基于思維導圖的推土機工作裝置液壓系統故障診斷與排除

陳 威，魯冬林，于建坤，董家輝，胡嘉旭，

（1.陸軍工程大學，江蘇 南京 210000；2.94679 部隊，江蘇 南京 210000；3.95979 部隊，山東 泰安 271000）

引言

推土機是一種多功能的工程機械，可以使用裝備的金屬鏟刀鏟削和搬運沙石、泥土和水泥等。推土機具有操作靈活、工作可靠等特點，在工程施工中扮演著不可或缺的角色[1]。推土機在施工過程中的工作環境通常較為復雜，因此容易出現各類故障和問題，從而影響工程進度。所以，有效地對系統進行故障診斷與維修，對提升工程機械設備的安全性，對推動各項工程施工快速完成有著重要意義。本文以TY160 型推土機為研究對象，針對液壓系統故障難以定位和維修的實際情況，試用思維導圖法對其工作裝置液壓系統故障進行診斷和排除，為維修人員提供一種快速定位和排除相關故障的解決方法[2]。

1 思維導圖分析法

思維導圖，是由英國研究者托尼·博贊通過對腦神經生理科學的深入探討和研究而產生的關于放射性思想與圖形表現方式的研究。其特點是以中央圖形為主題，同時又將主題的主干所形成放射性為分枝，在各個分支之間形成了一種連貫的節點結構，將人們通過思維、邏輯推理而形成的圖形、內容、知識點等成為分支的線索向四周拓展，最后構成了對主題全方位的、發散的認知表達，并由此系統反映出了知識形成的思維和演繹過程[3]。

2 推土機工作裝置液壓系統基本結構及常見故障

2.1 工作裝置液壓系統基本結構

推土機工作裝置液壓系統主要由液壓操縱系統和液壓控制系統組成。液壓操縱系統主要由油箱、油泵、控制閥、液壓缸、推土板升降液壓管路、推土板傾斜液壓管路、松土器管路與操縱杠桿裝置等各類液壓管路組成。液壓控制系統主要控制鏟刀和松土器的動作。鏟刀升降具有提升、下降、保持、浮動4 個動作，鏟刀傾斜具有左傾、右傾和保持3 個動作，松土器具有提升、下降、保持、浮動4 個動作[4]。液壓控制系統組成及工作原理如圖1 所示。

圖1 TY160 型推土機工作裝置液壓系統

2.2 工作裝置液壓系統常見故障

工作裝置液壓系統故障主要有四類：一是推土板提升力小、速度慢，通常表現在推土板到最高位置后油壓不上升或油泵有異響；二是推土板不能提升，通常表現在升降油缸時油壓不上升；三是推土板自然下降量大，通常表現在推土板自然下降量與正常時相比較大；四是液壓絞盤出現故障，通常表現為絞盤不轉動或轉動較慢、液壓油泄露、出現異常聲響等[5]。

3 基于思維導圖的工作裝置液壓系統故障診斷與排除

3.1 推土板提升力小、速度慢故障的診斷與排除

3.1.1 發動機高速時推土板到最高位置油壓不上升

根據思維導圖分析（見下頁圖2），引起發動機高速時推土板到最高位置油壓不上升的原因主要有6種[6]：泵磨損嚴重或管路漏油；泵吸入空氣或濾清器堵塞；安全閥開啟壓力低，節流孔堵塞或密封失效；升降油缸頭部密封不良；油缸活塞閥密合不良；下降補油閥密合不良。

圖2 發動機高速時推土板到最高位置油壓不上升故障分析思維導圖

針對上述原因，排除方法如下[7]：檢查管路是否存在漏油處，如果存在，及時堵漏或更換管路；檢查液壓油位，如果油量不夠，加注液壓油至指定高度；拆卸清洗濾清器；檢查安全閥壓力，對節流閥進行清洗；拆卸油缸，并進行清洗檢查，如果密封件破損，對密封件進行更換；拆卸油缸活塞閥并進行清洗，必要時進行更換；拆卸下降補油閥，清洗多余污物，必要時進行更換；修理油泵，必要時更換油泵。

3.1.2 發動機低速時推土板到最高位置油壓不上升

根據思維導圖分析（見圖3），引起發動機低速時推土板到最高位置油壓不上升的原因主要有5 種[8]：提升補油閥密合不良；閥至油缸管路漏油；油缸頭端密封不良；油缸活塞閥失效；下降補油閥密合不良。

圖3 發動機低速時推土板到最高位置油壓不上升故障分析思維導圖

針對上述原因，排除方法如下[9]：檢查閥至油缸管路是否存在漏油處，如果存在，及時堵漏或更換管路；拆卸油缸，并進行清洗檢查，如果密封件破損，對密封件進行更換；拆卸油缸活塞閥并進行清洗，必要時進行更換；分別拆卸提升補油閥和下降補油閥，清洗多余污物，必要時進行更換。

3.1.3 油泵有異響，排油量小

根據思維導圖分析（見圖4），引起油泵有異響，排油量小的原因主要有4 種[10]：泵磨損嚴重；泵吸入空氣；液壓油量不足；濾清器堵塞。

圖4 油泵有異響，排油量小故障分析思維導圖

針對上述原因，排除方法如下[11]：檢查液壓油位，如果油量不夠，加注液壓油至指定高度；拆卸清洗濾清器；修理油泵，必要時更換油泵；查找油泵進空氣源頭并做好密封。

3.2 推土板不能提升故障的診斷與排除

根據思維導圖分析（見圖5），引起推土板不能提升的原因主要有8 種[12]：泵磨損；安全閥開啟壓力低，節流孔堵塞或密封失效；提升補油閥密合不良；油缸密封環失效；油缸活塞閥密合不良；下降補油閥密合不良；管路系統漏油；分動箱故障造成泵不轉動。

圖5 推土板不能提升故障分析思維導圖

針對上述原因，排除方法如下[13]：修理油泵，必要時更換油泵；檢查安全閥壓力，對節流閥進行清洗或更換密封；分別拆卸提升補油閥和下降補油閥，清洗多余污物，必要時進行更換；拆卸油缸，并進行清洗檢查，如果密封件破損，對密封件進行更換；拆卸油缸活塞閥并進行清洗，必要時進行更換；檢查管路是否存在漏油處，如果存在，及時堵漏或更換管路；檢查分動箱，及時更換分動箱油及零件。

3.3 推土板自然下降量大故障的診斷與排除

根據思維導圖分析（見圖6），引起推土板自然下降量大的原因主要有6 種[14]：缸蓋密封不良；油缸活塞閥密合不良；下降補油閥密合不良；提升補油閥密合不良；管路漏油；閥桿磨合不良或零件磨損。

圖6 推土板自然下降量大故障分析思維導圖

針對上述原因，排除方法如下[15]：檢查缸蓋密閉性，必要時更換密封墊片；拆卸油缸活塞閥并進行清洗，必要時進行更換；分別拆卸提升補油閥和下降補油閥，清洗多余污物，必要時進行更換；檢查管路是否存在漏油處，如果存在，及時堵漏或更換管路；檢查磨損情況，必要時更換閥桿或零件。

3.4 液壓絞盤故障的診斷與排除

根據思維導圖分析（見下頁圖7），引起液壓絞盤故障的原因主要有6 種[16]：馬達不轉動；馬達回轉無力速度緩慢；結合面和軸封處漏油；靜止放置時，離合器把手處漏油；液壓絞盤有異常聲響；液壓絞盤在斜坡上牽引時，不能制動或下滑。

圖7 液壓絞盤故障分析思維導圖

針對上述原因，排除方法如下[17]：

1）檢查供油系統壓力，必要時及時添加液壓油油量；檢查配流盤和運動副，必要時進行拆卸檢修。

2）檢查油泵出口壓力，必要時對溢流閥、油泵進行維修；檢查液壓油泵是否存在泄漏，必要時對馬達進行拆修。

3）檢查柱塞和配流密封件，必要時進行更換；檢查擺缸，必要時對擺缸進行拆修。

4）檢查減速器潤滑油是否加得過多，如果潤滑油過多，則打開加油孔放出多余潤滑油；檢查密封圈是否老化，必要時更換密封圈。

5）檢查油泵進油口是否堵塞，必要時對濾芯進行清洗；檢查空氣是否進入內部，必要時更換密封和油液；檢查零件是否損壞，必要時拆換零件。

6）檢查進出油口是否接反，若接反則校正進出油管或將配油盤旋轉180°；檢查回油管背壓，若過大則盡量降低背壓。

4 結語

本文利用思維導圖進行TY160 型推土機工作裝置液壓系統故障診斷分析，可以幫助維修人員快速分析故障并確定損傷原因，克服液壓系統難以確定故障原因和進行維修的實際困難，提高維修效率和維修質量，提高工程機械的可靠性，為推土機工作裝置液壓系統故障的診斷和維修提供了現實可行方法。