液压挖掘机故障诊断实例

  仪器信息网 ·  2009-08-02 21:40  ·  6415 次点击
(1)使用中突然出现所有操作全没有反应。
一台常州现代220LC-5液压挖掘机在使用过程中突然出现所有操作全无反应,发动机却运行正常的故障。维修时将液压锁操作手柄处侧盖打开,里面是一个轻触式二位开关,经测试,开关工作正常。然后将挖掘机主液压泵侧盖打开,拔去先导阀线圈的插头,启动发动机,释放液压锁手柄,测得先导阀插头的端电压为27V,属正常。后又测得先导阀电磁线圈的电阻为8MΩ(正常值为27Ω),说明电磁线圈已损坏。因当地无法购到同型号线圈,且价格较高,因而决定自行重新绕制,测得线圈电阻为28Ω),再将原线圈的插头与新线圈接头连接,将线圈做浸漆绝缘烘干处理后,装回挖掘机上。试机,机器工作恢复正常。
(2)动臂提升无力,左回转缓慢。
一台原上海建机厂产R942液压挖掘机在施工中出现以下故障现象:动臂提升无力,左回转缓慢;当继续作业0.5h后,油温升高,动臂无法提升,同时左回转几乎不能转动。分析认为,在其他动作正常、主泵和主溢流阀也完好的情况下,引起动臂无力的原因可能是:主控制阀与滑阀阀芯及阀体因磨损导致间隙过大,造成内漏较大;过载阀和补油阀损坏或调压过低;动臂缸密封损坏导致内泄增大;先导控制油路有故障。
在油温45~55℃时,对上述4个原因逐项进行了检查,结果前3项均未发现问题,在检查先导油路时,发现控制提升动臂的先导阀手柄下有漏油现象;发动机高速运转时测得动臂提升先导油压只有2MPa(标准值为3.3MPa),无法将主控制阀阀芯推到最大行程的位置,造成动臂提升无力。
解体先导阀后发现,柱塞套内的。形密封圈已损坏。更换后试机,动臂提升恢复正常。
出现左回转缓慢现象的主要原因可能是主控制阀有故障或先导油路异常。逐项检查后发现,过载阀上的先导锥阀阀芯磨损严重(有约0.10mm的磨痕),经修磨后装机试验,左、右回转均恢复正常。
(3)大修液压泵后试用,柱塞与缸体“咬死”。
一台韩国汉达HE一280挖掘机在大修并更换液压泵的缸体和柱塞后,启动开行时(气温为-30℃),液压泵不工作并伴有异常响声,拆检发现柱塞与缸体黏在一起,呈“咬死”状态。起初判断为液压油污染造成,但在更换干净油后又出现柱塞“咬死”现象。为此将“咬死”的缸体和柱塞进行金相组织分析,该柱塞材料的室温(20℃)组织为马氏体+残余奥氏体,但因其Ms点(奥氏体转变马氏体的开始点)在室温以上,而Mf点(马氏体转变终点)在室温以下,所以就会保留相当数量未转变的残余奥氏体。又因残余奥氏体为不稳定相,在两种情况下会发生转变:在Ms点以上,当奥氏体发生塑性变形时会引起通常的马氏体转变,变形量越大,马氏体转变量越多;当材料温度降低到室温以下时,残余奥氏体会继续转变成马氏体,温度越低,转变量越大。
由于奥氏体为面心立方结构,马氏体为体心立方结构,当奥氏体转变成马氏体时,体积会发生膨胀。对于上述第一种转变,因挖掘机的运转较平稳,缸体和柱塞之问的振动冲击较小,所以即使奥氏体向马氏体转变,其转变量也很小。但是对第二种转变,因为北方地区冬季的最低气温可达-30℃以下,会使残余转变在很短的时间内完成,致使柱塞因其体积瞬间增大而出现“咬死”现象,该机的故障原因正在于此。
为解决上述问题,未经使用的缸体和柱塞按以下工序处理:用专用量具测量出液压泵缸体和柱塞在室温下的配合间隙;将缸体和柱塞分别进行冷处理,即放至-50~-60℃处30min后取出;用磨床对柱塞进行磨削加工至室温时的配合尺寸;对柱塞表面进行激光淬火;用金属专用抛光膏对柱塞表面进行抛光处理。按上述方法处理后,在户外作业时再没有出现过柱塞被“咬死”的现象。
(4)挖掘机转台向右旋转缓慢无力和动臂自动沉降。
一台W4-60C型挖掘机突然出现向右旋转缓慢无力的情况。开始以为是操纵阀的阀杆不到位,经查操纵阀工作正常;于是将回转马达的2根高压油管对调安装,重新启动挖掘机,结果向右旋转正常,向左旋转变得缓慢无力。由此可知,问题不在回转马达,而在回转马达的安全阀上。
检查回转马达的安全阀,发现阀芯与阀座之间卡有脏物,进行清洗后故障被排除。
另一故障是当动臂操纵杆置于中间位置时,突然出现动臂严重自行沉降现象。开始认为是动臂缸活塞密封圈磨损严重所致,更换新件重新试机时故障依旧。
根据维修经验,可断定故障出在操纵阀上。如果操纵阀工作良好(无内漏现象),不管动臂缸活塞密封圈磨损多么严重,动臂绝不会自行沉降。
由于这是突发性故障,故不可能是因动臂操纵阀磨损过甚所致。经分析应是动臂缸的过载阀出现了问题,检查时果然发现该阀的阀芯和阀体之间卡有脏物。清洗、装复后试机时,故障已排除。
判断动臂缸活塞密封圈的磨损程度可采用如下方法:升起动臂、将操纵阀置于中位,在动臂尚未发生自行沉降时,慢慢拧松动臂缸上腔的油管接头,如果液压油不断向外流出且动臂不断沉降,则说明动臂缸活塞密封圈磨损严重;否则就说明活塞密封圈的磨损并不严重。
(5)铲斗装不满直至不能正常工作。
一台WY80型液压挖掘机在刚开始施工时铲斗挖掘速度缓慢,其他各项动作都正常;工作一段时间以后,随着油温的升高铲斗缸逐渐变得无力,铲斗装不满直至不能正常工作。
检查先导压力。机器刚开始工作时,油温较低,先导压力为3.5MPa,铲斗进行挖掘工作时,先导压力降至2.5MPa;当油温升高至55℃:以上后,先导压力为3.OMPa,若此时进行铲斗挖掘,先导压力即降至2.0MPa以下。可见是铲斗挖掘先导油路有泄漏,致使先导压力油不能完全打开主换向阀,故铲斗挖掘速度缓慢。根据该机的液压系统工作原理可知,液压系统中共有2个主液压泵,分别为动臂缸和铲斗缸供油,必要时再由一换向滑阀实现合流,使动臂和铲斗能快速动作。在铲斗缸和动臂缸的先导油路中连有一个液控换向阀,进油口A与铲斗缸先导操作阀相连;控制油口D与动臂缸的先导操纵阀相连;出油口c与铲斗缸、动臂缸共用的合流换向滑阀相连;油口B、E为回油口,与先导回油路相连。机器只进行铲斗挖掘工作时,阀芯在弹簧的作用下位于左侧,油口A与E相通,此时铲斗先导操纵阀可同时控制铲斗换向滑阀和合流换向滑阀动作,向铲斗缸的大腔供油;当动臂起升与铲斗挖掘同时工作时,由于动臂缸和铲斗缸的大腔共用1个合流阀,使两油缸不能同时快速动作;当油口D进油时,推动阀芯右移,堵住油口A、C通道,打开油口中B、C通道,这样,C口的压力油卸荷,使动臂缸可以快速动作,而铲斗缸只能通过一个换向滑阀供油,故不能快速动作;当铲斗进行挖掘工作时,如果阀芯磨损严重,先导油就会从油口B处泄漏,导致先导油压力降低,发生如上所述的故障。
用1块小薄铁片堵住进油口A。当铲斗挖掘时,先导油压力不再降低,但合流换向滑阀不能合流,铲斗缸由于只有1个液压泵供油,工作速度缓慢,挖掘有力,铲斗能满装,但这种方法只能在应急时采用。拆下液控换向阀,拆开后发现其阀芯已严重磨损,与阀体的配合间隙很大。当堵住油口C,从油口A注入煤油时,煤油很快就泄漏掉,这表明阀芯和阀体的磨损量已超过了允许的极限值,导致油液泄漏量大。更换液控换向阀后故障被排除。

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