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1、河北交通职业技术学院毕业论文11绪论液压传动技术在工程机械中得到广泛的应用,我国液压挖掘机工业也得到了迅速发展,几乎取代了机械式挖掘机。液压挖掘机具有重量轻、体积小、结构紧凑、挖掘力大、操纵方便，传动平衡，容易实现无级变速和自动控制等优点，深受用户的欢迎。液压挖掘机是一种重要的工程机械，广泛应用于交通、水利、建筑、港口、国防、农村开发等土石方施工和矿山采掘部门。挖掘机作为我国工程机械的主力机种，被广泛应用于各种各样的施工作业中。挖掘机产品的核心技术就是液压系统设计，由于挖掘机的工作条件恶劣，要求实现的动作复杂，于是它对液压系统的设计提出了很高的要求，其液压系统也是工程机械液压系统中最为复杂的。
2、挖掘机上应用液压传动的系统主要有先导控制液压系统、回转液压系统、行走液压系统、工作装置液压系统等，它具有结构紧凑、动作灵活、运行平稳、操作方便等优点，液压系统是以液压油作为传递动力的介质，会因为内部元器件磨损后产生泄漏，同时伴随着出现过热，工作无力等故障。因此，挖掘机若不及时保养就可能出现各种故障，本人根据自己的实践经验，对挖掘机的常见故障予以表述。2液压系统的整体故障诊断液压挖掘机是目前工程施工中使用较为广泛的一种工程机械。他的行走、回转和举升、挖掘动作都是通过发动机把机械能转化为液压油的压力能，来驱动液压油缸和马达工作而实现的。一个完整的液压系统包括5个部分，即动力元件(液压泵)、执行元件
3、(油缸、油马达)、控制元件(阀)、辅助元件(油管、油箱、滤清器、散热器等)和液压油。分析和排除液压系统故障就要从以上5个方面入手，进行检测、分析和判断。以下列举在实际使用中常见的故障和诊断排除方法。21 整机无动作发生这种整体性的故障，要从可能引发整体故障的元件入手来判断：（1）液压油是否足够：检查油面和油质。（2）液压泵是否正常工作河北交通职业技术学院毕业论文2挖掘机一般有2个或2个以上的主泵向系统供油。如果不是机械故障造成油泵主轴不能转动，一般来说几台泵同时出现故障的概率很低。必要时可以在各油泵的测压口安装量程合适的油压表测定供油压力，来判断是否为油泵故障。（3）安全锁紧阀故障他是位于驾驶
4、室内的一个简单的机械开关，控制低压油路和驾驶室内的3组PPC阀(比例压力控制阀，即左、右操纵手柄和行走推拉杆)之间的通与断。当该阀出现卡死或堵塞时，油液不能供给PPC阀进而推动主控制阀动作，就会出现全车无动作的现象。清洗检修安全锁紧阀。见图2-1（4）自压减压阀故障(有先导泵的，无此阀)它是位于主控制阀体上的一个调压阀。由于油泵输出的油压时高时低，不利于作为控制油压。自压减压阀则把这种不稳定的油压变成一支始终恒定压力的油流输出到全车的PPC 阀和电磁阀完成控制功能。如果自压减压阀出现堵塞或卡死，使主泵来油不能通过自压减压阀而是从主溢流阀安全泄掉，则控制油流不能进入PPC阀和电磁阀，也无法推动主
5、控制阀动作，就必然出现全车不动作的现象。清洗检修自压减压阀。见图2-1（5）主溢流阀故障如果安全锁紧阀和自压减压阀都没有问题，此时要检查主溢流阀。如图2-1，他是位于主控制阀体上的一个安全阀。其作用是限制整个系统的最高压力，若超过最高压力，则自动卸压，保护整个系统不致损坏。如果该阀弹簧断裂或调定压力过低，将导致整个系统压力过低，主泵压力油不能推动执行元件工作，而从主溢流阀全部泄漏，就出现这种全车无动作现象。判断方法:启动发动机，接通安全锁紧阀，操纵手柄给机器回转或挖掘动作。由于故障机器不会动作，此时用手触摸主溢流阀体，图2-1 液压系统工作原理河北交通职业技术学院毕业论文3若该阀温升很快并烫手
6、，则可以断定就是主溢流阀故障。测试、检修、调定主溢流阀。22 整机动作缓慢、无力。出现这种故障现象的原因是供给到各执行元件的液压油流量和压力不足。排除机器因为长期使用，各部位密封不良、磨损量加大、油泵压力排量均下降的情况，可能的原因如下：（1）PC200-6型挖掘机采用双联斜盘式轴向变量柱塞泵。正常情况下，主泵输出油压30MPa。如果主泵的柱塞与缸体之间或者缸体的端面与配流盘之间的磨损量超过标准(柱塞与缸体之间的间隙应小于0.02mm，缸体端面与配流盘之间的接触面积应不低于90)，就会造成主泵输出压力偏低，反映到机械的工作装置，就会出现整机工作无力的现象。（2）合流分流阀故障：他位于主控制阀体
7、上，作用就是控制多泵的压力油根据工作需要处于分流或合流状态。以PC400-5机为例，该机前后 2台主泵仅当行走时分流，分别供应右、左行走马达工作；在其他状态下双泵合流工作。所以当合流分流阀出现卡滞，始终处于分流状态，那么在除行走以外的工况下，只有前泵工作，后泵卸荷，就会出现整机动作缓慢的现象。如果发生机器行走正常而挖掘和回转动作缓慢的情况，可以认定就是合流分流阀故障，此时应检修该阀。（3）主溢流阀调定压力过低：由于调定压力低于标准值，所以在工作时系统很容易溢流。对于有多个主溢流阀的液压系统，只要其中任一出现上述故障，都会造成整个系统最高压力降低、工作无力的现象。为此需要测定主溢流阀的调定压力。
8、测压时，参照说明书，选择量程合适的油压表安装在相应的测压口。发动机要全油门转动，液压油温度在459-55，把铲斗油缸、斗杆油缸、动臂油缸分别伸、缩到尽头，使系统溢流，测量压力值。如果这6个数值当中有4个或以上的数值基本相等且低于标准值，则能断定故障就出在主溢流阀。为了进一步明确是哪个主溢流阀故障，可以分别测左、右行走泵的溢流压力来确定(此时前、后主泵分流工作)。仍以PC400-5机为例 :在上述测试状态下，用坚固的棒状物卡在驱动轮和履带之间，使机器不能行走，系统溢流。后泵测压口测得的值是左行走溢流压力，前泵测压口测得的值是右行走溢流压力。然后和标准值比较，判断出故障阀，同时进行调试。（4）减压
9、阀输出的控制压力偏低：正常情况下，减压阀能够将主泵的输出油压降低并稳定在33MPa，形成控制油压。如果因油质太脏而使减压阀上的锥形阀芯关闭不严，就会导致减压阀的输出压力低于33MPa。这时，无论操作手柄怎样动作，控制油压始终偏低，各种工作装置的主控制阀的阀芯移动量偏小，从而导致流向工作河北交通职业技术学院毕业论文4装置的流量也偏小，造成整机无力。（5）卸荷阀和LS(负荷传感系统)旁通阀故障：卸荷阀位于主控制阀上，其作用是当操纵手柄处于中立位置时，主泵的液压油不必因为执行元件无动作从主溢流阀高压溢流，而是通过卸荷阀低压卸荷返回油箱，使油泵不必在无负载情况下输出高压油，避免了不必要的浪费。图2-2
10、为卸荷阀原理示意图，在正常工作时，PLS(负荷传感压力)压力始终略小于主泵压力PO，加上阀芯底部弹簧的弹力，与PO保持平衡，卸荷阀关闭;在手柄中立时，PLS压力为0，此时主泵压力Pa打开阀芯，主泵压力油回油箱卸荷。常见的故障是PLS压力偏低，造成卸荷阀背压不足，使卸荷阀在机器正常工作时处于半开或全开的状态，主泵压力油部分或全部卸荷，导致系统缓慢无力。而导致PLS压力偏低的原因，常见的是LS 旁通阀故障。LS旁通阀的作用是增加操作的柔和性，防止PLS油压力急剧变化造成主泵流量的急剧变化。有了LS旁通阀以后，当PLS 油压力急剧变化时，PLS 油被LS 旁通阀上的节流孔轻微地泄漏掉一部分流入油箱，
11、从而使PLS压力降低。在LS旁通阀芯上有一个0型密封圈来保证PLS油压力平稳时不泄入油箱。若该 0型圈损坏，就会使PLS油泄入油箱而压力降低，导致卸荷阀背压不足，处于半开或全开的状态，系统动作缓慢无力。检修卸荷阀和LS旁通阀。判断卸荷阀好坏的一个简单办法是:热车时发动机高速转动，操纵手柄到满行程，给机器动作并使之处于溢流状态。由于卸荷阀卸荷压力远低于主溢流阀，此时只要用手触摸几个卸荷阀，温升最快且烫手的便是故障阀了。当然如果卸荷阀都不烫手而是其中一个主溢流阀有升温烫手的现象，说明故障不在卸荷阀，而是由于该主溢流阀溢流压力过低造成的，此时应检修该阀。3液压系统的局部故障诊断31 动臂油缸的常见故
12、障有时液压挖掘机会出现斗杆油缸或铲斗油缸伸、缩缓慢、无力；行走或回转缓慢、无力的现象，其可能的原因如下：（1）检查油路堵塞情况：先作常规处理，拆下油管，拆下大臂滑阀阀体、阀杆及图 2-2 缸荷阀示意图河北交通职业技术学院毕业论文5相关部件进行清洗，把油道清洗干净并用压缩空气吹通吹干（2）检查油路泄漏情况：液压系统的泄漏一般都是在使用一段时间后产生。从表面现象看，多为密封件失效、损坏、挤出或密封表面被拉伤等造成。主要原因有：油液污染、密封表面粗糙度不当、密封沟槽不合格，管接头松动、配合件间隙增大、油温过高、密封圈变质或装配不良等。泄漏分为内泄漏和外泄漏，通常故障主要由于内泄漏引起。（3）内泄漏故
13、障的处理：该部分内泄漏主要产生于动臂滑阀和油缸内泄漏。内泄漏主要发生于阀体和油缸内部，不易检查。但我们可以借助一些辅助方法来判断泄漏情况。（4）对大臂油缸的检查：当大臂油缸活塞收到底后，拆下无杆腔油管，使大臂油缸有杆腔继续充油。若无杆腔油管口有大量工作油泄出，说明液压缸发生内漏；也可以使铲斗装满载荷，举升到极限位置，大臂操纵杆置于中位，并使发动机熄火，观察大臂的下沉速度；然后，将大臂操纵杆置于上升位置，如果这时大臂下沉速度明显加快，也说明内漏发生在液压缸；如果下沉速度变化不明显，则内漏原因出在大臂滑阀。（5）油路、活塞等密封件失效，造成低压腔和高压腔液压油内泄互窜：一个简单的判断方法是:松开低
14、压腔的油管，放掉腔内液压油，然后使高压腔工作，若此时有液压油从低压腔油管中流出，则表明油缸活塞密封件密封不良，高压腔的油窜入了低压腔，需要更换密封件。也有液压油外泄的可能，只要观察油缸、马达工作时是否有油流外泄即可确诊（6）对大臂滑阀的检查：大臂滑阀的泄漏主要是因为阀杆与阀体的配合间隙太大、调压弹簧损坏、阀内密封件损坏等。检查阀杆和阀体的配合间隙，检查压力弹簧，看阀体内密封件是否有损坏。排除方法：如油缸内泄漏测试结果超过规定值，应予以拆开作进一步检查，如密封圈损坏则更换，如缸壁拉伤严重则更换；如动臂阀磨损严重则更换（7）安全吸油阀故障：安全吸油阀安装在各个执行元件(油缸、马达)上，其作用是当工
15、作装置受到外界巨力冲击时(如山崖落石)，泄漏油缸或马达内的异常高压，保护油管油缸不受损坏其原理见图3-1。由图3-1可见，安全吸油阀是一个双向保护阀，当油缸或马达的某一腔产生瞬间高压时，高压腔的高压油就会打开安全吸油阀中的溢流阀溢流，同时负压腔一侧的安全吸油阀打开单向阀从油箱吸油来补充负压，起到了油路保护的作用。河北交通职业技术学院毕业论文6图3-1 安全吸油阀示意图动臂油缸、斗杆缸、铲斗缸、回转、行走工作回路上都分别有2个安全吸油阀。显然，如果某个回路上的单向阀失效变成了双向直通；或者当溢流阀失效，打开压力很低时，都会造成该侧油腔的油压不能建立，而是直接通过单向阀或溢流阀部分或全部地泄入油箱
16、，缸、马达动作缓慢无力甚至不能工作。这种故障同时伴有的现象是：在中立或停机后，油缸会缓慢自落(或称掉缸)。如果同时出现上述2种故障现象，则需要检修相应的安全吸油阀，可用工作正常的安全吸油阀替换故障回路上的安全吸油阀;如果故障消失，即可确诊。（8）PPC 阀故障：如果发生了个别动作缓慢而其他动作正常的故障现象，在排除了油缸马达内泄的可能之后，要检查PPC阀，PPC阀是一种比例压力控制阀，根据驾驶员操作手柄行程的大小输出相应的控制油压和流量，使主控制阀芯有相应的移动量从而控制工作执行元件的速度。如果某一阀芯磨损、卡滞、甚至堵塞，就会造成相应动作迟缓甚至不动作。只要把故障回路的控制油管调换到工作正常的PPC阀上，若故障消失，则确定问题就是相应的PPC阀故障，拆卸检修。（9）主控制阀故障：如果(1)，(2) ，(3)的可能都排除而故障仍然存在，则需要检查主控制阀中控制相应动作的阀芯是否磨损、卡滞、堵塞。每一根阀芯控制一支油路的通断，如果出现阀芯磨损、卡滞、堵塞，就会供给相应执行元件的压力油压力和流量的降低，出
