830E重型運(yùn)礦汽車(chē)液壓系統(tǒng)故障分析

陳立峰，趙云斐

（包鋼鋼聯(lián)股份有限公司巴潤(rùn)礦業(yè)分公司，內(nèi)蒙古 包頭 014000）

包鋼鋼聯(lián)股份有限公司巴潤(rùn)礦業(yè)分公司擁有多臺(tái)830E-AC自卸卡車(chē)。已經(jīng)運(yùn)行近十年，時(shí)長(zhǎng)發(fā)生液壓泵供壓不足、液壓油溫高、流量放大器損壞、舉升不在浮動(dòng)位、制動(dòng)不緩解導(dǎo)致制動(dòng)盤(pán)嚴(yán)重發(fā)熱，輪馬達(dá)轉(zhuǎn)子軸斷裂等故障。以上故障的產(chǎn)生多是由液壓系統(tǒng)單一部件或閥體出現(xiàn)問(wèn)題或多個(gè)故障相伴產(chǎn)生。我們希望在充分了解礦車(chē)液壓系統(tǒng)原理的基礎(chǔ)上找到問(wèn)題點(diǎn)，及時(shí)處理解決。減少運(yùn)礦車(chē)液壓故障率。

1 830E重型運(yùn)礦汽車(chē)液壓系統(tǒng)工作原理

運(yùn)礦車(chē)轉(zhuǎn)向、制動(dòng)部分液壓原理如下圖。液壓系統(tǒng)由舉升、轉(zhuǎn)向、制動(dòng)控制系統(tǒng)組成。它們共用1個(gè)液壓油箱，轉(zhuǎn)向、制動(dòng)系統(tǒng)共用1柱塞泵（輸出為246L/min，發(fā)動(dòng)機(jī)在1900rpm時(shí)壓力3500psi）向轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及制動(dòng)系統(tǒng)供油。雙聯(lián)齒輪泵輸出為851L/min，發(fā)動(dòng)機(jī)在1900rpm壓力為2500psi）向舉升系統(tǒng)供油[1]。

當(dāng)?shù)V車(chē)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，帶動(dòng)主發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)主發(fā)電機(jī)聯(lián)軸器帶動(dòng)雙聯(lián)齒輪泵，柱塞泵（含卸荷閥，卸荷周期90s，缷荷壓力為3500psi），液壓油通過(guò)過(guò)濾器（過(guò)濾精度8μm）、排氣歧管、壓力傳感器、儲(chǔ)能器、溢流閥、到達(dá)轉(zhuǎn)向器（中閉式擺線轉(zhuǎn)向閥，額定工作壓力為2300psi），由轉(zhuǎn)向器泵出油流，流量放大器閥，雙向卸載閥進(jìn)入轉(zhuǎn)向油缸，完成轉(zhuǎn)向。另一路通過(guò)雙聯(lián)齒輪泵，經(jīng)過(guò)舉升先導(dǎo)閥控制舉升分配閥實(shí)現(xiàn)箱斗舉升和浮動(dòng)等功能[2]。

1.1 舉升液壓系統(tǒng)

當(dāng)箱斗舉升或下降時(shí)，雙聯(lián)齒輪泵泵出的液壓油，經(jīng)流量控制閥，在舉升分配閥內(nèi)由通過(guò)舉升先導(dǎo)閥的控制油流控制舉升缸的升降。

1.2 轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)

轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由柱塞泵、排氣歧管閥，轉(zhuǎn)向安全閥，雙向卸荷緩沖閥、流量放大器、蓄能器、轉(zhuǎn)向閥。司機(jī)操縱轉(zhuǎn)向閥油流經(jīng)過(guò)流量放大器進(jìn)入左右轉(zhuǎn)向油缸，使左右車(chē)輪轉(zhuǎn)向。

1.3 制動(dòng)液壓系統(tǒng)

當(dāng)液壓油通過(guò)排氣歧管閥，即被分成轉(zhuǎn)向和制動(dòng)兩條油路，制動(dòng)油流從排氣歧管閥，直接供向先導(dǎo)控制閥，前后制動(dòng)儲(chǔ)能器和一個(gè)制動(dòng)供油儲(chǔ)能器和制動(dòng)踏板閥（由雙路制動(dòng)閥、電磁閥、等組成的組合閥）。

2 液壓系統(tǒng)故障原因分析

（1）830E運(yùn)礦車(chē)液壓系統(tǒng)發(fā)熱是常見(jiàn)故障，這種故障是日積月累形成的。操作不當(dāng)，油路堵塞或油液污染是引起系統(tǒng)液壓件損壞并導(dǎo)致液壓系統(tǒng)發(fā)熱的主要因素。

（2）油路污染。70%以上是與液壓油系統(tǒng)受污染有關(guān)，因此液壓油污染，是液壓設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)管理工作的重要環(huán)節(jié)，液壓油系統(tǒng)的污染情況一般由于裝配時(shí)造成的系統(tǒng)污染。在車(chē)輛裝配中，留在液壓系統(tǒng)里的鐵屑、破布、塵土、塑料雜質(zhì)、木屑等，使泵，閥體，負(fù)載等壽命縮短，快速報(bào)廢；維護(hù)保養(yǎng)時(shí)進(jìn)入液壓系統(tǒng)的污染物；液壓系統(tǒng)本身產(chǎn)生的系統(tǒng)污染。液壓油管管長(zhǎng)期不更換，導(dǎo)致橡膠管老化脫落，再加之金屬的磨料磨損，使溢流閥，優(yōu)先閥，減壓閥閥芯，常常失效[3]。

（3）液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及制造工藝都會(huì)影響到液壓系統(tǒng)的密封狀況，導(dǎo)致液壓油泄露的如，液壓缸的質(zhì)量太差，運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)裂縫或破碎等問(wèn)題導(dǎo)致液壓油泄露；密封性能差；閥門(mén)乳化液的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)[4]。

綜上所述，液壓系統(tǒng)故障，一方面有液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造原因，以及運(yùn)礦車(chē)工作環(huán)境惡劣，塵土大，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，閥體磨料磨損產(chǎn)生高溫液壓件油膜破壞，而導(dǎo)致閥芯和閥體表面硬性接觸，使液壓系統(tǒng)發(fā)熱；另一方面，液壓油質(zhì)量和標(biāo)號(hào)問(wèn)題，液壓油的粘度下降，泵及閥內(nèi)泄大，導(dǎo)致油壓不夠，喪失功能[5]。加之維護(hù)保養(yǎng)的不及時(shí)，不準(zhǔn)確，最終大致運(yùn)礦車(chē)液壓系統(tǒng)惡性循環(huán)，故障率高居不下。

3 830E自卸車(chē)液壓系統(tǒng)故障判斷和排除

（1）轉(zhuǎn)向和制動(dòng)泵（斜盤(pán)式變量柱塞泵）活塞磨損嚴(yán)重，內(nèi)泄大，導(dǎo)致系統(tǒng)壓力低，高壓上不去，以及系統(tǒng)高溫發(fā)熱。

（2）柱塞泵內(nèi)的卸荷閥ACC反饋口不工作，壓力升降周期短嚴(yán)重小于90s，導(dǎo)致系統(tǒng)壓力低并發(fā)熱。

（3）舉升分配閥在低怠速下，不在浮動(dòng)位置，導(dǎo)致液壓泵的背壓高，致使系統(tǒng)發(fā)熱。

（4）流量放大器內(nèi)部溢流閥閥芯損壞。導(dǎo)致雙向卸荷閥不工作，致使轉(zhuǎn)向油缸壓力大。

（5）舉升缸內(nèi)泄大，導(dǎo)致舉升過(guò)慢或舉升不起，致使舉升系統(tǒng)壓力低故障。

（6）轉(zhuǎn)向儲(chǔ)能器壓力不足或內(nèi)泄漏，卸荷周期短，易產(chǎn)生系統(tǒng)發(fā)熱及壓力損失。

（7）停車(chē)制動(dòng)（或工作制動(dòng)）電磁閥閥芯犯卡，雙路制動(dòng)閥堵塞或彈簧預(yù)緊力不足致使制動(dòng)不緩解，從而損壞輪馬達(dá)軸或致使制動(dòng)卡鉗磨損嚴(yán)重。

（8）控制舉升分配閥閥芯動(dòng)作油缸的舉升減壓閥閥芯犯卡，舉升減壓閥閥芯不動(dòng)使致舉升不起。

4 典型液壓系統(tǒng)故障排除實(shí)例

（1）2018年6月，52#車(chē)發(fā)生制動(dòng)不緩解，經(jīng)檢查后，由于雙路制動(dòng)閥內(nèi)彈簧卡塞，導(dǎo)致壓力油泄壓時(shí)，彈簧不回位。

圖1 液壓系統(tǒng)工作原理示意圖

（2）2019年7月，48#運(yùn)礦車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)低壓壓力開(kāi)關(guān)報(bào)警，制動(dòng)壓力低，更換柱塞泵后，故障并沒(méi)有消除，系統(tǒng)檢查后，發(fā)現(xiàn)排氣歧管閥同享制動(dòng)油路堵塞，進(jìn)油壓力明顯降低，泵的負(fù)荷過(guò)大。更換新的排氣歧管閥后，故障排除。

（3）2019年7月，44#車(chē)出現(xiàn)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)低壓報(bào)警，卸荷周期明顯變小，更換了柱塞泵上的卸荷閥，故障并沒(méi)有消除。經(jīng)檢查轉(zhuǎn)向儲(chǔ)能器密封損壞，導(dǎo)致轉(zhuǎn)向壓力低，我們更換了儲(chǔ)能器后，系統(tǒng)正常。

5 結(jié)語(yǔ)

從我國(guó)采礦行業(yè)發(fā)展的實(shí)際狀況來(lái)看，液壓系統(tǒng)故障狀況時(shí)常發(fā)生，從830E重型運(yùn)礦自卸車(chē)液壓系統(tǒng)故障處理看，要迅速定位并排除液壓系統(tǒng)故障，不僅需要要熟練掌握830E運(yùn)礦車(chē)液壓系統(tǒng)工作原理，還要有專(zhuān)業(yè)的工具，熟練的維修經(jīng)驗(yàn)和對(duì)車(chē)況的維修史跟蹤才能準(zhǔn)確判斷，快速處理。如果做不到理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合，我們就成了換件工，不管什么原因，只要換新配件，大部分都能修好，導(dǎo)致車(chē)修好了還不知道那壞了的尷尬境地。如此維修人員積累不了維修經(jīng)驗(yàn)，維修費(fèi)用增高，車(chē)輛效率也不可能充分發(fā)揮。