淺談XE900D 挖掘機(jī)液壓油溫高故障的排查方法

趙行生，劉華明，申玉東，張發(fā)貴

（云南華聯(lián)鋅銦股份有限公司，云南文山 663701）

0 引言

液壓挖掘機(jī)廣泛應(yīng)用于各類生產(chǎn)活動(dòng)中，以服務(wù)于云南華聯(lián)鋅銦股份有限公司露天采場的挖掘機(jī)為例，主要用于礦石和廢土的鏟裝，挖掘機(jī)故障停機(jī)，直接影響礦石供應(yīng)和剝離進(jìn)度；啟動(dòng)備用挖掘機(jī)，存在兩個(gè)弊端：①備機(jī)工作點(diǎn)礦石種類、品位不一定能與選礦車間當(dāng)期生產(chǎn)需求相符；②挖掘機(jī)在更換工作平臺長距離移動(dòng)過程中安全風(fēng)險(xiǎn)較大，無功成本增加。所以，利用嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)、系統(tǒng)的排查方法，快速診斷出故障原因，指導(dǎo)設(shè)備維修，盡可能減少設(shè)備停機(jī)損失，成為設(shè)備管理員和維修技術(shù)員的常選決定。

液壓系統(tǒng)是挖掘機(jī)重要組成部分，它以油液為工作介質(zhì)，利用液壓泵將發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤耗懿⑦M(jìn)行傳送，通過液壓缸和液壓馬達(dá)等元件將液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)期望動(dòng)作。液壓油散熱系統(tǒng)是保證液壓系統(tǒng)穩(wěn)定、高效運(yùn)行的關(guān)鍵部分，以徐工XE900D 挖掘機(jī)為例，講述液壓油溫高故障的排查思路與方法。

1 故障現(xiàn)象

云南華聯(lián)鋅銦股份有限公司采礦車間C2#挖掘機(jī)于2016年10 月采購使用，設(shè)備型號為徐工XE900D。該設(shè)備于2021年1 月6 日出現(xiàn)液壓油溫高報(bào)警故障，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)累計(jì)運(yùn)行17 600 h，直觀表現(xiàn)為挖掘機(jī)鏟裝動(dòng)作緩慢、設(shè)備無力，不能繼續(xù)在原定鏟裝工位生產(chǎn)，給設(shè)備調(diào)度帶來不便。

2 原因分析

XE900D 挖掘機(jī)系統(tǒng)標(biāo)定液壓油溫≥90 ℃時(shí)觸發(fā)報(bào)警，可能導(dǎo)致液壓溫度異常升高的因素主要包括：①油位不足；②電氣系統(tǒng)故障；③散熱器堵塞；④風(fēng)扇泵異常；⑤風(fēng)扇電機(jī)故障；⑥液壓油缸內(nèi)泄；⑦系統(tǒng)回油單向閥卡滯；⑧系統(tǒng)溢流異常。

3 排查思路及步驟

遵循“由外到內(nèi)、由易到難”的故障排查思路，分8 個(gè)步驟進(jìn)行故障排查及分析診斷。

（1）步驟一：排查液壓油位。將挖掘機(jī)停放在平地上關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，以鏟斗油缸完全收回小臂與地面垂直狀態(tài)檢查，油位應(yīng)處于油位計(jì)上下刻度線之間。若液壓油不足，選擇專用液壓油補(bǔ)加至標(biāo)準(zhǔn)油位。

（2）步驟二：排查電路系統(tǒng)。檢查顯示器報(bào)警記錄信息，是否有故障代碼E1140，若有，表示液壓油溫傳感器故障，由傳感器損壞或線路故障引起。解決辦法是測量傳感器電阻值（圖1）、液壓油油溫。對比液壓油溫度傳感器阻值表，電阻值誤差過大判斷為傳感器故障，更換傳感器即可；否則為線路故障，檢查電路并恢復(fù)通信即可（表1）。

表1 液壓油溫度傳感器阻值

圖1 液壓油溫度傳感器位置

（3）步驟三：排查散熱器。檢查散熱器是否有堵塞現(xiàn)象，如有，使用壓縮空氣吹洗散熱器，清除附著異物和灰塵。檢查散熱器與隔板或相鄰附件是否有間隙，若間隙過大，流經(jīng)散熱器的氣流減少，導(dǎo)致散熱不佳，需調(diào)整間隙，保證散熱正常。

（4）步驟四：測量風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。啟動(dòng)設(shè)備使液壓油溫＞50℃，測量怠速和額定轉(zhuǎn)速狀態(tài)下的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定為900 r/min，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速為500～550 r/min；發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定為1900 r/min，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速為1050±50 r/min。一般情況下風(fēng)扇轉(zhuǎn)速異常由風(fēng)扇泵和風(fēng)扇電機(jī)異常引起。

（5）步驟五：排查風(fēng)扇泵。設(shè)備液壓油溫＞50 ℃，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定為1900 r/min 時(shí)，泵額定壓力為22±1 MPa，即散熱系統(tǒng)溢流壓力，泵殼體溫度應(yīng)在55～75 ℃。按要求設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，選用適合量程的壓力表測量風(fēng)扇泵壓力，若實(shí)測壓力值與額定壓力差距較大，超出壓力范圍值，則松開鎖緊螺母調(diào)整溢流閥（順時(shí)針增大，逆時(shí)針減小）；調(diào)整壓力值無變化，則有可能閥芯卡滯或損壞，拆解清洗或更換（圖2）。

圖2 風(fēng)扇泵結(jié)構(gòu)

（6）步驟六：排查風(fēng)扇電機(jī)。將風(fēng)扇電機(jī)殼體排放油管拆開，用堵頭堵塞回油箱一端，另一端放入集油桶中，設(shè)備怠速運(yùn)行1 min，測量泄漏量，正常泄漏量應(yīng)＜10 L。

（7）步驟七：排查液壓油缸。油缸內(nèi)泄可通過空載、滿載沉降測試完成檢查，若存在內(nèi)泄，舉升狀態(tài)下的鏟斗以肉眼可見的速度下降。

（8）步驟八：排查系統(tǒng)單向閥。系統(tǒng)回油單向閥有2 個(gè)，一個(gè)單向閥標(biāo)定值2.5 Bar（0.25 MPa）（圖3 單向閥V1），液壓油從主控閥通過該閥流經(jīng)散熱器后流回液壓油箱；另一個(gè)單向閥標(biāo)定值5 Bar（0.5 MPa）（圖3 單向閥V2），從主控閥出來的液壓油經(jīng)過該閥直接流回液壓油箱。

圖3 XD900D 液壓系統(tǒng)原理圖（節(jié)選）

（9）步驟九：排查系統(tǒng)溢流。步驟一至步驟八均正常的情況下，進(jìn)一步排查主溢流閥和支路溢流閥是否損壞或異常磨損。

4 故障排查結(jié)果

維修技術(shù)員進(jìn)行超越測試，結(jié)果為風(fēng)扇轉(zhuǎn)速達(dá)不到最大轉(zhuǎn)速，風(fēng)扇泵殼體溫度正常，風(fēng)扇電機(jī)壓力正常，而液壓馬達(dá)泄漏量達(dá)24.6 L/min，說明風(fēng)扇電機(jī)存在異常狀況，拆解發(fā)現(xiàn)部分葉片斷裂，其余葉片均有不同程度磨損（圖4）。

5 結(jié)束語

按照液壓油溫高故障排查思路逐步進(jìn)行分析診斷，能迅速、精準(zhǔn)地確定故障原因，根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，排查時(shí)間基本在1 h 左右就能鎖定故障內(nèi)容，進(jìn)入檢修階段，減少設(shè)備停機(jī)損失。該排查方法適用于大部分液壓挖掘機(jī)，較系統(tǒng)、科學(xué)地指導(dǎo)維修，不僅提高檢修效率，還避免備件材料浪費(fèi)。同時(shí)，推動(dòng)設(shè)備檢修流程化、規(guī)范化，降低了對維修工的資歷要求。