第5章 挖掘机故障的诊断与排除小松PC220-5型发动机机油压力不正常故障的诊断与排除 ．故障现象 一台小松PC220—5型挖掘机，其发动机为SA6D95L1型，在使用过程中出现过几次发动机烧曲轴的故障，都是因机油泵失效后没有机油压力、报警系统低压时不报野所引起的一般情况下，通过修复低压报警电路、更奂机油泵总成和磨曲轴重新配轴瓦的方法进行修复有—次，在按上述方法修复后，发动机启动运行约0．5h后扰出现机油低压报警停机、打开发动机机头盖检查发见，摇臂室内有机油，报警线路一切正常拆检机油泵，定现机油泵从动齿轮与机油泵壳体有摩擦的痕迹，发动几机体上机油泵从动齿轮轴装配孔有磨痕 故障诊断与排除 机油泵的装配见图5—1，各装配面的配合尺寸见表5—l 根据表5-1所示的配合关系知，驱动轴2随驱动齿轮3转动，所以在驱动轴与发动机机体7间装有铜套6作轴承，而从动轴8是通过过盈配合固定在机体上不动的，从动齿轮9则在从动轴上转动，因此在从动齿轮上有润滑；油孔 拆检旧机油泵并经分析后认为，由于从动齿轮上的润滑油孔被杂物堵塞，因而润滑油不足，致使从动齿轮与从动轴烧结在一起；由于从动轴与发动机机体间配合不是很紧，当从动齿轮与从动轴烧结在一起后，从动轴随从动齿轮转动，机体上的孔很快被磨损变大，机油泵主、从动齿轮间失去应有的配合间隙，导致了机油压力消失、发动机烧曲轴。
一般的修理工并不十分清楚机油泵的上述配合与运动关系，在更换机油泵时没有检查从动轴与机体孑L的配合尺寸就将机油泵装上，所以在更换机油泵后发动机机油压力仍然很低 这次修理时，没有更换发动机机体，仅采用将发动机机体的从动轴轴孔镗大至5s哦””一并镶铜套的办法进行修复铜套结构见图5-2修复时，必须注意：镗孑L时保证新孔与原孔同心；加工时保证新孔与原孔同心；加工时应精确定位；装配机油泵时应注意要先灌注机油，机油泵壳固定螺栓应均衡紧固，边紧边转动机油泵齿轮，齿轮应转动灵活，没有卡滞现象按上述方法处理后，该机使用了两个多月，机油压力一直正常 5．2 小松PC220-5型发动机机油泵故障的诊断与排除到 某公司现有多台小松PC220-5挖掘机，发动机型号为SA6D95L-1型，其机油泵的泵体设计在发动机缸体的前下部，是与缸体一次性铸造加工而成的，其结构如图5-3所示因此，泵腔内磨损或损坏，修理起来非常困难而且这种机油泵在长期使用后，容易出现卡死现象若在施工中不能及时判断，会造成重大机械事故 故障现象1 正常使用一年多的一台挖掘机，在施工时突然出现机油报警，驾驶员立刻关闭发动机。
修理人员分别检查了高压油泵和增压器等几处机油油管，均没有机油泄露，据此可以断定，是机油泵出现了问题 故障诊断与排除 拆下发动机前端的主动齿轮室盖，发现机油泵外驱动齿轮在机油泵主动齿轮轴上非常松旷，用手轻轻一拔机油泵外驱动齿轮就可以取下但机油泵主动齿轮轴却无法转动，拆下机油泵外端盖，发现故障原因是机油泵被动齿轮上的机油润滑孔被积炭堵塞，使机油泵被动齿轮在被动齿轮轴上旋转时无法润滑而产生高温卡死，使机油泵不能向发动机润滑系统供油，导致机油报警器报警，找到故障后，更换了一套机油泵的齿轮，故障排除 故障现象2 发动机大修后在磨合期内出现机油泵内腔、被动齿轮轴孔严重损坏，曲轴抱死的事故第5章 挖掘机故障的诊断与排除 149： 故障诊断与排除 是修理时蛮干造成的安装机油泵时应注意：①仔细检查机油泵泵腔内是否有毛刺、磨损的凸台和积炭杂物，并要认真清洗油道；②在确定机油泵主、被动齿轮在泵腔内转动自如的情况下，安装机油泵外端盖时要特别注意，机油泵外端盖是铝合金铸造成型的，非常薄，如果外端盖四周的紧固螺栓拧得过紧，机油泵外端盖就会变 ， ‘ ‘ ’形，使机油泵主、被动齿轮的轴向间隙变小，严重时会使齿轮转动困难。
安装机油泵主、被动齿轮前，各部位都要用机油润滑，机油泵外端盖四周的螺栓紧固后，用手转动一下机油泵主动齿轮轴，看是否转动自如；③安装机油泵外驱动齿轮，机油泵外驱动齿轮与机油泵主动齿轮轴的配合过盈量是 0．025-0．061mm，既没有半圆键、也没有与轴固定，外驱动齿轮用开水加热后，用手锤轻轻敲人，厂家这样设计的主要意图是机油泵主、被动齿轮被卡死时，发动机还会有一个继续运转的过程，这样外驱动齿轮在主动齿轮的带动下，还可以继续旋转如果外驱动齿轮与机油泵主动齿轮轴是刚性连接，机油泵主、被动齿轮就会在卡死的情况下被强行驱动旋转，导致机油泵内腔损坏因此，把机油泵外驱动齿轮与机油泵主动齿轮轴设计成这种连接方式，就可避免油泵内腔的损坏可是一些维修人员感觉这种连接方式不可靠，用电焊将外驱动齿轮与机油泵主动齿轮轴焊接在一起，使这次事故严重地损坏了机油泵内腔和被动齿轮轴基孔，更严重的是驾驶员没能及时关闭发动机，使曲轴抱死，经济损失严重 分析这次故障的原因，主要是机油泵外端盖四周螺栓拧得过紧，在挖掘机工作时，发动机的温度随着负荷的增加而很快升高这时机油泵外端盖的变形也会加剧，使机油泵主、被动齿轮的轴向间隙变小，在转动时刮下了大量的金属末、堵塞了润滑油孔，使机油泵主、被动齿轮卡死。
因此应注意：第一是挖掘机的机油报警装置应完好、驾驶员对机油报警的处理要果断，在没有弄清原因的情况下，应先关闭发动机，再查找原因；第二是维修人员在维修前，应掌握系统的工作原理，装配时要认真仔细，以避免故障的发生 5．3 小松PC300--3型挖掘机回转装置故障的诊断与排除 日本小松公司在我国售出大量的PC系列挖掘机，其中PC200、PC300、PC400系列挖掘机所占比重较大这类挖掘机的回转装置结构基本相同使用中发现由于回转装置工作频繁，受冲击力大，故障发生率相对较高现以PC300-3机型为例，将回转结构及故障排除办法介绍如下 PC300-3机的回转结构是由斜盘柱塞定量马达、行星齿轮减速器、大回转齿圈、回转轴承构成的 在回转马达壳体内装有摩擦片式的停车制动机构，和作业时高压溢流阀的制动机构，这两种制动机构的作用不同 如图5-4所示，回转先导操纵阀1动作时，先导油经过先导操作阀1流向压力开关8和回转主换向阀2，流向压力开关8的先导油，达到1．4MPa时，压力开关动作停车制动电磁阀5通电换向，先导油进入停车制动器4，解除刹车 流向回转主换向阀的先导压力油，推动主换向阀向相应方向换向，从主液压泵来的高压油进入回转马达，经行星减速器减速增扭，推动回转盘回转。
当需要停车时，先导操纵阀1回中位，这时主换向阀2阀芯的两端在回位弹簧作用下，也回到中位由于挖掘机的惯性作用，回转盘通过行星减速器带动回转马达3回转，这时液压马达变成液压泵，向原来的回油一侧排油，但因主换向阀的封闭作用，油管内压力不断上升，上升至设定压力28Mh时，溢流阀6开启泄压，油经单向阀7回油箱同时，回转马达也给行星减速器施加相应的制动力矩，迫使回转盘减速制动这个过程时间约为1—2s，由于回转盘的惯性继续带动回转马达旋转，迫使原回油一侧的油压交替上升、下降，溢流阀6在这段时间内频繁地开启关闭，通过回转马达持续对回转盘制动直到停止设定溢流阀对马达有保护作用，为避免因回油侧压力过高损坏回转马达，原进油口的单向阀向马达的另一侧补油，以免马达吸空而导致气蚀损坏马达 先导操作阀1回中位时，停留如超过5s，这时压力开关8延时回路断电，停车制动电磁阀回位，停车制动器在强大的碟型弹簧作用下，压紧摩擦片，使马达刹车，也就是挖掘机不连续回转作业时，停车制动器才动作一般停车制动器，只是在挖掘机暂时停车，或长时间停车时才动作作业时，频繁的回转制动，则是由高压溢流阀起制动作用，这点尤其要分清楚。
故障现象 有时挖掘机在作业时，会发生某一侧刹不住车 故障诊断与排除 从以上液压回路可以看出，这种故障一般发生在相应溢流阀没有关紧或相应的换向阀阀芯拉伤严重但从实践上看，大部分故障是由于溢流阀设定压力不足而引起的这可能是溢流阀阀芯因油脏卡住在半开通状态或弹簧折断 有时挖掘作业时发现左右回转速度很慢，液压马达异常发热，这是由于停车制动器没有解除刹车而引起摩擦片间强烈摩擦发热由于在现场维修困难，特别对维修力量不强的单位或应急维修时可采取在停车制动电磁阀上装上一个螺丝，直接将电磁阀顶开，让停车制动器处于打开状态，这样挖掘机就可以很快恢复使用停车时间长时，由于制动器的内漏作用，靠弹簧力又可以使摩擦片锁住马达输出轴这种办法虽然是应急的，但由于对挖掘机性能基本没有大的影响，可以得到推广使用 5．4小松PC200-5型挖掘机斗杆油缸活塞杆不能缩回故障的诊断与排除故障现象 某单位一台PC200-5型挖掘机在操纵斗杆阀时，出现斗杆缸活塞杆伸出后不能缩回的故障现象，但若联合操纵动臂PPC阀，加之挖掘机本身的重力，斗杆缸活塞杆可以被动压回该机的其余各机构动作和性能均未见异常。
故障诊断与排除 根据斗杆缸的液压系统原理(见图5-5)，该斗杆缸活塞杆只伸不缩的故障原因有以下几个方面： (1)缸筒及活塞杆损坏，或因活塞密封环磨损超限造成内泄严重拆下斗杆缸(见图5—6)解体后发现，活塞环5完好，说明内泄并不严重而后，又检查了活塞杆1及缸筒2，发现活塞底部缓冲柱塞10已松脱，并在活塞杆的运动作用力下撞伤液压缸底部从解剖后的斗杆缸知，底部缓冲柱塞松脱是由于锁紧螺母6未能使胶粒在液压油中受浸泡、冲蚀，在油压、油温的长时间作用下日久失效，并从活塞杆小孔中脱出，导致其上的12粒钢球7部分脱落，缓冲柱塞也因无锁紧而脱出，最终造成缸筒损坏和液压回路出故障，从而出现斗杆缸活塞杆只伸不缩的现象 (2)液压回路堵塞清洗了液压回路，除去了回路中的油垢、泥沙和铁屑等污物，从清洗后的液压油中还找到了已破损的钢球，连续冲洗液压回路5—6次后，当装好回路试机时，故障却仍未被排除 (3)控制油路故障为判断故障是否由控制油路引起的，将控制斗杆油路的控制油管与铲斗或动臂缸的控制油管对调，从对调后的状况就可判断故障是否在控制油路的回路上经对调试验证实，故障与控制油路无关 (4)主控阀故障。
从图5-5知，主控阀10是受控制油路控制的，通过以上分析可以肯定，故障出现在主控阀内解体主控阀后发现，主控阀内滑阀的阀芯中有一控制斗杆慢动作的滑阀12的阀芯被卡死，需用手锤木柄轻轻敲击或用手掌用力拍击才能抽出，而且此阀芯存在有极轻微的拉伤，从主控阀内还清洗出一部分铁屑于是，可用0号研磨膏将卡死的阀芯和阀座孔加以对研，并对主控阀进行彻底的清洗重新装配后，机器故障已彻底排除5．5 小松PC2005型挖掘机回转故障的诊断与排除 故障现象1 一台小松PC200-5型挖掘机，在施工作业中，回转马达出现以下异常情况：左旋转正常，即回转操纵杆回到中位时马达能立即停下来；右旋转不正常，即回转操纵杆回到中位时马达须继续回转一个很大的角度后才能停下来 故障诊断与排除 针对以上情况并结合回转系统的工作原理下几个方面(该机回转系统液压原理见图5-7) 1)主控制阀经分析后认为，造成此故障的主要原因有如 (1)由于回转主控制阀3磨损，一些杂质会挤压在阀芯和阀孔之间，使阀芯出现卡滞现象，因而不能及时回复到中位 (2)回转主控制阀的左旋一侧的控制弹簧失效，造成阀芯不能及时回复中位(检查时，可左、右边弹簧对调)。
(3)回转主控制阀中控制右旋一侧的先导控制油没能及时、完全地流回油箱，因而形成了液压阻力，导致阀芯不能。