于典型的機(jī)、電、液一體化設(shè)備。主要由機(jī)械本體、液壓系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)組成。隨著液壓系統(tǒng)技術(shù)水平的提高及各類液壓元件的不斷完善，液壓元件逐漸替代了一些機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)，液壓元件在裝載機(jī)上占的比重越來(lái)越大，有效提高了裝載機(jī)的操控性，同時(shí)節(jié)約了生產(chǎn)成本。

1 裝載機(jī)液壓系統(tǒng)故障診斷與排除的必要性

液壓元器件的大量使用，對(duì)降低裝載機(jī)零部件的生產(chǎn)成本，提高裝載機(jī)的可控性發(fā)揮了重要作用，因此，裝載機(jī)的常見(jiàn)故障也多表現(xiàn)為液壓系統(tǒng)故障[1-2]。由于液壓系統(tǒng)的隱蔽性及相關(guān)液壓元件的集成度較高，對(duì)維修人員的液壓液知識(shí)要求較高。但在維修過(guò)程中，多數(shù)操作人員或維修人員由于缺乏專業(yè)的培訓(xùn)，不能科學(xué)合理地對(duì)裝載機(jī)液壓系統(tǒng)的故障進(jìn)行及時(shí)判斷與排除。現(xiàn)場(chǎng)更換零部件存在盲目性，造成裝載機(jī)維修成本提高，甚至不能及時(shí)維修耽誤生產(chǎn)。因此，維修人員需要將裝載機(jī)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的典型液壓系統(tǒng)故障歸納總結(jié)，并針對(duì)這些故障制定合理的分析、判斷、解決辦法[3-4]。

2 裝載機(jī)液壓系統(tǒng)的故障診斷

裝載機(jī)液壓系統(tǒng)故障主要分為主要液壓系統(tǒng)（工作液壓系統(tǒng)）故障及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的故障，根據(jù)故障不同的表現(xiàn)形式[5-6]，本文逐一進(jìn)行具體分析。

2.1 裝載機(jī)主液壓系統(tǒng)的故障診斷

2.1.1 工作壓力小于額定壓力

在裝載機(jī)作業(yè)過(guò)程中，當(dāng)工作壓力小于額定壓力時(shí)會(huì)出現(xiàn)工作裝置“力不足”或“無(wú)響應(yīng)”等現(xiàn)象，出現(xiàn)這些故障時(shí)應(yīng)按順序進(jìn)行排查。

（1）檢查系統(tǒng)安全閥是否發(fā)生損壞

液壓系統(tǒng)安全閥的主要作用是控制液壓系統(tǒng)壓力，當(dāng)液壓系統(tǒng)壓力超過(guò)規(guī)定值時(shí)安全閥開(kāi)啟，介質(zhì)通過(guò)安全閥排放到油箱，有效地保持液壓系統(tǒng)壓力的穩(wěn)定。當(dāng)安全閥出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，安全閥在低壓力值時(shí)開(kāi)啟，液壓系統(tǒng)有可能會(huì)提前卸壓，造成系統(tǒng)工作壓力小于額定壓力。現(xiàn)場(chǎng)維修人員應(yīng)首先檢查主液壓系統(tǒng)的安全閥是否出現(xiàn)密封件損壞、泄漏、調(diào)壓彈簧損壞或失效等情況，并及時(shí)更換安全閥，再進(jìn)行系統(tǒng)試壓。

（2）檢查液壓油缸是否有“內(nèi)漏”或油泵的油腔是否發(fā)生擊穿現(xiàn)象

經(jīng)檢查安全閥沒(méi)有問(wèn)題的情況下，需要進(jìn)一步檢查液壓油缸與油泵是否發(fā)生故障。通過(guò)裝載機(jī)的“動(dòng)臂”和“轉(zhuǎn)斗”動(dòng)作來(lái)檢測(cè)兩液壓缸壓力值的大小。如果兩個(gè)液壓缸壓力值不同，說(shuō)明壓力低的液壓缸內(nèi)部漏油較嚴(yán)重，需要維修液壓缸；如果兩液壓缸壓力值相同，說(shuō)明液壓油泵的低、高壓腔發(fā)生了擊穿，需要維修液壓油泵。

2.1.2 裝載機(jī)系統(tǒng)壓力正常，但作業(yè)速度的故障診斷方法

當(dāng)裝載機(jī)作業(yè)速度變慢（裝載機(jī)動(dòng)臂提升速度降低），但檢測(cè)的系統(tǒng)壓力正常時(shí)。第一步需要聽(tīng)裝載機(jī)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的聲音是否發(fā)生異常，如果柴油發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)異響，說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低，需要維修發(fā)動(dòng)機(jī)。如果柴油發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有異響，需要檢查裝載機(jī)油泵效率是否下降，油泵效率下降會(huì)造成系統(tǒng)流量不足，影響裝載機(jī)作業(yè)速度。裝載機(jī)油泵效率是否下降通常采用排除法來(lái)檢查，具體排除方法如表1所示，通過(guò)對(duì)以下項(xiàng)目的排除，就能確定裝載機(jī)液壓油泵的工作效率是否下降，并對(duì)液壓油泵進(jìn)行有針對(duì)性的維修。

表1 液壓油泵的工作效率發(fā)生異常的排除方法

2.2 裝載機(jī)轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)的故障診斷

由于液壓系統(tǒng)的工作原理是基本一致的，故針對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)壓力低引起的故障的診斷處理方法可參考主液壓系統(tǒng)的診斷方法。在裝載機(jī)轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)出現(xiàn)較多的故障是裝載機(jī)轉(zhuǎn)向動(dòng)作滯后，這個(gè)典型故障是由于轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)流量控制元器件失效導(dǎo)致的，但這種故障經(jīng)常與裝載機(jī)方向盤(pán)轉(zhuǎn)向力不足相混淆。現(xiàn)場(chǎng)維修人會(huì)形成錯(cuò)誤判斷，盲目更換零配件，維修不及時(shí)。針對(duì)轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)流量控制元器件經(jīng)常發(fā)生的問(wèn)題進(jìn)行如下分析。

2.2.1 轉(zhuǎn)向控制元件故障診斷

裝載機(jī)的轉(zhuǎn)向控制元器件包括轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向閥。當(dāng)兩個(gè)出油口發(fā)生堵塞，會(huì)造成裝載機(jī)單向轉(zhuǎn)向緩慢的故障；當(dāng)兩個(gè)出油口的流量不足時(shí)，會(huì)造成裝載機(jī)左、右轉(zhuǎn)向速度均慢的故障。利用流量表和壓力表檢測(cè)其進(jìn)出油口的流量值和壓力值是否符合要求。發(fā)現(xiàn)異常值需要及時(shí)處理并更換相關(guān)元器件。

2.2.2 恒流閥故障診斷

恒流閥具有系統(tǒng)恒流量調(diào)節(jié)功能，它由流量調(diào)節(jié)裝置與壓差控制裝置組合而成。通過(guò)調(diào)節(jié)恒流閥閥門(mén)開(kāi)度來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)流量的控制，裝載機(jī)轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)恒流閥出現(xiàn)故障時(shí)，會(huì)引起裝載機(jī)轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)流量發(fā)生變化，影響轉(zhuǎn)載機(jī)的左、右轉(zhuǎn)向速度。恒流閥的故障主要是由于閥體內(nèi)部閥芯堵塞或閥芯彈簧引起的。恒流閥出現(xiàn)故障時(shí)需要進(jìn)行清洗或更換恒流閥的閥芯彈簧，恢復(fù)恒流閥的流量控制能力。

2.2.3 流量放大閥故障診斷

流量放大閥是利用低壓小流量的先導(dǎo)油推動(dòng)較大流量的壓力油進(jìn)入裝載機(jī)轉(zhuǎn)向油缸，實(shí)現(xiàn)裝載機(jī)的快速轉(zhuǎn)向。流量放大閥閥體結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，配合梭閥和優(yōu)先閥使用[7]。流量放大閥內(nèi)部進(jìn)入異物時(shí)會(huì)造成閥芯堵塞現(xiàn)象，壓力油不能及時(shí)進(jìn)入轉(zhuǎn)向油缸，造成轉(zhuǎn)向系統(tǒng)流量減少，裝載機(jī)轉(zhuǎn)向緩慢。可通過(guò)清洗流量放大閥消除此類故障，同時(shí)檢查異物存在的原因，并如果裝載機(jī)轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)放大閥內(nèi)部零部件損壞，則必須及時(shí)更換。必要時(shí)需要整體更換閥體[8]。

3 結(jié)論

裝載機(jī)的廣泛應(yīng)用大大提高了生產(chǎn)率，其操作簡(jiǎn)單、機(jī)動(dòng)靈活。使用過(guò)程中要注意對(duì)裝載機(jī)的維護(hù)，保證其液壓系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)液壓系統(tǒng)出現(xiàn)的故障進(jìn)行科學(xué)合理的診斷及維修，從根本上消除隱患，有利于提高裝載機(jī)工作的效率，降低生產(chǎn)成本。