某小松PC200-6型挖掘机冷车时工作正常，随着液压油温度的升高，动作逐渐变慢，表现为热车后整机工作无力、动作缓慢。

1.主泵输出流量控制原理

小松PC200-6型液压挖掘机为双泵双回路变量液压系统，一个泵为左行走、动臂和铲斗供油，另一个泵为右行走、回转和斗杆供油。主泵总成（双泵）由主泵、PC阀和LS阀构成，两个泵通过集流块合流后进入主控阀，从而使某些工作装置能实现合流。PC200-6型挖掘机液压系统采用了闭式中心负荷传感系统（CLSS）。图11-26为闭式中心负荷传感系统里主泵输出流量的控制原理图。从图11-26可以看出，LS阀是感知负荷，对流量进行控制的阀。LS阀依据主泵压力p_P与操纵阀输出压力p_LS（p_LS的大小由操纵阀的开度大小决定的）的压差Δp_LS=p_P-p_LS，控制主泵输出流量，Δp_LS称为LS阀的压差。LS阀的压差Δp_LS和主泵输出流量Q的关系如图11-27所示。

图11-26 主泵输出流量控制原理图

图11-27 LS阀的压差Δp_LS和主泵输出流量Q的关系

当LS阀的压差Δp_LS比LS阀的设定压力低（设定压力为2.2MPa）时，主泵变量机构摆角朝增大的方向变化；当LS阀的压差Δp_LS比LS阀的设定压力高时，主泵变量机构摆角朝减小方向变化。Δp_LS的大小依据操纵阀芯的行程而定。

主泵的工作过程如下：

1）当主操纵阀处于中立位置时，LS阀A端为作用主泵压力p_P，B端为操纵阀出口压力，即LS压力p_LS。主操纵阀处于中立位置时，p_LS为0（与泄油管相同）。LS阀压差变大，LS阀向右移动，使伺服活塞大腔与主泵油道相通，由于伺服活塞两端的面积差，使变量机构摆角向最小方向移动，主泵的流量变小。

2）当主操纵阀开口面积变大时，LS阀的压差变小，LS压力p_LS与弹簧力形成合力，使LS滑阀向左移动，使伺服活塞的大腔与泄油（回路）接通。由于伺服活塞的面积差，将伺服活塞推向右侧，使变量机构摆角向流量增大的方向流动。

3）随着主操纵阀开口面积变小，p_LS变小，Δp_LS增大，LS阀向右移动，当Δp_LS增大2.2MPa时，LS滑阀处于中间位置，伺服活塞大腔压力由于LS阀节流作用而变为主泵压力的一半，伺服活塞在该位置停止，使变量机构摆角不变。此时，伺服活塞两端受压面积的关系是：

A₀∶A₁=1∶2式中，A₀为伺服活塞小端的受压面积；A₁为伺服活塞大端的受压面积。

平衡时，加在两端的压力比是：(www.daowen.com)

p_P∶p_EN=2∶1式中，p_P为主泵压力；p_EN为伺服活塞大端的压力。

4）当Δp_LS进一步增大到大于2.2MPa，（即p_LS与弹簧的合力小于主泵压力p_P）时，LS阀向右移动，使伺服活塞大腔的输入压力升高，将伺服活塞推向右侧，变量机构摆角向流量较小的方向移动。

2.故障诊断与排除

通常液压油温度每上升10℃，液压油的粘度大约将下降到1/6。随着液压油粘度的逐渐下降，液压系统的内泄量增大。根据冷车时系统工作正常的情况初步判断，可能是因为系统某些部件磨损或是阀芯卡死造成内泄量超过允许量，而导致热车后系统压力下降，工作无力。根据以上故障原因分析，进行以下步骤进行故障诊断与排除。

1）首先在主导和先导测压点安装压力表测试，冷车时主泵压力为33MPa，先导压力为4MPa，系统压力均正常，速度也正常。当温度上升至77℃左右时，主压力下降到23MPa，先导压力为4MPa。可见先导压力正常，主泵压力不正常。正常情况下，减压阀能够将主泵的输出油压降低并稳定在3.7MPa左右，形成先导控制油压。如果减压阀的锥形阀芯磨损等原因造成关闭不严，那么导致热车时，减压阀输出压力偏低，使主控阀的阀芯移动偏小，引起主控阀的方向阀换向不到位（开度不够），从而形成流向工作装置的流量也偏小，造成整机工作无力。

2）主溢流阀、卸荷阀阀芯与阀座的拉伤或严重磨损，造成液压系统严重泄漏，热车建立不起所要求的压力，导致其动作缓慢无力。拆检主溢流阀、卸荷阀，未见明显磨损。

3）液压泵缸体与配油盘或缸体与柱塞之间因严重磨损或拉伤造成间隙过大，使两者之间建立不起油膜，导致热车时泵的容积效率过低，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。而且此车刚因热车慢而大修过液压泵，液压泵的缸体、柱塞、配油盘、斜盘等均进行了更新，液压泵应该不会有问题。

4）热车后工作装置液压缸的沉降量均在正常值范围内，说明主控阀正常。

5）在液压泵的出油口的测压点、伺服活塞大腔的测压点和LS油道上分别安装压力表测试。发现冷车状态下，在斗杆溢流时，系统压力、速度均正常；主泵输出的压力（p_P）几乎是伺服活塞大腔的压力（p_EN）的一倍，LS回路压力（p_LS）和主泵压力（p_P）几乎相同，这说明泵的流量控制正常，即LS阀、PC阀、PC-EPC电磁阀工作正常。随着温度的升高，p_P和p_EN之间的压差逐渐缩小，p_P和p_LS之间的压差逐渐增大。当液压油温度上升到70℃左右时，主泵压力p_P下降至23MPa，p_P和p_EN的压差几乎为零，p_P和p_LS的压差更大。可见伺服活塞大腔的压力p_EN太高，压力p_LS偏低，两者均不正常。

综上所述，斗杆溢流时，导致伺服活塞大腔压力和主泵压力相同的原因是：作用于LS阀左端的主泵输出压力p_P和作用于LS阀右端的压力p_LS的压差Δp_LS大于LS阀设定压力（2.2MPa），使LS阀向右移动，使伺服活塞大腔油路压力与主泵压力相同，由于伺服活塞两端面积差，从而使斜盘角度移动到最小，主泵的流量变为最小，热车表现为慢动作；理论上斗杆溢流时p_LS压力应与主泵压力相同，这也说明p_LS压力偏低，p_LS压力低从而间接导致卸荷阀常开，使卸荷阀建立不起高压，造成系统的主压力变低，热车表现为动作无力。可见p_LS压力低是造成故障的主要原因。

那么热车p_LS压力为什么会变低呢？根据以上分析，说明LS管道中有内漏。拆检了LS旁通阀、LS梭阀、卸荷阀等均未发现故障；最后拆下主控阀解体，通过吹气施压检测，发现LS油路在卸荷阀与回油道之间漏气严重。再次拆检卸荷阀，发现由于长期使用磨损，导致卸荷阀LS输入端与回油道之间间隙过大，从而造成LS油泄漏到回油道，随着温度上升液压油粘度下降，LS泄漏量逐渐增大，致使p_LS逐渐下降。

更换卸荷阀后，故障当即排除。