某卡特330BL型挖掘机到故障时已累计使用了7000h,在冷机时工作正常,但是工作1~2h后,液压油油温就升到警戒线,高达93℃,且整机工作及行走都无力,机器无法正常工作。
1.故障的可能原因
卡特330BL型挖掘机泵站液压回路如图11-28所示。
从故障现象可知,该机工作无力是由液压油油温升高所致,液压油油温升高的原因:
1)油箱和油路太脏,导致散热不良。
2)液压油散热器太脏或堵塞,导致散热不良。
3)液压油质量差:液压油的粘温性差,粘度变化大;液压油油液污染严重;液压油油液中含有大量水分造成润滑不良。
4)外界热源高,散热条件差。
5)泄油管压扁或堵死。
6)某些液压缸变形或内泄严重。
7)发动机工作是否正常:风扇传动带是否过松、打滑或断裂;风扇是否已坏或装反;发动机在热机时性能是否良好。
8)传动部分同轴度变差,不符合技术要求。
图11-28 卡特330BL型挖掘机泵站液压回路
1—冷却器 2—回油过滤器 3—回油路 4—油箱 5—旁路单向阀 6—慢回油单向阀 7—主溢流阀
9)轴承质量差造成运转不灵活。
10)经过轴承的润滑油排回油箱的通油口不畅通,具体原因:①通油口螺塞未打开;②回油道有脏物堵住:③回油道有压扁现象。
11)液压泵吸气严重,具体原因:①液压油箱油位太低;②液压油吸油过滤器堵塞或通过面积太小;③液压泵和液压吸油管口密封不严;④液压油吸油管局部有堵塞现象;⑤液压油油液的粘度过高;⑥液压泵内吸入腔通道不畅通;⑦使用不当,液压泵的转速太高;⑧液压油箱中通气孔被堵;⑨液压泵泵轴油封失效。
12)主溢流阀的调定压力太高。
13)旁路单向阀损坏或卡死。(www.daowen.com)
14)液压油回油滤芯太脏,通过面积太小。
15)内部泄漏大,容积效率过低,过度发热。具体原因:①柱塞泵柱塞与缸体孔磨损严重;②柱塞泵配油盘与缸体端面磨损严重。
2.检查与故障排除
1)检查液压油箱的通气孔、油位和液压油箱中是否有气泡。结果发现液压油箱中通气孔未堵,液压油箱油位于规定范围,液压油箱中无气泡。
2)检查外界热源和散热条件。检查结果是外界热源不高,散热条件良好。
3)检查发动机工作性能、风扇及风扇传动带情况。检查结果是发动机工作性能良好,风扇及风扇传动带都正常,工作时按操作规程操作,液压泵的转速在规定范围。
4)检查泄油管、经过轴承的润滑油排回油箱的回油道和通油口螺塞。检查结果是油管无压扁,通油口螺塞已打开。
5)检查液压油质量,确定使用的液压油为抗磨68#,液压油干净且无水分。
6)拆检液压油吸油滤芯及液压油回油滤芯,发现液压油吸油滤芯和液压油回油滤芯都比较干净,并且质量都很好。
7)因液压油吸油滤芯、液压油回油滤芯、液压油箱都干净,故液压油油质良好且干净。于是可以判断液压油路也应该比较干净,油液的粘度过高和油路局部堵塞的可能性被排除。
8)检查液压泵和液压油吸油管口密封。检查结果是液压泵和液压油吸油管口密封良好。
9)用观察法检查液压缸。检查结果是液压缸无变形现象。
10)用触摸法检查液压泵、液压马达及液压缸是否有温差。检查结果是无温差。于是可以将传动部分同轴度差及轴承质量差的原因排除。
11)用压力表测试主溢流阀的调定压力,测试结果为30MPa,理论值为35MPa。调整主溢流阀的压力至规定值,故障现象依然存在,测试大臂升、中臂、行驶的调定压力为36.8MPa,测试大臂降、回转的调定压力为29MPa,这说明主溢流阀良好,液压马达、液压油缸无内泄,液压泵有内泄现象。
12)拆检液压泵,发现柱塞泵配油盘与缸体端面属正常磨损,配油面无泄漏。检查柱塞泵柱塞与缸体孔磨损比较严重,测量其配合间隙为0.05~0.08mm,且缸体有明显的偏磨迹象。因此决定换新的缸体、配油盘及柱塞,但当换上新的产品后故障依旧存在。
13)拆检旁路单向阀,发现旁路单向阀弹簧变形失效,单向阀总是打开,换新后测量液压油温度为65℃,属正常范围,挖掘机工作无力现象解决。
14)将旧的柱塞泵配油盘、缸体、柱塞装回试机两个月后,机况仍然正常,因此柱塞与缸体的配合间隙为0.05~0.08mm时仍可以使用,并且可以允许有偏磨现象,液压工作泵内泄也属于正常范围。
3.小结
该故障是由于旁路单向阀弹簧变形失效,而导致部分回油不经过液压油散热器散热就直接进入液压油油箱,液压油散热不及时,液压油温升高,从而导致整机工作及行走无力的现象。
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