一臺CAT320BL型液壓挖掘機在工作了5100H后出現(xiàn)如下癥狀:當機器向前行走30m后,整機已向左偏移2m;向后行走30m后,整機也向左偏移2m。
1、分析與測試
該機是由3個系統(tǒng)實現(xiàn)驅(qū)動和控制的,分別為主液壓系統(tǒng)、先導液壓系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)。其液壓系統(tǒng)的工作原理是:由發(fā)動機直接驅(qū)動上、下變量柱塞泵和先導泵,液壓油自上、下泵分別進入主控制閥,機器在不進行行走和其他動作的操作時,上、下泵的液壓油分別經(jīng)閥體進入油箱;此時,來自主控制閥的負反饋信號反饋至上、下泵的控制器中,控制上、下泵的斜盤擺角,使機器空轉(zhuǎn)時液壓泵的排量減至最?。划斶M行行走等操作時,主控制閥在相應先導壓力油的控制下,將液壓泵的壓力油引向左、右行走馬達等執(zhí)行元件。該系統(tǒng)為先導負反饋恒功率變量自動控制系統(tǒng),其*工作壓力由主溢流閥控制,行走時設置壓力為34 。3Mpa。(找挖掘機維修到*易修網(wǎng))
針對該機的故障現(xiàn)象,結合液壓系統(tǒng)的工作原量,初步判斷故障應出自液壓系統(tǒng),可能發(fā)生的部位有:上下主泵及其控制系統(tǒng)、先導控制閥、主控制閥、中心回轉(zhuǎn)接頭和行走馬達等幾部分。為了更快、更準確地找出故障的部位,我們進行了如下步驟的試驗及測量。
(1)直線行走測試(找挖掘機維修到*易修網(wǎng))
將挖掘機停放在長約25m且平整堅硬場地上的一端(見附圖),啟動發(fā)動機,將速度自動控制開關(AEC)斷開,并將發(fā)動機的油門放置在“10”的位置,同時推下左、右行走先導控制閥,使機器向前直線行走約25m,結果整機向左偏移了1.3m;然后,推下左、右行走先志控制閥,使機器向后直線行走約 25m,發(fā)現(xiàn)整機也向左偏移1.3m。
(2)系統(tǒng)壓力的測量
將鏟斗油缸活塞縮回至極限位置,使液壓系統(tǒng)壓力升高,此時用壓力表測得系統(tǒng)的壓力為34.3Mpa,此為溢流閥的設定壓力
(3)行走系統(tǒng)壓力的測試(找挖掘機維修到*易修網(wǎng))
松開主溢流閥的鎖緊螺純潔,順時針轉(zhuǎn)動調(diào)整螺釘1.5圈,調(diào)高主溢流閥的壓力,測試行走過載閥的壓力,測試方法為:用塞擋銷卡死后右側驅(qū)動輪,同時用鏟斗和動臂撐起右履帶使其懸空,再向前操縱右行走操縱桿,此時壓力表測得的系統(tǒng)壓力即為下泵的壓力(29.5MPa) 。
(4)對換回轉(zhuǎn)接頭的油管
將中心回轉(zhuǎn)接頭下的4根主油管拆下,使左、右兩對油管相互對換,擰緊后再操縱兩行走操縱桿,進行測試步驟(1)的測試,發(fā)現(xiàn)機器向左偏移。
(5)對換上、下泵的油管
將上、下兩泵的出油管拆下,使上、下兩泵的出油管相互對換,擰緊后再進行步驟(1)的測試,發(fā)現(xiàn)機器向右偏移。
(6)復合動作的測試(找挖掘機維修到*易修網(wǎng))
當操縱行走控制閥使挖掘機直線行走時,同時操縱機器上的其他系統(tǒng),讓它們產(chǎn)生動作,結果發(fā)現(xiàn)機器不存在左偏的故障。
2、診斷與排除
根據(jù)以上的測試及檢測結果并結合液壓系統(tǒng)的工作原量,可以通過“排除法”推斷出故障的原因:
根據(jù):(1)、(4)、(5)、(6)步驟的測試結果,可判斷中心回轉(zhuǎn)接頭、左右行走馬達、先導控制閥及行走主控制閥不存在故障。因為測試步驟(4)的結果表時,左右行走以達、行走平衡閥、行走過載閥不存在故障,而測試步驟(5)的結果則表明先導控制閥和行走主控制閥也不存在故障。(找挖掘機維修到*易修網(wǎng))
根據(jù)(2)、(3)、(6)步驟的測試結果,可以判斷上泵不存在故障,故障的根源應下泵。其依據(jù)是:通過測試步驟(2)、(3)可初步判斷上泵工作是正常的,經(jīng)過步驟(6)的測試后,可判斷上泵不存在故障。因為當挖掘機直線行走且操縱機器的其他系統(tǒng)時只有上泵供油,這可進一步說明是下泵存在故障。
于是,從挖掘機上拆下液壓泵總成,對下泵進行了檢修,拆修后發(fā)現(xiàn),泵的柱塞、柱塞套、配流盤都沒有問題;泵調(diào)節(jié)器的柱塞和缸套都有磨傷痕跡,且已起了溝槽。由此可以確定,故障原因應在此處。(找挖掘機維修到*易修網(wǎng))
根據(jù)上述情況,對該機所出現(xiàn)的故障可解釋為:當機器直線行走時,由于下泵的泵流量調(diào)節(jié)器的柱塞卡在某一位置,而此柱塞通過樞銷與下泵的缸體作機械連接,這樣缸體就無法轉(zhuǎn)到泵調(diào)節(jié)器的*角度位置,使下泵無法形成*排量。同時,由于磨損較嚴重,內(nèi)部產(chǎn)生泄漏,使系統(tǒng)壓力只能達到29.5Mpa,最終致使左側行走馬達的速度變慢,機器即向左偏移。(找挖掘機維修到*易修網(wǎng))
換件修理下泵調(diào)節(jié)器后,重新安裝后試機表時,故障已被排除,機器工作恢復正常。
經(jīng)分析,造成該機故障的真正原因是:由于該機工作在風沙較大的沙漠地帶,換油時液壓油被污染;另外,卡特彼勒公司規(guī)定該機型每工作500H后須更換液壓油的濾工芯,便在檢查該機的維修、保養(yǎng)記錄時發(fā)現(xiàn),在一個換油周期內(nèi)(2000H)曾有兩次未按規(guī)定時間更換濾芯,累計超過出規(guī)定時間長達150H。由此次故障可得到如下結論:挖掘機在使用中,必須按說明書要求選用合格的油料,注意保持液壓油的清潔度,防止換油時受污染;同時,應按規(guī)定及時地更換液壓油和濾芯。只有這樣才能保證機器少出故障,延長其使用壽命。