1.故障现象及可能原因
某卡特330型挖掘机出现工作速度变慢,挖掘无力的现象。引发的原因可能是:①主泵有泄漏;②主安全阀有泄漏;③主泵调节器有泄漏;④主控制阀(分配器)有泄漏。
2.故障检测、分析及排除
按常规先检测各部分的压力,所得数据为:上泵,中位,4MPa;大臂,极限,28MPa,加温5min后28MPa;下泵,中位,4MPa;大臂,极限,28MPa,加温5min后12MPa;比例减压电磁阀,3.5MPa。先导泵压力,3.5MPa,加热5min后3.5MPa。
从以上数据可以看出主泵输出压力偏低,且下泵温升后压力下降太快,这说明该系统有泄漏。先导压力正常。
对主泵安全阀进行调整,上泵极限压力可由28MPa,调高至32MPa;而下泵极限压力无法调整到32MPa,这说明下泵系统有泄漏。通过上泵系统压力的调升说明了主安全阀是好的,没有泄漏。
为了确定泄漏点,采用了袖珍式流量计检测下泵(含泵调节器)。检测数据与标准参数对照见表12-5。
表12-5 下泵检测数据与标准值对比
通过上面的检测对照表可看出如下问题:①该系统调节点(即主液压泵变量开始点)出现太早;②加外载12MPa时,流量趋于零,调节变量机构有问题。
根据检测数据分析有两种可能:①该系统调节器有严重泄漏,破坏了调节功能,使斜盘倾角总处在不正常位置;②该系统主泵有泄漏,外载越大漏得越快。
为了进一步判断调节器和主泵到底谁出了问题。采取将该泵变成一个定量泵的方法进行检测,用一段100mm长的钢管将该泵伺服活塞顶死在大端,使泵斜盘倾角处在大角度上,此时再通过流量计观察到的数据如下:(www.daowen.com)
中位(高速)时,压力为4MPa,流量为235L/min;
加载(高速)时,压力为10MPa,流量为200L/min;
加载(高速)时,压力为30MPa,流量为195L/min。
上述数据表明该泵泄漏量很小,基本完好,那么故障无疑是出在该系统的调节器上。调节器的工作原理(在泵开始变量之后)如图12-6所示,调节器故障的检测方法如下:
首先对油道11打气,发现从泵压检测点漏气,这说明油道11和油道21通了,出现此现象的原因是由于控制柱塞9和通道12磨损严重而有泄漏。正常情况下,主泵传递油压应在pD和pS合力达到一定时,克服弹簧7、14和16的联合反力使通道12打开,通道10关闭,主泵压力pD进入油道11到达卡环19底面将柱塞18顶起,使斜盘倾角变小。但是由于油道12泄漏,导致主泵压力pD和功率变换压力pS的合力未达到可以使柱塞9克服弹簧7、14和16的合力下行而打开通道12时,主泵油压pD(5MPa)就自行泄漏到油道11到达卡环19的底部,将柱塞18顶起开始调节。
图12-6 调节器的工作原理(泵开始变量之后)
1—先导泵 2、3、5、10、11、12、21—油道 4、9—控制柱塞 6—销 7、13、14、15—弹簧 8—调整螺钉 16—弹簧 17—枢销 18—柱塞 19—卡环 20—柱塞腔 22—上泵 23—梭阀
pD—主泵传递压力pS—功率变换压力
至于外载加到12MPa,流量仍趋近于0,则主要是由于泄漏到通道12的主泵压力pD,除了去油道11外还有部分通过油道10进入了弹簧腔13而回油箱,这就使得通道21中的压力pD下降,无法和油道11中的压力相抗衡。所以油道11中的主泵压力pD只需克服弹簧14、15和16的合力,就可以很快使斜盘倾角变小,因此,当pD为12MPa时,流量趋近于0。
更换新调节器(带泵盖)后,机器的工作速度和挖掘力恢复正常,故障得以排除。
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