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1、装载机液压系统简单分析维护及其发展前景摘要装载机是一种用途较广的铲运、施工机械。它广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口和矿山等工程建设。装载机具有作业速度快、效率高、机动性好、操作轻便等优点，是现代机械化施工中不可缺少的装备之一。 对ZL50型装载机液压系统进行正确的检修与保养，首先必须做好ZL50型装载机日常保养与维护工作，在作业前后要按规定对装载机进行检查、保养与维护。在作业过程中要注意ZL50型装载机运行中有无不正常情况发生，如杂音、异味、振动等，发现问题及时做好必要的调整和修理工作，避免由于小故障的恶化而造成严重后果。 对筑路机械的维修与保养已有不少人提过，但仍有很多操作人员误以为只要
2、勤换机油及滤芯就万事大吉，以致液压液压系统出现小问题就不知所措。据查，当前因液压系统问题而瘫痪的筑路机械中有80%是装载机，且国产为多。 液压系统在装载机中应用日益完善，但客户对系统的可靠性要求也越来越高，为了保证装载机对液压系统各项技术指标和工作性能的要求，特别是对液压系统的检修和保养，必须对液压系统进行全面的分析，并掌握测试液压元件和系统的方法，进一步提高可维性和效率。 关键词：ZL型装载机 液压系统 维护 1、 装载机基本介绍 1.1 装载机简介装载机属于铲土运输机械类，是一种通过安装在前端一个完整的铲斗支承结构和连杆，随机器向前运动进行装载或挖掘，以及提升、运输和卸载的自行式履带或轮胎
3、机械。它广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口和矿山等工程建设。装载机具有作业速度快、效率高、机动性好、操作轻便等优点，因此成为工程建设中土石方施工的主要机种之一，对于加快工程建设速度，减轻劳动强度，提高工程质量，降低工程成本都发挥着重要的作用，是现代机械化施工中不可缺少的装备之一。近年来，装载机的品种和产量在国内外都得到了迅猛的发展。此次的设计任务就是装载机的重要组成部分工作装置。图1.1 轮式装载机结构示意图1柴油发动机；2液力变矩器；3变速箱；4前、后桥；5车架铰链；6动臂提升油缸；7转斗油缸；8铲斗；9驾驶室；11滤清器 1.2 装载机发展概况尽管国产轮式装载机的技术发展水平与西方发达国
4、家存在着很大的差距，但也应该考虑到历史和国情的原因。目前国产轮式装载机亦正在从低水平、低质量、低价位、满足功能型向高水平、高质量、中价位、经济实用型过渡。从仿制仿造向自主开发过渡，各主要厂家也不断进行技术投入，采用不同的技术路线，在关键部件及系统上技术创新，摆脱目前产品设计雷同，无自己特色和优势的现状，正在从低水平的无序竞争的怪圈中脱颖而出，成为装载机行业的领先者。其发展体现出以下一些趋势。 1、大型和小型轮式装载机，在近几年的发展过程中，受到客观条件及市场总需求量的限制。竞争最为激烈的中型装载机更新速度将越来越快。2、各生产厂家根据实际情况，重新进行总体设计，优化各项性能指标，强化结构件的强
5、度及刚度，以使铭机可靠性得到提高。3、 优化系统结构，提高系统性能。如动力系统的减振、散热系统的结构优化、工作装置的性能指标优化及各铰点的防尘、工业造型设计，逐步引进最新的传动系统和液压系统技术，予以国产化、商业化，降低能耗，提高性能 4、 利用电子技术及负荷传感技术来实现变速箱的自动换挡及液压变量系统的应用，提高效率、节约能源、降低装载机作业成本。2、ZL50型装载机液压系统工作原理 2.1液压系统原理分析如图4.18为ZL30装载机工作装置液压系统原理图，根据工作动作的需要，可操作多路换向阀把油供入举升油缸和转斗油缸相应的腔中。不需要工作机构动作时，操作阀阀杆自动返回中间位置，关闭通向液压
6、缸的油路，液压泵来油经阀体返回油箱。为了防止过载，在多路换向阀内装有带溢流阀的安全阀，系统压力过大时溢流。 工作机构在举升动臂过程的某一时期，需要使翻斗液压缸自动伸长，否则，四杆机构干涉。为此，在转斗液压缸小腔到换向阀的管路上接有一单向顺序阀，阀的开启压力根据铲斗下翻时所需的最大力而调为5MPa。铲斗举升过程中，机构干涉迫使转斗液压缸活塞杆外伸。其小腔液压超过5MPa时，单向顺序阀7开启，油液经过单向阀5回入其大腔，同时从油箱补油。图4.1液压原理图 2.2转向系统工作原理转向系统、工作装置系统、变速箱操纵系统都与液压系统有关下面以转向系统为例做下简单介绍：转向液压回路：装载机转向液压回路按其
7、所用的转向阀结构型式，分为滑阀式和转阀式两种，其中滑阀常流式转向液压回路使用较多。该装载机采用折腰式液压转向，车架的前后两部分铰接，转向油缸的活塞杆和缸筒分别与前、后车架铰接。操纵方向盘时液压回路使左、右转向油缸分别作伸、缩运动，从而折转前、后车架使装载机转向。该装载机转向液压回路如图所示，主要有转向油泵11、转向油缸3.8、全液压转向器1等组成。装载机不转向时转向阀处于中位，转向油泵11的输出油液经转向系统安全阀10流回油箱。因转向阀芯和阀体的轴向间隙在制造时已得到严格控制，此时虽然转向油缸两腔都通回油，但因滑阀的阻尼作用，使油缸中能形成一定的压力，使转向反应灵敏，而且该阻尼作用能维持装载机
8、直线行驶的稳定性。装载机转向时转向阀芯的移动使转向油缸一腔通压力油，另一腔通回油路，从而实现转向。装载机液压转向器固定在后车架上。转向器属于三位四通阀，中位为X机能。合理的阻尼作用使得转向系统既反应灵敏，又具有较高的效率，且结构较常压式的简单。如上所述，不转动方向盘时滑阀处于中间位置，转向阀的中位机能保证转向油缸两腔具有较小的压力，维持装载机直线行驶；向右转动方向盘时螺杆和滑阀一起轴向向下移动，于是两转向油缸的一个伸长、一个缩短，使装载机向右转向。与此同时，前后车架的相对转动，通过反馈杆的反馈作用，使滑阀回到中位，停止转向；反之，向左转动方向盘时装载机向左转向。装载机的转向液压回路和工作装置液
9、压回路均采用CBG型齿轮泵，该泵用固定侧板二次间隙密封结构，工作压力高，泄漏量小。1、液压转向器2、单稳分流阀3、前桥转向油缸4、模式切换电磁阀5、前桥回中电磁阀6、后桥回中电磁阀7、后桥转向油缸双向液压锁8、后桥转向油缸9、单向阀10、转向系统安全阀11、转向泵12、电动应急转向泵13、截止阀14、精滤器15、粗滤器16、液压油箱图2.1 ZL装载机转向原理图 2.3液压系统的维护与保养在现代高尖端设备和高效率的条件下，要求液压系统具有更高的可靠性和更长的寿命，所以对液压系统的维护和保养的要求也越来越高。液压系统的维护与保养不仅可以提高系统的可靠性、防止设备的过早损坏、延长设备的使用周期，而
10、且还节省了维修时所需的费用。液压系统在维护时，一定要充分了解机器设备的特性和变化、使用条件、周围条件及设计制造上的问题等，同时还要了解每个元件在系统中的作用、结构及工作特性，在此基础上才能决定适当的维修方法和维修周期。在设计阶段就应当考虑维修计划，特别是预防性日常维护。应使用最少的元件，达到系统最佳的配置，避免使用不必要的高精度元件。各元件的安装位置要合理，应便于拆卸、检查和维护。通常维修时没有必要把邮箱的油全部排净，开始工作前，可以指定一本维修手册，供维修人员以后参考。在试运行阶段，要经常检查液位和过滤器，必要时予以清洗。在以后的工作中也要定期地检查，检查时药特别注意吸油过滤器，正常工作以后
11、至少每周要进行检查或清洗。工作时应按设计规定和工作要求，合理使用工作压力及工作流量，根据厂家使用说明书选用液压油，在油注入油箱前必须经过过滤。使用中定期取样化验，更换液压油要根据工作条件和液压油的污染度来决定。对于较小的系统正常工作约为5000h就应更换液压油，对于较大的液压系统可工作10000h再更换液压油。液压系统在进行维护时，对于新设备维护的重点是检查跑合情况和了解该设备的性质，防止设备运行初期发生故障。新设备使用初期的6个月是检查的重点，在此期间要特别注意机器的安装、螺栓的松动、油温上升、油液的污染、使用条件及环境条件等情况。对于使用较长时间的旧机器、管路、仪表等，重点检查寿命及安装螺
12、栓的松动情况等。日常检查的主要内容如下。1、油温中的油量是否充足2、油温是否正常，避免系统在高温下使用。3、各连接处有无漏油现象。4、管道有无变形或损伤。5、泵、阀的安装螺栓及管接头有无松脱。6、滤油器是否堵塞。7、液压泵、液压马达温度状况和有无异常噪声。8、注意仪表的误操作，如压力表、温度计等仪表由于振动等原因易引起误动作3、液压系统的故障案例 3.1 ZL50F-II装载机液压系统的油温过高故障分析：1、液压系统设计不合理，造成先天性不足ZL50装载机液压系统中未安装液压油冷却装置，散热仅靠液压油箱和管路来完成，且油箱总容积也太小，使得散热面积太小，而管路散热十分有限，如果环境温度较高，则
13、很难降低系统温度。2、工作环境温度过高工程机械液压系统最佳工作油温区间3555，允许最大工作温度是6570。而在炎热的夏天，工程机械在停机状态时，系统的温度就已接近40，当开始工作时，油温很快超过设计性能指标。油温高，使系统油液粘度下降，破坏了液压元件运动副问油膜，致使金属直接接触，机械运转噪声不断增大，同时增加磨损，导致液压元件出现其它故障和增大泄漏，降低效率，从而又进一步使系统升温。由于温度的继续升高，油液变得更稀，磨损、泄漏更大，则系统温度更加升高，形成恶性循环。故障判断：检查发现液压系统中未安装冷却器，在溢流阀后安装冷却器后，试车正常。 图3.1冷却器 3.2 SEM652B举升过程中
14、油缸泄漏。故障诊断与排除这是该机最常见的故障，外漏的部位有大臂缸、转斗缸的缸头密封件、分配阀的密封件及油管接头等处。主要原因是密封件老化、损坏、油管接头松动、脱扣或接头加工工艺差、接触面不严密和喇叭口锥度不精确。经检查是举升油缸密封环损坏，更换后正常。图3.2大臂油缸漏油 3.3SEM650B在装载货物时举升缓慢故障分析该种机型使用一段时间后，普遍出现动臂承载上升迟缓现象。由于动臂缸受分配阀控制，其故障原因可能有：1、双联泵的齿轮副、侧板磨损严重，导致内漏。2、吸油管及油滤清器堵塞或吸油管老化、扭曲，导致流量不足。3、管路接头封闭不严，导致漏气、漏油。4、液压缸和活塞密封件磨损、损坏或装反，导
15、致内漏。5、分配阀磨损过量，阀杆与阀体配合间隙过大，导致内漏。6、工作油箱油量不足或油液变质。故障排除拆下双联泵检查发现双联泵齿轮副严重烧死，更换新件后正常。 图3.3双联泵 3.4 SEM650涡轮增压器两端漏油故障分析增压器两端或某一端漏油，是使用中最常见的故障之一。从理论上讲，以正常压力进入中间体的机油，在通过轴承工作面后，油压已变为零，只是靠重力自然向下流回发动机的油底壳。而且在正常工作状态下增压器两端叶轮的轮背处都有一定的气体压力，因此机油是不会从低压力区向高压力区流动的。密封环的主要作用是封住压气机和涡轮壳内的气体向中间体油腔泄漏，只有在特殊情况下，才起密封机油的作用。虽然如此，如果使用不当，在下列情况下仍可造成增压器的两端漏油。1、回油不畅。在使用中如因机油的回油管路发生变形或阻塞，致使机油回油不畅，中间体内机油压力过高，压缩机油沿着转子轴向两端流动挤出密封环造成漏油。因此要经常检查回油管路是否畅通，保证机油能够正常地流回油底壳。2、发动机曲轴箱压力过高曲轴箱废气压力超过规定值，会使增压器回油管路内压力升高，回油不畅而造成密封环漏油。应经常检查曲轴箱的通风状态，以及下排气管路是否畅通。斯太尔发动机应额外注意油气分离器是否正常工作，以防止曲轴箱内的混合气体顺排气管抽入压气机及气缸内，造成发动机烧机油现象。3、空气滤
