挖掘机在使用一段时间后，一般容易出现如下故障：发动机憋车，水冷系统、液压系统高温，整车工作无力，作业速度变慢，系统效率降低，更为严重者的还会使发动机起动困难，挖掘机不能正常作业等。一般情况下，在确认发动机没有故障的前提下，这类故障大多都是由于主泵电液系统故障造成的。

1.卡特330主泵电液系统工作原理

图11-1为卡特330挖掘机主泵电液原理图。

设压力油p_n作用于活塞1的净面积A₁，压力油p_s作用于控制活塞3的净面积A₂，p_上、p_下作用于控制活塞3的净面积A₃，弹簧1、弹簧2、弹簧3的刚度分别为K₁、K₂、K₃，压缩量为X₁、X₂、X₃。负流量p_n推动活塞1，活塞1推动阀套2，阀套2推动控制活塞3，先导油经比例减压电磁阀转变为功率切换压力p_s，p_s、p_上、p_下也分别推动各自的控制活塞3，控制活塞3又作用于控制阀，弹簧1、2、3也分别作用于各自的控制活塞3，当外界载荷不变时，活塞弹簧力与油压力满足如下关系：

图11-1 卡特330挖掘机主泵电液原理图

1—活塞 2—阀套 3—控制活塞 4—控制阀 5—控制活塞 6—弹簧1 7—弹簧2 8—弹簧3 9—比例减压电磁阀

-K₁X₁-K₂X₂-K₃X₃+p_nA₁+p_sA₂+p_上A₃=0，

-K₁X₁-K₂X₂-K₃X₃+p_nA₁+p_sA₂+p_下A₃=0。

这表明主泵伺服系统控制阀处于平衡状态，当挖掘机负荷变化时，这种平衡被打破。活塞2、控制活塞3、控制阀都将移动一个距离S。

当外界载荷变大时，p_上、p_下变大，发动机转速传感器、油门旋钮、动力模式选择开关都给电控器一个电信号，电控器感知这些电信号后，给比例减压电磁阀一个较强的电信号，这样先导油经由比例减压电磁阀后，产生的油压信号p_s会增大，这样使得油压对活塞的作用力与弹簧对活塞的作用力的合力不为0，即：

p_sA₂+p_上A₃+p_nA₁-K₁X₁-K₂X₂-K₃X₃>0，

p_sA₂+p_下A₃+p_nA₁-K₁X₁-K₂X₂-K₃X₃>0。

因此，活塞3、控制阀左移，控制阀移至右位，压力油p_上经由控制阀的右位推动活塞5，使斜盘角度变小，液压油流量变小，活塞5推动弹簧1、2、3，使得弹簧1、2、3的压缩量变大，弹簧又推动控制阀，控制阀又移至中位，这样使伺服系统重新达到新的平衡状态，使得油压对活塞的作用力与弹簧对活塞的作用力的合力为0，从而保证发动机始终以恒功率工作。

反之，外界载荷变小时，p_上、p_下变小，电控器会给比例减压电磁阀一个较弱的电信号，使得经由比例减压电磁阀的先导油产生小的p_s压力信号，这样使得油压对活塞的作用力与弹簧对活塞的作用力的合力不为0，即：

p_sA₂+p_上A₃+p_nA₁-K₁X₁-K₂X₂-K₃X₃<0，

p_sA₂+p_下A₃+p_nA₁-K₁X₁-K₂X₂-K₃X₃>0。(www.daowen.com)

活塞3、控制阀右移，控制阀移至左位，压力油p_上经由控制阀的右位推动活塞5，使斜盘角度变大，液压油流量变大，活塞5推动弹簧1、2、3，使得弹簧1、2、3的压缩量变小，弹簧又推动控制阀，控制阀又移至中位，这样使伺服系统又达到新的平衡状态，使得油压对活塞的作用力与弹簧对活塞的作用力的合力为0，从而保证发动机始终以恒功率工作。液压系统功率为：

P_H=pQ式中，p为液压系统压力（N/m²）；Q为液压系统流量（m³/s）。

由式可知，液压泵流量与压力成反比关系，即流量越大，压力越小；流量越小，压力越大。液压系统功率始终与发动机系统功率相匹配，液压系统功率主要取决于泵输出油路压力p_上、p下及功率切换压力p_s。

2.故障现象分析与排除

（1）发动机起动困难，操作机具发动机立即熄火。

产生这类故障的原因是主泵斜盘角度过大，液压油流量过大，导致发动机的功率远远小于液压系统功率，而使得发动机憋车熄火。

影响调节斜盘角度的因素有二：一个是油压信号p_S，另一个是p_上或p_下。可能有如下故障：比例减压电磁阀损坏、比例减压电磁阀导线短路或断路；油压信号p_S油道堵塞，p_上或p_下油道堵塞；先导液压系统先导液压泵损坏，安全阀损坏。

例如，某一工地，在挖掘机工作过程中，发动机突然冒黑烟，憋车熄火，并伴随着机油压力报警，而泵没有异响，一直工作正常。检查过程：首先检查发动机，在确认发动机润滑系统、燃油系统、起动电路系统、曲轴等没有问题的情况下，再次起动发动机，起动困难，而且起动发动机后，操作机具发动机立即熄火。然后检查比例减压电磁阀电路，比例减压电磁阀损坏，更换一个电磁阀并对其进行标定设定，再次起动挖掘机，挖掘机工作恢复正常。

（2）整车无力，作业速度慢，水温、液压油温度高，发动机憋车。

一般出现这种故障后，首先检查发动机的冷却系统是否有问题，发动机的燃油系统是否有问题，发动机的低怠速、高怠速是否达到标准。在确保发动机正常的情况下，这种故障是由于主泵内的伺服活塞过度磨损引起的。

对于泵的这种磨损，一般采用镗削伺服阀孔，加大伺服活塞及电镀伺服阀等方法来解决这类问题，经实践检验，这种方法经济可行。应当注意的是，新加工的伺服阀配合间隙必须小于0.03mm，且必须保证精确的加工定位。

（3）挖掘机工作速度太快、憋车或太慢，但是液压系统压力都正常。

故障可能原因是：

伺服阀卡死在液压油流量大的位置。液压系统压力正常，液压系统功率变大，挖掘机工作会产生憋车现象。伺服阀卡死在液压油流量小的位置，液压系统压力正常，功率变小，挖掘机工作速度会变慢。

（4）挖掘机主泵内有异响，突然不能工作。

如果出现这样的故障现象，一般都是主泵内机械零件损坏严重，应当拆下来检查。