理论教育 解决装载机械行走故障,故障排除结果

解决装载机械行走故障,故障排除结果

时间:2023-08-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:表5-3 机器无法行走的故障排除注:1.○表示故障;×表示更换;△表示修理(以下同)。3)行走故障排除。测量变矩器出口压力阀,测得压力为0.02MPa,达不到正常的0.05~0.25MPa,说明此阀或者上下管路存在故障。拆解变矩器,更换Ⅰ、Ⅱ轴以及旋转油封、导轮座和分动齿轮以及密封环,研磨进出口压力阀,装复试机,故障排除。

解决装载机械行走故障,故障排除结果

(1)装载机不起动 机器无法行走的故障排除见表5-3。

1)问操作员以下问题:

①问题是否突然发生?

是→内部零件卡死,断裂。

②问题发生时是否有异常噪声?

是→零件断裂。

2)故障诊断之前检查:

①主监控器功能是否正常?

②变速器油面是否正确?油的型号对吗?

③变速器过滤器或粗滤器是否堵塞?

④变速器电气控制电路工作是否正常?

⑤变速器内的油是否变质?闻到油的刺激气味吗?

⑥从外部能否看到损坏或漏油吗?

⑦驱动轴有无断裂?

表5-3 机器无法行走的故障排除

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注:1.○表示故障;×表示更换;△表示修理(以下同)。

2.即使在电磁阀和油压正常的情况下阀柱仍不运动,该故障的原因为“1”。

3.当变速器离合器压力低并且未在上表中找到原因,则阀或变速器可能开裂。

⑧轮制动或停车制动有无锁住?

(2)行走速度低,缺乏动力 行走速度低并无力的故障排除见表5-4。

1)检查异常情况。在平地或坡地上行走时检查装载机操作和速度,检查异常现象是否实际存在,还是只是操作员的感觉。

2)故障诊断之前检查:

①变速器油面是否正确?油的型号对吗?

表5-4 行走速度低并无力的故障排除

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注:○、×、△同前。

②变速器过滤器或粗滤器是否堵塞?

③管道和阀的连接处是否有漏油现象?

④轮制动或停车制动是否有拖刮现象?

轮胎充气压力和胎面花纹是否正常?

⑥操作方法是否正确?

3)【案例1】行走故障排除。一台ZL50型装载机行走过程出现多起故障。

①无法行走。可能是供油不足,应清洗变速器油底滤网,加足油液。还可能由于变速泵磨损严重,停放时间过长,油液吸不上来,没有压力,此时可拆开变速泵进油管向变速泵内注入一些传动油并上紧油管,故障就可排除。

②行走无力。在发动机功率正常的情况下,可查看变速器油量是否充足,油底滤网是否堵塞。放出一点油,如发现油内有铝末,说明变矩器已损坏,应解体修理,如油液干净或有铁屑,应是超越离合器磨损打滑造成;如压力偏低,应是变速泵磨损严重,或调压阀卡滞及弹簧折断;如某一档位无力,压力偏低,应是该档活塞密封老化致使卸压锁失效造成,如正常应是该档摩擦片磨损超限造成。

③换档行走迟缓。可查看变速阀档位位置是否正确;蓄能阀有无卡滞或弹簧老化断裂,还要查看该档活塞密封是否卸压。

④油温过高。可能是油液过多或过少;吸油不足及油底滤网堵塞,变速压力过低;散热器油路堵塞;主动盘从动盘磨损严重造成打滑。

⑤变速器油量增多。可能是转向泵、工作泵油封老化或损坏造成泄漏,液压油漏到变速器内。

4)【案例2】装载机行走故障排除

①故障排查。一台ZL50D型装载机在工作中突然不能行走。首先判断故障是在超越离合器还是变矩器。观察空气孔,看输入输出Ⅰ、Ⅱ轴旋转情况,将铲斗插入料堆顶死,使机器不能前进,挂1档,踩加速踏板,打开变速器上部呼吸孔,用手电筒照明观察Ⅰ、Ⅱ级输出齿轮的转动情况,同时结合四轮的抓地状态进行判断。有以下三种情况:如果Ⅰ、Ⅱ轴转动,且四轮抓地,说明正常;如果Ⅰ、Ⅱ轴转动,四轮不抓地,说明超越离合器或者变速器有故障;如果Ⅰ、Ⅱ轴不转动或者转动很慢,说明变矩器有故障。该机属于第三种情况。

该机能行走5~10min,说明变矩器管路在冷车(油液温度较低)时可以供给所需要的足够油量。温度升高时,油液更应容易通过管路,由此推断管道正常,也就是说滤芯、胶管和壳体油道正常。根据分析可以排除变速泵和油液的问题。如果某处泄油,温度低时,油液黏稠,不泄油或泄漏量较少,待温度升高,立即泄油。这种情况一般存在于液力传动油经过的接合面,如导轮座和变矩器壳体之间、Ⅰ和Ⅱ轴的密封接合面、泵轮的接合面以及进出口压力阀等。根据以上分析,进出口压力阀以及各个接合面应该是排查重点。

测量变矩器进口压力阀的压力(一般为0.45~0.56MPa):着车时从0.25MPa下降到0.01MPa,将散热器油管逐渐卡死,压力上升至表头,远大于0.45MPa,说明压力阀不动作,只能导致压力升高,而不会导致压力小于0.45MPa,由此可以排除因进口压力阀失效而导致泄油。

测量变矩器出口压力阀,测得压力为0.02MPa,达不到正常的0.05~0.25MPa,说明此阀或者上下管路存在故障。

拆解变矩器,更换Ⅰ、Ⅱ轴以及旋转油封、导轮座和分动齿轮以及密封环,研磨进出口压力阀,装复试机,故障排除。

②变矩器维修。

a.在更换旋转油封时,不可忽视旋转油封在内外接触面上是否造成磨损,否则即使更换旋转油封,泄油仍然存在。

b.对压力阀的修理,一般检查小弹簧,并对圆锥接触面进行处理。通常采用气泵试验其泄漏性,往往达不到0.4~0.5MPa,只要大于0.3MPa,基本就可以了,具体数值应该结合实际或者直接更换压力阀也可。

c.接合面处最好不用密封胶,不得不用时要尽量少用且涂抹均匀,以免过多挤入油液,导致油道堵塞。

d.观查导轮座和密封环接触面是否有磨损痕迹,壳体结合面是否紧密牢固,密封环的张力大小,密封环的矩形接口是否磨损成梯形

e.观察分动齿轮和密封环接触面是否有磨损痕迹,轴承是否需要更换,检查涡轮泵轮部分是否磨损、松动及是否有砂眼,泵轮与分动齿轮接合面是否紧密。

f.观察导轮座和分动齿轮,以及罩轮安装时注意螺钉的长度应统一,避免动平稳失效。安装时注意上紧顺序和逐渐加力,以避免变形。

5)【案例3】装载机行走无力故障排除。ZLM50型轮式装载机行走无力的原因,主要与柴油机、液力传动系统、制动系统等有关。

①柴油机故障排除。突然加大或减小油门时,若转速、排烟和声音同步变化并且动臂和翻斗都有力,说明柴油机工作正常。当柴油机冷却液温度为70~90℃,液压油温度45~55℃时,检测柴油机转速。若高速空载转速低于标准值,说明柴油机动力性能下降。

柴油机工作无力有以下现象:

a.起动后,开始工作有力、功率足,工作一段时间后,逐渐无力直至熄火。若油泵排气后,柴油机又能起动,但逐渐无力直到最后熄火,说明油路中有空气,应寻找漏气部位并排除。

b.工作时经常熄火。此时旋松柴油滤清器上的放气螺钉时,排油盘与气泡极少。若压下手油泵手柄时感觉有阻力,为柴油滤清器堵塞;若提起手油泵手柄时感觉有吸力,为手油泵至燃油箱之间吸油管路堵塞;若手油泵上下运动均感觉无力,说明输油泵性能不良。

c.运转平稳,正常温度下柴油机空转时排气管不见排烟,在额定负荷或急加油门的瞬间,排气管排出极少的黑烟。当调速器高速限制螺钉与最大供油量限制螺钉向增大供油方向旋进时,柴油机转速增大;在急加油门时,排气管排出大量黑烟。这说明在低压油路正常的情况下,喷油泵供油不足。

d.运转平稳,排烟过少,加速不灵敏,转速不能提高。此时将油门踏板踩到底,用手搬动喷油泵油量调节杆。如果还能向加油方向推动,应调整油门拉杆或加速踏板拉杆行程。

e.怠速正常,高速运转不均匀。排气管排出灰白色烟,并且柴油机温度过高。这种现象一般为喷油泵喷油时间过晚,应检查供油提前角。

f.运转不平稳,排气管排白烟。用手掌靠近排气管口,掌上有水珠,如果柴油中无水,可判断为缸套穴蚀或缸垫损坏。

g.起动时排气管排白烟,运转一段时间机体温度升高后,排气管排黑烟,工作无力。若供油时间正常,则是气缸压力不足,可以利用气缸压力表分别测试各个气缸压力进行确诊。

h.难起动,起动后运转不平稳,排气管有“突、突”声,排烟异常,工作无力。柴油机达不到额定转速,但喷油泵供油和喷油嘴雾化均正常。这说明是气门故障。

i.怠速运转不均匀,排出少量黑烟。柴油机稍有振抖和敲击声。判断为喷油泵喷油过早。

j.怠速运转不均匀。当某缸断油时,转速明显下降,黑烟减少,敲击声减弱或消失,判断为该缸喷油量过多;如果转速无变化或变化小,判断为该缸不工作或供油量小;如果转速变化小而黑烟消失,判断为该缸喷油器雾化不良。

②液力变矩器故障排除。变矩器可凭感官检查,也可用仪表检测。感官检查主要是听有无异响、输出轴是否转动、油中是否含有明显可见的铝屑,以及通气口是否冒油。用仪表检测时,一是测变矩器失速时柴油机转速(油温75~85℃)。踩行车制动踏板和加速踏板,将变速杆置于前进3档并保持住,确认变矩器上部传动轴停止转动后进行测量。如果变矩器失速,柴油机转速高于标准值,说明变矩器传动转矩变小,功率输出小,性能下降。二是测出口油压。将铲斗放置地面,挂上停车制动器,在车轮下放置档块,关闭柴油机,取下变矩器出口压力调节阀上的压力检查塞,安装量程为1MPa的压力表。起动柴油机使变矩器失速,测变矩器出口压力值,该值不应低于0.245~0.343MPa。如果压力低,主要表现为变矩器油温上升快,甚至超过120℃,原因是内泄严重,如变矩器涡轮轴或导轮座上的密封环磨损失效,泵轮与泵壳连接螺栓以及导轮与导轮座连接螺栓松动等。

变矩器常见故障有下列七种:

a.变速泵吸油管老化。小油门时驱动有力、大油门时驱动无力甚至装载机不行走,油温升高很快。可检查吸油管是否塌瘪变形。卸下变速泵进油管,从油管口部检查油管内层是否脱落,或用压缩空气反吹过滤网后,观察离合器油压是否仍然低于正常值,驱动是否仍然无力;更换变速泵吸油管,试机观察离合器油压是否正常,驱动是否有力。

b.变速泵异常。1~3档在前进、后退时离合器油压只有正常压力(1.37~1.76M·Pa)的80%,造成液力传动系统压力低,但油门变化时压力表数值变化较大,行走无力,速度慢。可检查变速泵有无异响和液力传动油外观有无明显变化。据此可以诊断变速泵工作情况。进一步确诊方法是:测量变矩器进口油压,如果该油压低于正常值,说明变速泵内部泄漏。或拆下变速泵出油管,起动观察出油管口向上时油柱喷出的高度,如果喷油高度低,说明变速泵异常。

c.变速器油位低。行走无力,变速泵出油管出现脉动现象。检查发现挂档后反应迟缓,变速压力上升缓慢,传动油温偏高可以判断为变速器油位低。确诊方法是:抽出变速器油尺检查油位。

d.变速器吸油滤网堵塞,行走无力,速度慢。检查发现传动油不清洁、离合器油压低于正常压力或没有压力、吸油管变扁,可判断为变速器吸油滤网堵塞。确诊方法是拆下变速泵进油管,用压缩空气反吹过滤网后,试机观察离合器油压,如果正常且驱动有力,需更换传动油、清洗过滤网。

e.液力变速器离合器摩檫片或油封环磨损异常,表现为只有某一个或两个档位驱动无力、速度慢。检查发现:1~3各档在前进、后退时只有某一个或两个档位离合器油压低于正常值(1.37~1.76MPa)的80%;传动油温高于80~110℃。确诊方法是,如果传动油发黑且有焦糊味,根据以上现象和检查项目可以判断离合器摩擦片或密封环磨损异常。

f.进油阀和档位阀异常。1~3各档在前进、后退时,离合器油压均低于正常值(1.37~1.76MPa)的80%,但节气门变化时压力表数值变化小行走无力、速度慢。检查发现传动油外观无明显变化、变速泵也无异响。可以判断进油阀和档位阀异常。确诊方法是:进油阀调整压力低时,会伴随动臂额定载荷举升时间大于8.5s,即动臂举升慢和变矩器进油口压力低于正常值;如果动臂举升时间和变矩器进油口油压正常,说明进油阀正常,档位阀异常。

g.档位制动切断阀异常。1~3各档在前进、后退时均不能行走。检查发现;1~3各档在前进、后退时全部离合器油压均为零;这三个档在前进、后退时变矩器输出轴旋转正常,而变速器输出轴不转动;档位杆系连接处未松动;前后轮钳式制动器未卡死、未发热。确诊方法是,如果动臂缸和转斗缸动作均正常,说明先导油路正常,即变速泵与进油阀正常,根据以上现象和检查项目可以判断档位制动切断阀异常。

③制动系统故障排除。制动系统故障主要表现为1~3各档在前进、后退时均行走无力或不行走。检查发现1~3各档在前进、后退时各档离合器油压均正常;这三个档在前进、后退时变矩器输出轴旋转,而变速器输出轴旋转慢或不转;气压表显示的气压正常,踩脚制动踏板有气流声晋,用手摸制动器感觉烫手。确诊方法是,操作动臂手柄,使铲斗支地,两前轮悬空,松开手制动手柄和脚制动踏板,变速手柄置于空档位置,用两只手盘动两前轮,如果盘不动,根据以上现象和检查项目可以判断前轮钳式制动器活塞卡死。用起重机起吊后面配重,使两后轮悬空,用手分别盘动两后轮。如盘不动,可以判断后轮钳式制动器异常。

6)【案例4】ZL50C型装载机工作无力故障排除。一台装载机作业过程中发现工作无力和无法行走现象。检查发现,变速器油量严重不足,液压马达有少量液压油泄漏。进一步检查证实,油底壳内有大量直径约3mm的鱼鳞铝合金碎片。初步判定变矩器内部有损伤,这是整机无力的主要原因。液压马达甩油的原因是导轮座的旋转油封损坏。各档变速压力低的原因可能是:变速器某处公共油道堵塞;变速泵内漏;调压阀某处卡滞。综合以上判断,决定拆检变矩变速器。拆后发现连接泵轮、导轮座、变矩器壳体的一个螺栓M10×10已折断,螺栓头卡在一级涡轮和二级涡轮的叶片之间,已将泵轮和两个涡轮的叶片刮出深2cm的锲形沟槽。取出导轮后,发现其余13个螺栓均已松动,且防松垫片未锁紧螺栓头部,是一起明显的装配事故。工作中,由于泵轮与涡轮的叶片被刮1/3,液力油离心力下降。致使变矩比KK=MT/MPMT为涡轮轴的输出转矩,MP为泵轮的输入转矩)降低。变矩器的转矩传递性能下降,造成了整机无力。拆检调压阀,未发观弹簧、阀杆、活塞卡滞和油道堵塞,彻底清洗和疏通变速器油道后均未发现有异物堵塞,各档摩擦片也无翘曲现象,因而判定变速泵有内漏。装配时,拆出导轮座旋转油封及变矩变速系统中所有油封,更换了变矩器总成和液压油,使用同型号的新变速器做试验时。变速压力正常,故障消失。

7)【案例5】装载机行走故障排除。一台ZL50D型装载机在使用过程中先是不能前进只能后退,后又出现了只能前进不能后退的故障。该机能够前进,就可排除变矩器的故障,而重点检查变速器。该机装用定轴式动力换档变速器有四个离合器,两个换向离合器控制机器的前进和后退,两个变速离合器控制机器换档。每个离合器均有六片铜基粉末冶金主动摩擦片和五片弹簧钢被动摩擦片。由于前进与后退故障并非同时出现,两个变速离合器不可能有故障。而两个换向离合器出现故障的可能性比较大,倒档离合器损坏的可能性最大。分解检查变速器,发现润滑油中有许多铜屑,怀疑是离合器主动片的磨屑。分解倒档离合器,发现主动摩擦片已全部损坏,离合器活塞严重磨损。更换离合器活塞和主动摩擦片,装复试机故障排除。产生该故障的主要原因是违章操作,机器未停稳就进行前进档和后退档的转换造成的。

8)【案例6】装载机不能行走的故障排除。一台L220E型装载机运行4500h后出现报警,不能行走。热机时发生此故障比较频繁。关闭发动机10min左右,再次起动,故障消除。

根据该机器报警信号的来源,先排除液压系统故障。依次检查熔丝FD14、控制继电器RL3和RL4。排除了继电器的故障后检查传输信号,发现前进档控制信号回路存在断路现象,问题很可能出现在电磁线圈上。更换前进档电磁线圈后,试机正常。作业时,再次报警,更换后退档电磁阀线圈,故障消失,该机恢复正常。

故障原因分析:L220E型装载机变速器的电磁线圈安放在变速器右侧并用一档板封闭,前进和后退档电磁线圈使用频繁。加之灰尘沾污,导致线圈不能很好地散热。时间一长线圈电阻变小,信号出现时断时续的现象,造成频繁报警,而停机一段时间,线圈降温使故障消失,但随着温度再次升高又再次报警。

(3)起动装载机或换档时滞后时间过长 故障排除见表5-5。

1)问操作员以下问题:

滞后时间是否过长,行走速度是否过慢,推力是否过弱,机器在上坡行走时是否缺乏动力?

2)故障诊断之前检查:

①变速器油面是否正确?油的型号对吗?

②管道和阀的连接处是否有漏油现象?

3)【案例1】装载机上坡工作无力故障排除。一台ZL50型装载机运行3000h后出现空载或轻载时发动机运转正常,而重载或上坡时则工作无力的现象。首先判断是燃油系统出现问题,于是松开喷油泵进油管螺塞按压手动泵泵油,发现油管出油连续畅通且无气泡,说明油路中无空气。拧松柴油箱底侧的放水开关放水,再通过油水分离器滤芯放水,并检查各油管接头,试机,故障仍未排除。进一步判定是油路堵塞。轻载时供油量能满足发动机的运转,但重载或上坡时供油量不足,导致熄火。排查时用一根软管将其一端接手动泵,另一端插入油桶,试机一切正常。由此可见堵塞出在油箱与手动泵之间。仔细检查管路中一个直径为4cm、长8cm的铁质圆桶形的部件,发现其内部有大量片状的黑色杂质,经清洗,高压气流吹净后装回原位,试机故障消失。

表5-5 换档时滞后时间过长的故障排除

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4)【案例2】ZL50型装载机挂档不走故障排除。

①某档位行走无力或不行走。出现这种故障时,一般可排除变矩器、行走泵、减压阀等各档共用油路和部件的问题。这种故障的部位只能在变速控制阀之后到该档离合器活塞之间的油路上。此时应首先观察变矩器与变速器之间的主传动轴的旋转情况。挂相应档位,在铲斗插入料堆、装载机停止前进后,主传动轴不转时,即可确认以下问题:a.相应档位离合器轴承盖或尼龙套严重磨损;b.如轴承盖或尼龙套良好或轻微磨损,则说明该档离合器内外密封不良。轴承盖、尼龙套、内外密封环等薄弱零件磨损后,供给离合器的油液从磨损部位大量泄漏,从而造成控制油压降低,使离合器打滑,油温升高。

排除方法是:更换轴承盖和尼龙套内外密封环,重新调整轴承和轴承盖使轴承间隙为0.05~0.09mm。如打滑时间过长,烧伤摩擦片,应更换新件。若污染油液,应清洗滤芯,滤网和更换新润滑油。

②挂任意档位均不行走或行走无力。出现这种情况时,观察到机器不行走,主传动轴也不转动。可将故障范围限定在变矩器、行走泵、减压阀等各档共用油路和部件上。

首先检查变速器内部油量是否足够,方法是将发动机处于怠速状态,油位应该在变速器的游标尺的中部位置,如看不到油面应该补足油液。油位正常后应区分故障是突然出现还是逐渐出现。

如属突发性故障,应拆检减压阀,查其是否脏污,阀芯表面是否划伤且被卡死在流量最小的位置,如果不能通过清洗,研磨解决,则再查行走泵连接套花键是否损坏。

如故障征兆缓慢出现,一般为行走系零部件逐渐出现磨损或油液清洁度差所至,可以按下列次序检查:

a.判断故障是否在变矩器。检查装在机架后的回油滤芯,如滤网上附着大量铝末,即可断定变矩器内轴承损坏导致三轮磨损,应拆卸变矩器,更换损坏的零部件并清洗油路。工作时变矩器工作油腔必须保持充满油的状态,油量不足会导致输出转矩降低,使主传动轴无力或停止旋转。检查时脱开变矩器至变速器的回油(变矩器溢流)低压胶管,观察发动机怠速状态下回油管的溢流量。正常状态下只有很小的流量,随着发动机的转速的升高,变矩器减压阀内的溢流阀突然开启时流量会突然增大。如果发动机怠速时此流量也较大,则可判定变矩器内的密封环严重磨损导致内漏。

b.若变矩器向变速器的回油正常,则使发动机高速运转,如回油量较小,则应检查行走泵的吸油管是否存在脏堵或漏油的现象。主要检查变速器内安装的吸油滤网以及行走泵胶管是否老化,内表面是否脱落或折弯等。

c.若上述正常,可以判定行走泵容积效率低,应更换。

③空档自动前进而无倒档。前进,后退操作杆处于中间位置时装载机仍前进,说明前进离合器处于接合状态。挂入后退档后,后退离合器接合而前进离合器未正常脱开,两个离合器同时处于接合状态,从而造成机器不行走。对此,应拆检前进离合器。一般为离合器主、从动片烧结抱死,或卡簧部分脱出导致摩擦片倾斜不能复位。另外,前进离合器活塞卡滞,支座单向阀堵塞也会造成离合器分离慢或不分离。单向阀卡滞一般与行走系油液清洁度有关,应及时清洗滤芯,更换液压油。

5)【案例3】950B装载机无倒档故障排除。该装载机作业中突然出现功率骤减,无倒档现象。根据故障现象分析,该机由于使用了劣质油,加剧了高压泵精密偶件的磨损,导致功率骤减,再起动发动机困难,很可能是燃油滤芯太脏,喷油泵的柱塞和出油阀以及喷油器磨损严重。另外,根据变速器油呈淡黄色泡沫状判断,可能有水进入变速器。并且由于负荷过大,加速变速器摩擦片的磨损,使整机前推动力减小,造成无倒档。

在拆检过程中发现,喷油泵柱塞和出油阀磨损严重,喷油器建立不起压力,物化不良,显然也是磨损所致;燃油滤清器太脏,滤芯受堵,流油不畅;变速器内油泥太多,操纵阀各油道也有很多油泥;各档离合器摩擦片磨损严重;变速器油冷却器芯子多处锈穿,无法焊修;变速泵端面磨损严重。

在装复变速器后试机,仍无倒档。经过复查发现,变速器平衡器中控制倒档的定位弹簧脱钩且变软,更换新弹簧后一切正常。

6)【案例4】装载机乱档故障排除。一台ZL50型装载机维修后出现多次倒档不能行走,必须先挂一档,再推前进档才开始行走。拆检变速阀,无任何异常,确定故障发生在档位操纵软轴线的调整中,必须再进行调整。调整的方法是:先用深度尺测出各档位拉出或推进后阀芯伸出阀体的长度,并记下各档位所在位置的尺寸,再把软轴线与阀芯上的销孔做自由配合。若发现软轴线不能把阀芯送到相应的档位,必须使软轴线伸长或缩短。经仔细调整反复测量后乱档现象消失。

(4)变矩器油温高 故障排除见表5-6。

1)问操作员以下问题:

①油温是否在转矩变换器停转时上升,无负载时下降?

是→变速范围选择不当。

②油温是否仅在铲掘作业时上升?

是→操作方法不当。

2)故障诊断之前检查:

①散热器水平面和风扇传动带张力是否正确?

②变速器油面是否正确?油的型号对吗?

③变速器过滤器或粗滤器是否堵塞?

3)检查异常情况:

测量扭矩变换器油温,是否确实为高?

不→油温表有故障。

4)【案例1】装载机变矩器油温高故障排除。一台ZL50型装载机作业时变矩器油温很快升至100℃,同时变速压力随温度升高而下降,变矩器驱动力不足。原因可能是变矩器内部油液过少。拆检发现,变矩器金属密封环厚度和宽度均被磨掉2/5,分动齿轮也被密封环磨出1.1mm深的沟,变矩器溢流阀、调节器阀芯平面上粘有橡胶块,使阀芯卡住,造成严重泄漏,变矩器液流和发热量不能自动控制,压力损失和容积损失增大,转换热量增多,同时进入冷却系统的液流减少,因而导致油温过高。排除方法是更换金属密封环、分动齿轮、清除溢流阀和调节器阀阀芯平面上的橡胶块,修复后试机,装载机恢复正常。

表5-6 变矩器油温高故障排除

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5)【案例2】ZL50型装载机变速器故障排除。

①高温无力故障。该机在工作1h后,变速器油温升高到油温表的极限值,随后各档工作压力快速下降,最后完全没有压力,整机停在工地无法移动,水箱内冷却水开锅,变速器外表冒烟,靠近箱体约40~50cm处,有灼热感。持续用冷水喷淋变速器使其冷却或停机等待约2~3h,重新起动后,又可以正常工作。

故障分析:

根据变速器的故障表现可能有以下几种原因:

a.变矩器内元件损坏。因轴用挡圈断裂或轴承损坏,造成变矩器内泵轮、涡轮和导轮之间发生摩擦,产生发热和工作无力现象。

b.变速器液压系统各管路内有杂质造成阻塞,引起油路不畅,油液在截面积急剧变化的管路内流动,引起油温急剧升高。

c.一档或倒档主、从动摩擦片间发生打滑,引起高温。

d.散热器内热交换管积垢太多,无法形成热交换,变矩器产生的热量无法正常散发,引起高温。

e.变速器选用的油液不对或为劣质油。

维修过程:

a.首先检查了变矩器内泵轮、导轮和涡轮、更换了摩擦片、液压胶管和散热器,用钻头和钢丝等工具清洗箱体内各油孔,装配时重新测量各部位的间隙,最后加入6号液力传动油,重新装机进行铲土试验,结果故障依旧,没有任何改善。

b.上述处理过程系针对装载机变速器油温过高的常规方法,由此看来问题并不是变速器内部引起的。推测可能因发动机水温过高,经过散热器将热量传递给变速器内的油液,形成高温。于是拆洗发动机水箱和清理发动机缸体内的积垢,重新试机,结果仍然没有效果。

c.经过两次维修都没有效果,剩下只有工作泵和转向泵能产生热能,于是决定拆下工作泵和转向泵并清理工作油箱。在清理工作油箱吸油口时,发现有一块长约12cm、宽约4cm的橡胶圈堵在工作泵吸油管口,检查工作泵和转向泵没有发现异常。重新装好各件再试机,故障完全消失。

该故障是因橡胶块堵塞在工作泵吸油口,造成工作泵吸油阻力过大,引起工作油温急剧升高,工作泵将热量传导至变速泵,从而导致双变内油温升高,油液粘度降低无法形成压力,造成整机无法工作。

②倒档时有时无故障。客户购机一个月后,在工作中出现倒档时有时无的现象,当出现无倒档时,无论如何踩加速踏板或换档,都无济于事,但在无意之中,倒档又突然挂上,如此故障经常出现。

处理过程:

根据故障的表现情况,初步判定故障点在倒档部位,但是不能确定是由以下何种原因引起:

a.箱体倒档部件内壁存在砂眼,致使倒档不能够形成压力腔,倒档不能够正常工作。

b.倒档活塞内氟橡胶油封漏装或因材质原因受到高温后老化,造成倒档内腔压力无法建立,形成倒档工作不正常。

按照判定的故障点,我们从箱体端盖部一直拆卸到倒档部位,并一路检查各部分的零件,未发现异常,箱体内没有发现夹沙、气孔、砂眼等影响倒档压力的缺陷,氟橡胶油封也有很好的弹性,但发现倒档活塞安装氟橡胶油封的内槽缺少一台阶,而该台阶的作用是档住氟橡胶油封不致陷入槽底。当压力油通过油道进入倒档内腔时,油液首先通过活塞内φ2.5~φ12的小孔进入氟橡胶油封底部,将氟橡胶油封撑出,形成密闭空间,从而建立起油压,倒档才能正常工作。

c.更换装入新活塞,试机后一切正常。

该故障是因倒档活塞加工操作者对图样认识理解不足,零件加工没有达到图样要求,而且检验人员也未能及时发现问题所致。

③只有倒档。某机经维修后在工地工作约10天后出现故障。故障发生的过程是这样的:当操作员倾倒完铲斗里的泥土,退回挂1档准备前进进行再次铲土时,听到变速器内发出“哗啦啦”的响声,随后没有了1档,挂2档也没有任何反应,但挂倒档却正常,只好用倒档返回进行维修。

检查结果如下:

a.两摩擦主动片内齿被咬伤扭曲,摩擦面上夹杂有明显的小块状铁屑。

b.倒档行星架的行星轮有明显的剥蚀痕迹,行星轮转动无卡住的迹象。

c.内齿圈的内齿也有被咬伤剥蚀的痕迹。

d.其余各件未发现异常。

进行判断如下:第一种可能是因为行星轮齿面存在有微裂的先天缺陷,在经过一段时间的使用后,自然剥落卡在内齿圈的齿槽里和倒档摩擦片间,造成倒档无法脱离,挂1档、2档时,与倒档形成两档同时结合,互相干涉。因倒档无法正常脱离,所以没有1档、2档;第二种可能,内齿圈变形严重,在运行过程中剥蚀下来,并影响行星轮,造成行星轮剥蚀。最后互相卡住,造成倒档无法脱离。

根据现场情况判断,决定更换倒档行星轮和齿圈并重新装入,试机后工作正常。

该故障是因行星轮或齿圈零件质量不合格,零件自身破碎或相互之间挤压引起破碎,碎裂的碎片卡住齿圈和行星轮,使之联为一体,从而引起故障的发生。

④整机不能行走。该双变因整机无力,经维修人员更换配件后,与发动机铰接重新装入机体,试机时却发现无论如何换档或踩加速踏板,虽然各档油压均正常,整机却不能前进一步。起初怀疑制动系统抱死轮毂,造成整机不能行走,于是检查制动钳并拆去制动片,重新试机还是未能排除故障。拆除前后传动轴,扳四轴感觉正常无卡滞现象。

处理过程:

a.让维修人员再次拆开变速器,并要求他们重装一遍,当一级输入齿轮装入变矩器到位时,发现一级输入齿轮被死死卡住。

b.拆开变矩器罩轮检查一、二级涡轮没有卡住现象,再将一级输入齿轮装入导轮座内,则无法转动。由此可以看出,卡住部位在一级输入齿轮与导轮座之间。拔出一级输入齿轮,可以看到在一级输入齿轮的凹部有明显的擦痕,对比导轮座凸起部位(此凸起部分用于盖住变矩器进油口)发现也有压痕,更换另一导轮座则无卡住现象。

c.更换新的导轮座,重新装好变速器,再试车,故障得到排除。

该故障属配件质量不合格,同时维修人员经验不足,在装配过程中,没有检查配件是否合格就装入,在装配中又未及时检查各零件装配后运转是否平稳,才造成此故障的发生。

⑤整机行走缓慢且无力。该机近九个月使用后进行了一次维修,随后发现整机动力性能有所下降,具体表现为:铲土时铲斗插入无力,斗装不满,倒车时行驶缓慢且无力,转场移动时无论1档或2档整机行走均很慢,为此更换了超越离合器和1、2级涡轮等配件,故障却没有排除,而且随着时间的推移,症状有增无减,最后变得根本不能工作。

处理过程:

a.根据变速器的工作原理进行分析,将故障产生的部位重点确定在变矩器到超越离合器之间,对变速器进行彻底解剖检查。

b.彻底拆解变速器并对超越离合器、1档行星架、倒档行星架、三轴总成、一轴总成、箱体油道、端盖油道、变矩器泵轮、导轮和一、二级涡轮、滤清器等逐一仔细检查,没有发现异常,检查一轴、二轴、三轴装配调整间隙,均在合理范围(0.3~0.5mm之间)。

c.重新装入变速器,不连接驱动轴,起动发动机,用光电测速计测量双变输入、输出转速,计算各档传动比,也没发现问题。

d.为确定是否为因罩轮螺栓未锁紧而造成变矩器漏油。将变矩器顶盖板打开,检查并加固锁紧每一个螺栓后,重新起动发动机,发动机在怠速时没发现泄漏,但随着发动机转速的提高,大量泄漏的油在弹性板与罩轮之间形成了一片油幕,随着发动机转速的降低,可以清楚地看到罩轮上有一条油带逐渐收小直至没有,初步确认罩轮上有裂纹。

e.重拆变速器,用敲击法检查罩轮,发现罩轮声音不清脆,有破裂的迹象,仔细检查才发现在罩轮壳上有一道非常微小的裂纹。更换罩轮后,重新试机,故障排除。

6)【案例3】WA470-3型装载机变速器油温过高的故障排除。该型装载机起动后不能行走或行驶速度低、推进功率小,尤其在坡面上功率更显不足。

分析故障原因可能是:液压油油位过低、过高或进油管漏气、油液粘度指标选用不当;散热片表面沉积污垢、风扇转速过低或散热器、油管堵塞;系统压力调整不当、液压泵磨损或变速器内漏,使系统压力不足;变速器零件损坏;连续超负荷运行等。

判断与排除故障的方法:

①首先从外部检查是否漏油或损坏。

②检查变速器油位是否正常、油品是否适用。若油位过低或进油管漏气,则变速器工作时油液循环加快,来不及散热,变速器会发热,压力不稳且摆动较大,应经常检查油位,发现进油管路漏气要及时维修;若油位过高,则变速器内高速旋转元件与液压油的摩擦阻力增大,油液循环较慢,会加剧油温升高;若油液粘度过大会使流动损耗增加,系统容积效率下降,油温也会升高,必须按规定选用液压油,并及时更换,严禁不同牌号的油液混用。

③检查装载机是否连续超负荷运行。若装载机长时间超负荷运行,油液温升速度快于其散热速度,则油温必然超限,会对运动件产生极大的损害。

④检查变速器油质的恶化状况,防止固体杂质或水窜入。检查的方法是:拆检滤油器和油底磁铁滤网,若有发亮的钢质微粒,说明行走泵磨损或损坏;如有铝质微粒,说明变矩器损坏;若有黑色或铜色微粒,说明离合器片磨损;若有钢铁碎末,说明变速器、传动齿轮箱的零件损坏。

⑤检查散热器的散热效果。当散热片表面沉积污垢或风扇转速低时,会引起散热不良,要经常保持散热器清洁,并确保风扇转速正常;若散热器或油管堵塞,油和水不能同时通过散热器,将达不到散热目的。可用手触摸散热器进、出两油管,若两管温差不大,则说明液压油经过散热器没有被冷却,可能是散热器水管堵塞;也可用仪表测量散热器进、出油管的油压,若进油管压力正常而回油管压力低于规定值或根本没有油流过,则说明散热器内油管堵塞,应疏通。

⑥检查变速器系统油压。一看系统压力调整是否恰当。如果阀芯磨损严重,或变矩器压力阀失灵、卡滞,都会造成变矩器进油不足、油压降低。当调压阀泄漏较少时可通过调高系统压力弥补泄漏;如果阀芯磨损严重,须更换调压阀或阀芯。系统压力过低会使油温升高,但若将系统压力调得过高,使溢流阀不能正常溢流降压,内漏也会增加,系统温度也会升高,应将压力调整到规定值。二看行走液压泵是否磨损。一旦液压泵磨损,齿轮和端盖的间隙变大,泄漏严重,进入变矩器的油量不足。如果液压泵进油管漏气或油底油位过低,也会使液压泵吸入空气,供油量也会不足。此时装载机(空档状态)压力表读数不稳且摆度很大。如果读数低于正常值,且随发动机转速的升高而增加,说明液压泵失效,应修理或更换。三看变速器有无内漏。一旦产生泄漏,会使液力传动系统压力下降、离合器片打滑、油温升高。可据压力表读数进行判断:正常挂档时(油液进入离合器)压力读数下降,随后会回升到空档时的读数;若空档时读数正常,但机器行驶无力,则说明在变速操纵阀与该档离合器活塞之间有漏油,这是造成故障的原因。

7)【案例4】装载机变速压力低故障排除。一台装载机在一次作业过程中突然出现了变速压力低的故障现象。先检查变速器的油位,正常;再上机操作,通过变换档位变速器三个档位的压力怠速时均为0.6MPa,高速时均为0.9MPa,根据变矩变速液压系统的工作原理可以推断,引起变速压力低的原因应该在主油路上,与三个档位内部的密封性能没有关系。因为故障是突然出现的,可以排除变速泵及变速器内部有问题的可能,变速操纵阀的故障可能性较大。起动发动机,让气压上升到0.6MPa,扳动手操作二通阀以观察变速压力的变化。当把二通阀扳至接通的位置,让脚制动阀通往变速器制动脱档阀之间的气路相通,踏下制动踏板,观察仪表盘,变速油压没有发生变化,因此可以判断制动脱档阀没有工作,如果工作正常,当踏下制动踏板时,变速油压应该为零,使通往变速分配阀的压力油与油箱相通而处于空档,故障原因应该在脱档阀上。把脱档阀端气阀的气管拆下,接通二位阀,再次踏下制动踏板,气管大量泄气,这说明脱档阀的气路没有问题。脱档阀没有工作,说明阀杆没有动作,卡死的可能性比较大。拆下气总成,发现制动脱档阀的阀杆卡在了阀体内处于半切断的位置。工作时变速泵送来的压力油总是有一部分从阀杆的台阶处泄漏到低压腔,致使系统的压力建立不起来。对制动脱档阀进行清洗并用压缩空气将内部油道吹干净,在阀杆上涂上一层干净的液压油,按要求装配,阀杆在弹簧作用下活动自由。恢复试机,变速压力稳定在1.5MPa,机器恢复正常。可是当机器工作不到3h时,再一次出现了原来的故障。又再次上机操作,仪表显示的压力只有0.3MPa,且油位随油门的加大而上升变化较大,三个档位的油压变化相同。操作二位阀踏下制动踏板时,油位为零。这说明脱档阀现在工作正常了,看来油压低的原因还是在系统的主油路上,调压阀弹簧折断或调压阀杆卡死的可能性较大。停机检查,发现变速器内的液面仍在规定的高度,弹簧完好无损,阀杆在阀体内活动自如。再次把变速器操纵阀总成从箱体上拆下来。搬下阀体时,纸垫粘在了箱体上,原来是操纵阀的纸垫被压力油冲坏了。该阀的出油口(通往变矩器)与进油口(从变速泵来由)之间的距离比较近,两油口之间仅由5mm宽的纸垫密封,装配前纸垫的两面没有按规定涂抹密封胶,工作中随着油温的上升纸垫被油液侵蚀,又因为两个油道的压力不一样,在压差的作用下,纸垫很快被冲坏,使两油道相通,变速泵送来的压力油始终有一小部分从这里泄入通往变矩器进油口的低压油路,致使系统的压力很难建立起来。更换新的密封纸垫,两面均匀涂抹上适量的密封胶,装复试机,变速压力恢复正常。

8)【案例5】ZL40型装载机变速器异响故障排除。一台装载机在工作中变速器突然出现异响,随着工作负荷的变化时大时小。排除此故障的方法是:先检查变速器壳体的油液是否足够,接着用变速听诊法在齿轮,轴承和花键轴的部位的外壳上仔细听诊,听到清脆而柔和的咯噔咯噔声。根据维修记录,上次修理是因输出轴孔座认为损坏而进行了焊接,因此初步判断为轴承间隙过大或花键轴松旷。拆开变速器发现因焊接部位严重磨损而导致轴承间隙变大,无法修复,换上新变速器壳体,装复试机,故障依旧。

进一步分析检查,发现变速器油底吸油端的滤网上有少量的金属粉末和油泥。这可能是由于变速泵磨损后变速油压偏低,使离合器接合压力不足而在重负荷时打滑,造成离合器主从摩擦片磨损超出了极限,即使变速油压恢复正常,离合器也仍然打滑,而且,油中的金属粉末和油泥也是由于离合器摩擦片磨损所致。于是拆开变速器检查,发现除变速器1档轴承磨损严重以外,离合器摩擦片磨损并不严重,于是又检查超越离合器。发现超越离合器内环凸轮,外环齿轮内圈及滚柱磨损严重,无修复价值,因此更换新的超越离合器。考虑该机使用年限已久,一并更换了变速泵和一档总成。并将变速器各部件清洗干净,重新组装使用,故障消除,运行正常。

9)【案例6】装载机变矩器不能输出动力故障排除。装载机变矩器的常见故障是;不工作,不传递动力,高速档起步困难,油温过高。查找这类故障一般从油路入手。

发现液力变矩器不工作时,首先检查进油及回油情况。若没有回油,说明液压油没有进入变矩器。故障原因可能是:液压泵磨损或损坏。如果液力变矩器无动力输出,或时而工作时而不工作,故障原因为:油管接头堵塞,泵磨损严重吸不上油,主压力阀损坏,导轮座内的锥形套滚动,定位销断裂或导轮座的螺母松动。

如果发现装载机动力不足,表现为变矩器出口压力偏低,油温过高等。原因是:变矩器泵轮不能有效的将动力传给涡轮,第一或第二导轮的超越离合器损坏,使导致的动力传递作用降低或损坏。装载机在低速运转时,柴油机的动力由泵轮传给涡轮,导轮不转,导轮产生的反作用力和泵轮产生的转矩叠加在一起传给涡轮,起到减速增扭作用,保证了低速重载下的驱动转矩。当超越离合器损坏时,柴油机的转矩只能经单个导轮或直接传给涡轮,变矩器效率低,造成动力不足。

变矩器过热也会导致动力不足。原因是液压泵供油量不足,油品牌号不对或油品变质,油压低于主压力阀的调整压力,变矩器出口压力低等。

变矩器一旦磨损,将导致壳体之间的O形密封圈和配流盘的骨架油封损坏,第二导轮的自由轮外挡圈和定位环的止推面磨损,铆钉松动,单向离合器的磙子与自由轮外挡圈磨损,泵轮深沟球轴承的沟槽沿轴向磨损,导轮座的螺母松动等。

(5)转向器不转 故障排除见表5-7。

1)问操作员以下问题:

①问题是否突然发生?

是→有关设备损坏

②问题发生时是否有异常噪声?噪声从何而来?

2)故障诊断之前检查:(www.daowen.com)

①液压油箱油面是否正确?油的型号对吗?

②转向轴是否断裂?

③止动阀挡块是否调整适当?

④安全杆是否从构件中取下?

表5-7 转向器不转故障排除

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注:转向管路和作业设备管路之间有密切的联系,如果在转向系统方面发现有什么异常情况时,也可检查作业设备方面的运行情况。

3)【案例1】装载机转向故障排除。一台ZL40型装载机,作业与行驶过程中陆续出现转向系统(图5-6、图5-7)多起故障。

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图5-6 ZL40型装载机

①突然无转向故障。主要原因:一是转向缸活塞的一个锁紧螺母脱落,活塞与活塞杆分离,导致转向缸的进、排油口相通,油压降低无法转向;二是转向泵的驱动力不足,使排出的油液压力不足以推动转向缸转向;三是流量放大阀2内的节流孔11被异物堵塞,使流量控制阀8失去了从梭阀10传过来的反馈油压,这时转向泵排出的油液压力(2MPa)只与流量控制阀8中的弹簧力相平衡,2MPa油压不足以使装载机转向。

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图5-7 转向系统液压原理图

1—转向缸 2—流量放大阀 3—滤油器 4—主阀阀杆 5—转向泵 6—减压阀 7—全液压转向器 8—流量控制阀 9—溢流阀 10—梭阀 11—节流孔 12—压力接口

修理方法:起动发动机后,不转动转向盘,机器倒行会自动回正(在机器转弯的情况下);前行时,两前轮稍有阻力不会自动转弯(朝阻力大的一边转向),两转向缸的进、排油口连通,处于浮动状态,即有杆腔与无杆腔相互连通,形成不了封闭的油腔,导致活塞杆自由伸缩;拆开右转向缸有杆腔处的油管接头,起动发动机,空档低速运转,使转向盘左转,这时拆开的接头处会有较多的油流出,若软管接头处出油,则是左转向缸出故障,若转向缸接头处出油,则是右转向缸出故障。同样,也可将左转向缸有杆腔处的液压油管接头拆开检查,操作及结果与上述相反。起动后空档低速运转,左右转动转向盘,无故障转向缸的活塞杆会前后窜动(在销套间隙范围内),而有故障的转向缸活塞杆不会窜动;起动后高速运转,左右反复转动转向盘,若右转向缸有故障,机器会向左侧转到死角;若左转向缸有故障,则会向右侧转到死角。转到死角后,再左右转动转向盘机器也不会转弯。此时,可将故障转向缸的缸盖及活塞杆拆下,从缸筒内取出活塞及螺母,若螺纹未损坏,可直接装复拧紧;若活塞杆螺纹损坏,可在车床上加工出小于螺纹外径2mm的新螺纹,配上相应的螺母即可,也可堆焊后加工出原样螺纹;若螺母损坏,可新购或另加工一只。

②一侧无转向故障。一侧转向正常而另一侧无转向的主要原因是梭阀10泄漏。梭阀由上阀座、下阀座及钢球组成,两阀座用O形密封圈与座孔密封。当某阀座密封件损坏,压力油便泄漏,经梭阀和管路回油箱,此时作用在流量控制阀8上的反馈压力降低(趋于0),转向油压下降,不足以转向。当右侧转向正常、左侧无转向时,是下阀座泄漏,反之则是上阀座泄漏。

修理方法是先将梭阀顶部的螺塞用梅花扳手拆下,上阀座可用M6丝锥拨出,下阀座可用M12丝锥拨出,也可用直径4mm的电焊条弯成直角小钩取出阀座,然后将损坏的O形密封圈更换即可。

③停止转动转向盘后仍继续转向故障。主要原因是流量放大阀中的主阀阀杆4有卡阻现象,当主阀阀杆移动后,回位弹簧弹力不足以使其回到中位。

排除方法:清洗流量放大阀,使主阀阀杆灵活移动即可,当液压油污染时,应更换液压油。

④不能实现比例转向故障。不能实现比例转向(转向盘转动而转向缸动作滞怠),又称为转向沉重,主要原因如下:

a.先导油流量不足,使流量放大阀的主阀阀杆移动的开口距离不足,导致进入转向缸的液压油不足。如减压阀6内的减压弹簧断裂,导致先导油流量不足,需更换新弹簧。如转向器7内的转子、定子副长期使用造成径向或轴向磨损,间隙过大使内泄漏增大、计量失准,需更换转向器总成。此故障可通过停机空转转向盘来判断,正常的转向器空转阻力较大,而泄漏大的转向器空转阻力小、手感轻。如转向器维修不慎,漏装了进回油口处的钢球单向阀,使部分先导油流回油箱。钢球单向阀被异物卡住也会出现此故障。

b.转向泵容积效率低、供油不足,导致进入转向缸的液压油不足(尤其在低速时明显)。转向泵的齿轮与侧板或泵壳磨损,导致内泄漏增大。正常情况下,用手触摸转向泵壳体应感到比油箱温度稍高,如果温差显著,则可断定转向泵内泄漏过大。另一种判断方法是在流量放大阀2的压力接口12上接上量程为2.5MPa的压力表,拆下主阀阀杆4右端的先导进油管接头及直角弯头,用螺杆M14×1.5旋入直角弯头的螺孔中,将主阀阀杆顶向另一端(即左转向),起动机器使其低速运转,待机器停止左转向后,在油箱处拆开流量放大阀的回油管,此时若压力为额定压力,且油管有较多的油流出,则转向泵是正常的;若压力低于额定压力,回油管没有(或有少量)油流出,则是转向泵内泄过大;若压力低于额定压力,回油管有较多的油流出,则可能是转向缸内泄过大,或是安全阀调定压力过低,或是主阀阀杆与阀孔磨损或拉伤泄漏大。此时可将右转向缸有杆腔处的油管接头拆开,若软管接头处有较多的油流出,则是左转向缸内泄过大;若转向缸接头处有较多的油流出,则是右转向缸内泄过大;若转向缸两接头处无(或有少量)油流出,则是安全阀故障(压力过低)或是主阀阀杆与阀孔泄漏大。

c.转向缸活塞密封件磨损或损坏,内泄漏增大。可更换密封件修复。

d.流量放大阀2的主阀阀杆4与阀孔磨损或拉伤出现泄漏,此时应更换流量放大阀总成。

⑤转向失灵故障。主要是指转向丧失操纵稳定性和可靠性。主要原因:一是转向器内的定中弹簧片折断,表现为转向盘不能回中,难以保证直线行驶和造成跑偏等现象。二是非专业人员维修转向器时,由于疏忽,转子与联动轴相互位置装错,表现为转向盘自转或左右摆动,行驶时会造成打手或其他事故。转子与联动轴的正确安装方法是将联动轴的槽口方向对准转子的下凹(小径)方向。三是先导油流量过大,主要表现为转向发飘,无手感。如减压阀阀芯卡住,不起减压作用,会使先导油压过高,流量增大,应清洗减压阀,使阀芯活动自如;更换较强的减压阀弹簧,同样会使得先导油压增高、流量增大,可将弹簧磨短一些使用。四是转向缸各连接销套松旷,表现为转向发飘、跑偏,应更换销套,消除间隙。

⑥重负荷无转向。主要原因是溢流阀9的调定压力过低(正常为12MPa)。若调压弹簧断裂,应更换;若调压弹簧变软,可加垫片调整或更换新弹簧;若异物卡住锥阀,可清洗排除;若锥阀阀芯与阀座磨损密封不严,可研磨使其密封,磨损严重时,应更换新件;若锥阀阀座上的O形密封圈损坏泄油应更换。

4)【案例2】ZL50G型装载机转向与制动故障排除

①转向系统

a.费力。主要原因是油温过低,先导油路堵塞。油路连接错误等,应清洗油路并调整油路接头和溢流阀压力。

b.不平稳。原因是流量控制阀动作不良。

c.跑偏。因为流量放大阀两端调整垫片数量不对,应按规定调整阀杆垫片数量。

d.失灵。可能转向器有故障,应该及时检修和更换新品,如果先导油路减压阀有故障,应检查必要时更换。

②制动系统

a.脚制动力不足。原因是制动管路中有空气,使其压力达不到规定值;制动阀故障;盘式制动器总泵故障;轮边制动器的摩擦片严重磨损。

b.挂不上档。原因是制动阀或压力开关有故障。

c.停车制动器不能正常松开。原因是制动阀出现故障或停车制动液压缸泄漏。

d.停车制动动力不足。主要原因是制动鼓与制动蹄片的间隙太大,应该及时调整间隙使其达到规定的间隙值。制动蹄片沾有油污,也会使制动力不足。

e.蓄能器不起作用。原因是可能气阀漏气,胶囊破损等应及时补充氮气,更换胶囊。

(6)转向时,转向器反应不良 故障排除见表5-8。

1)问操作员以下问题:

①问题是否突然发生?

是→有关设备断裂

②问题发生时是否有异常噪声?噪声从何而来?

③转向系统不良问题有和症状?

是→有关设备磨损,密封损坏

2)故障诊断之前检查:

液压油箱油面是否正确?油的型号对吗?

(7)转向沉重 故障排除见表5-9。

1)检查异常情况:

①是否转向困难?

是→查看H-6

②测量作用力和转向速度,检查标准值表以确认其是否正常。

2)问操作员以下问题:

①问题是否突然发生?

是→有关设备断裂

②事先有何症状,如转向沉重等?

表5-8 转向器反应不良故障排除

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注:转向管路和作业设备管路之间有密切的联系,如果在转向系统方面发现有什么异常情况时,也可检查作业设备管路方面的运行情况。

表5-9 转向沉重故障排除

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是→有关设备磨损,密封故障

3)故障诊断之前检查:

①液压油箱油面是否正确?油的型号对吗?

②轮胎充气压力是否正确?

4)【案例1】装载机转向沉重故障排除。WA500-3型装载机在使用过程中有时会出现转向沉重等故障。

①无转向或只能单方向转向故障。转动方向盘时装载机几乎无转向动作,或只能向左或向右单方向转向。这时可初步判断为换向阀的节流孔被脏物堵塞住或转向滑阀被脏物卡住,也可能转向截止阀有故障。进一步分析原因在于更换液压油时未清洗油箱,其底部有脏物进入液压系统。因为节流孔直径小于1mm,被堵以后失去了反馈压力,转向时压力稍一升高,换向阀就打开或转向阀内部被脏物卡住,不能为转向液压缸提供转向动力;另外当截止阀阀芯被液压油中脏物卡在转向器与转向阀之间的油道部位不能复位时,其内部的单向阀允许反方向油液流动,所以出现只能向左或向右单方向转向的故障现象。

排除方法:彻底清洗液压油箱和液压阀件,更换液压油滤芯和液压油,若仍不能排除故障,再更换换向阀或转向滑阀;彻底清洗液压油箱和截止阀,若仍不能排除故障,则更换截止阀。

②双侧或单侧转向沉重故障。原因:泵合分流阀阀芯被脏物卡住,动作异常,使流向转向缸的液压油处于分流状态,不能产生正常转向动作;双侧或单侧转向液压缸的活塞杆因被脏物划出沟槽,造成液压油内泄,不能建立正常的工作压力,以致双侧或单侧转向沉重。排除方法:清洗,研磨泵合分流阀阀芯,若仍不行,应更换泵合分流阀总成;更换转向液压缸。

③转向速度慢故障。原因:转向泵吸入端密封件损坏,吸入空气,供油不畅,影响了转向灵敏度;脏物卡住主溢流阀的控制提升阀使部分油液泄回油箱,系统压力不够使转向速度慢、不灵敏:转向泵或开关泵的内部磨损造成供油不足使转向速度慢、不灵敏;转向缸活塞密封不严而内泄,转向动作慢。排除方法如下:更换转向泵吸入端密封件,彻底清洗液压油箱和主溢流阀,若仍不能排除,应更换阀件;更换转向泵或开关泵。

5)【案例2】装载机转向沉重与工作无力故障排除。一台ZL40型装载机,使用中发现转向沉重,有时不能转向,动臂和斗杆动作迟缓,并伴有异常响声。测量转向和工作系统的压力分别是7MPa(正常值10MPa)和10MPa(正常值14MPa)。拆检滤油器,该滤油器外部是一层铜网,内部是一层钢网,中间由滤纸折叠而成。一般清洗时只能将粘在铜网上的油污洗掉,而夹在滤纸中间的却无法清洗。由此造成工作时来油不畅,系统中产生真空,压力降低,动作迟钝,工作泵空转产生异响,油门加大时响声增大。这种情况下只能更换滤油器。

装载机一般工作1200h就应该更换液压油或滤油器。更换液压油时应在油温未降时将铲斗上转和提升动臂至最高位置,然后发动机熄火,将操纵杆推到下转和下降位置,放出废油,铲斗靠自重下降,将液压缸内的油彻底排出。

6)【案例3】装载机转向沉重故障排除。一台LG953型装载机出现转向沉重故障,更换转向器、优先阀、齿轮泵后,故障依旧。

该机优先阀与BZZ5型转向器配套,组成负荷传感液压转向系统。通过优先阀进行分流,在转向盘转速变的情况下,能优先保证转向器所需流量,多余油液流回油箱。当转向盘不动时,由转向泵来的压力油经阀芯流回油箱。当转向盘转动时,阀芯在弹簧力与油口压力共同作用下右移,使有关油口接通,压力油进入转向器,推动液压缸实现转向,多余的油流回油箱。拆检优先阀,发现负载反馈油口螺堵松动,并有小块异物,清洗后拧紧螺堵,故障排除。故装载机转向沉重,一般应做以下检查:检查液压油的清洁度,必要时给予更换;查转向系统的工作压力是否在正常范围;检查转向器到优先阀反馈油管是否畅通;检查优先阀是否失效;检查转向系统内是否有空气。

(8)转向轮振动或颠簸 故障排除见表5-10。

1)检查异常情况:

①是否转向困难?

是→查看H-6

②转向设备周围是否有异常噪声?

2)故障诊断之前检查:

①转向轮运行是否正确?

②转向轴和轨道辊之间的连接是否有异常?

③轮胎充气压力是否正确?

3)【案例】装载机传动轴抖动故障排除。一台ZL50E型装载机在铲装作业时,传动轴或轮胎有明显的抖动现象。

观察变速压力为0.8MPa,明显偏低,原因可能出在变速泵或变速操纵阀上。检查操纵阀,其弹簧的长度均在技术要求的范围(小弹簧90mm,大弹簧62mm)之内。拆检变速操纵阀的减压阀杆,发现小弹簧压在减压阀杆上的弹簧座(好像一大一小的两个垫圈)已损坏。更换弹簧座后,作业恢复正常。

表5-10 转向轮振动或颠簸故障排除

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注:○、×、△同前。

一台ZL50C型装载机作业时出现传动轴抖动现象。放净变速器油,拆下滤网,发现有很多铜粉和铁屑,再拆下变速器端盖,取出直接档总成,卸下中盖,取出1档液压缸、活塞体、1档内齿圈和主从动片及1档行星架总成。发现1档液压缸的缸筒已严重磨损,使1档液压缸活塞不能正常推出,同时该活塞和从动片接合部分也磨损严重,起动时冷却水被排出,但气缸内的温度很快升高,最高达1700~2000℃。因此小裂纹漏入的水很快被蒸发,所以故障现象就被掩盖了。更换四、五缸缸盖后故障排除,工作恢复正常。

(9)轮制动不工作或制动作用弱 制动工作不正常故障排除见表5-11。

1)检查异常情况:

测量实际的制动力,检查是否实际存在异常情况?

2)问操作员以下问题:

①问题是否突然发生?

是→有关设备断裂

问题发生时是否有异常噪声?噪声从何处发出?

②问题是否逐步出现?

是→有关零件磨损,密封故障

3)故障诊断之前检查:

①液压油箱油面是否正确?油的型号对吗?

②制动踏脚运行是否正确?

③制动管路是否有漏油?管路有何变形?

④轮胎充气压力和胎面花纹是否正常?

(10)轮制动不释放或制动打滑 故障排除见表5-12。

1)问操作员以下问题:

①问题是否突然发生?

是→有关设备断裂

表5-11 制动工作不正常故障排除

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注:轮制动作用压力的PPC泵的工作方式与用于作业设备管路和转向管路的相同,如在轮制动方面感到有异常时,也可检查作业设备和转向的作用条件(管路设定压力不同)。○、×、△同前。

表5-12 轮制动不释放或制动打滑

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注:○、×、△同前。

②问题发生时是否有异常噪声?噪声从何处发出?

2)故障诊断之前检查:

①制动踏脚是否充分返回?

②还施加停车制动吗?

(11)驻车制动不工作或制动作用弱 驻车制动在工作故障排除见表5-13。

1)问操作员以下问题:

①问题是否突然发生?

是→有关设备断裂。

问题发生时是否有异常噪声?噪声从何处发出?

②问题是否逐步出现?

是→有关零件磨损,密封故障。

2)【案例】装载机制动力不足及跑偏故障排除。

①制动力不足。原因是制动器漏油、制动油路中有空气、轮毂油封破损、制动钳盘上有油污、制动片严重磨损、摩擦面烧损、路气压调整过低。修理、调整或更换相应零部件即可排除。

②制动跑偏。原因是制动钳盘油污严重、摩擦系数严重下降、两侧车轮制动力矩不等、分泵活塞卡滞。应及时清除制动钳盘上的油污,静车踩制动即可排除故障。

表5-13 驻车制动不工作故障排除

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注:○、×、△同前。

(12)驻车制动不释放或制动打滑 驻车制动无法释放故障排除见表5-14。

表5-14 驻车制动无法释放故障排除

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注:○、×、△同前。

故障诊断之前检查:

制动管路压力是否在规定的范围内?(如其在3.6MPa±0.5MPa,则驻车制动电磁阀可自动运作以施加驻车制动)。

(13)动臂和铲斗均动作慢或缺乏动力 动臂举升慢故障排除见表5-15。

1)问操作员以下问题:

①问题是否突然发生?

是→有关设备断裂。

问题发生时是否有异常噪声?噪声从何处发出?

②问题是否逐步出现?

是→有关零件磨损,密封故障。

表5-15 动臂举升慢故障排除

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注:○、×、△同前。

2)【案例1】装载机动臂举升慢等故障排除

①动臂举升慢故障排除此故障是该机液压系统最常见的故障之一,其表现为:无论空载还是满载,怠速状态下操纵手柄在举升位置不起铲,加大节气门仍举升慢。综合分析主要有以下原因:

a.工作泵磨损,压力和流量降低。

b.多路阀上的安全阀调压低或密封不严。

c.先导泵磨损,压力和流量降低。

d.先导泵安全阀调压低或密封不严。

e.先导阀计量阀芯有脏物堵塞或卡住。

f.转向泵磨损,压力和流量降低。

g.转向优先阀工作失灵,不能向工作液压系统供油。

h.举升缸或管路密封不严(泄油)。

i.多路阀阀杆弯曲或卡住。

j.油箱液压油不足,或吸油管、吸油滤网堵塞。

例1:多路阀上的安全阀调压低或密封不严。将40MPa压力表接到多路阀上部测压口(M18×1.5),将动臂举升到极限位置查看压力表的读数。其值应为15~16MPa,经测量压力仅6MPa。拆检溢流阀发现其被脏物卡住导致密封不严,清洗后装复并调压至16MPa,故障排除。

例2:转向泵磨损,压力和流量降低。这不仅使动臂举升慢,而且伴随转向沉重。这是转向泵在非转向状态时泵到工作系统的油液流量和压力降低造成的,同样在转向时供给转向系统的流量和压力也偏低。拆检转向泵发现泵体与齿轮外圆磨损严重,已无修复价值。更换转向泵后故障排除。

例3:先导泵安全阀调压低或密封不严。将4MPa压力表接到多路阀前端举升先导油管(M16×1.5)上,发动机低速运转,将先导阀动臂操纵手柄搬到举升位置,查看先导管路压力。其值应为1.6~2.5MPa,经测试最高压力为1.1MPa。根据判断故障的原则,拆检先导泵溢流阀发现,球形阀芯与阀座接触面处因拉伤而密封不严,更换阀芯后压力正常,故障排除。

例4:转向优先阀工作失灵。发生故障后,经测试工作系统压力和先导系统压力均正常,转向轻便,动臂缸不自落。因此,拆检转向优先阀,发现主阀芯通往b腔的小孔(图5-8)被破损的橡胶碎屑堵塞,导致在非转向状态下主阀芯不能打开C腔通路,转向泵不能向工作液压系统供油。清洗疏通主阀芯后装复试机,工作正常。

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图5-8 YXL-F250型转向优先阀结构图

1—丝堵 2—阀体 3—主阀芯 4—弹簧座 5—主阀芯弹簧 6—溢流阀阀芯 7—调压弹簧 8—调压螺塞 9—锁止螺套 10—溢流阀阀座 11—溢流阀阀体 12—回油接头

A—转向泵来油接口 B—去转向器接口 C—去多路阀管接口 D—转向器LS控制接口 E—卸油管接口

②翻斗手柄出现故障。工作中操纵翻斗手柄不能翻转,翻斗手柄在空档位置,铲斗自行向某一极限位置翻转。

导致此故障的原因有二:一是先导阀计量阀芯卡死在某一开启位置,二是多路阀翻斗阀杆卡死在某一开启位置。可拆下多路阀的先导油管,起动发动机怠速运转,观察先导油管,若有油液不断向外流出,说明先导阀有故障,否则故障在多路阀。因先导管有油窜出,拆检先导阀发现,下翻计量阀芯卡死在开启位置。通过研磨、清洗阀芯与阀座使其滑动自如,装复试机,故障排除。

③动臂不下落故障排除。动臂举起,发动机熄火后操纵先导阀动臂手柄,动臂不下落。

导致此故障的原因如下:一是储能器6(图5-9)失效,二是单向阀7密封不严。首先拆洗单向阀,装复试机,故障未排除,解体储能器发现橡胶气囊破裂,更换储能器后故障排除。

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图5-9 ZL50F型装载机工作装置液压系统原理图

1—工作泵 2、3—双联泵(先导泵) 4—转向优先阀 5—转向器 6—储能器 7—单向阀 8—先导阀 9—液控多路阀 10—翻斗缸 11—举升缸 12—回油滤芯 13—液控单向阀

3)【案例2】装载机动臂举升慢故障排除。ZL40型装载机动臂提升慢其原因如下:

①工作泵吸油不畅。工作泵吸油不畅有以下原因:工作泵进油口密封不良进空气;进油软管松动或破裂进空气;进油软管老化被吸瘪;进油软管内皮破损堵塞内孔;进油滤网堵塞。当工作泵吸油不畅时,一般伴有尖叫声,特别是当进油软管老化时噪声会更大。转速越高,动臂提升速度反而会更慢。这是因为转速越高,进油软管内的负压越大,会被吸得更瘪,使进油量小。

②工作分配阀中的动臂阀杆不到位。工作分配阀中的动臂阀杆工作不到位,使得一部分液压油流回油箱,造成流量不足。其原因与治理如下:

a.操纵软轴损坏。软轴与软轴套管之间出现卡阻,这时可在软轴与套管之间加润滑油,若还是阻力大,则应更换软轴总成。

b.动臂阀杆运动卡阻。主要是有异物夹在阀杆与阀孔之间,应清洗工作分配阀,若发现液压油不洁,应更换新液压油,以防再次发生卡阻;若发现阀杆或阀孔有拉伤痕迹,轻则研磨修复,重则更换分配阀总成。

c.连接动臂阀杆的叉接头上的锁紧螺母松动,造成软轴的有效行程不足。一般动臂阀杆从中位到最大提升位置的有效行程为16mm。当扳动操纵杆时,松动的螺母会先与软轴套管接触,限制了动臂阀杆的运动,应将叉接头上的锁紧螺母拧紧,保证动臂阀杆运动不受限制。在更换操纵软轴总成后,也应调整叉接头锁紧螺母与软轴套管之间的距离,保证动臂阀杆能运动到位。

d.操纵杆及操纵软轴的连接销与销孔松旷过度,当拉动操纵杆时,动臂阀杆还未运动到位,操纵杆就先与驾驶室底板相碰。这时需消除连接销与销孔之间的间隙,减小操纵杆的自由摆动。

③动臂阀杆与阀孔的配合间隙过大。判断动臂阀杆与阀孔之间内泄过大的有效方法是:将动臂提升到一定高度后,关闭发动机,将动臂操纵杆分别放在中位和提升位置,观察动臂的下降状况。若动臂在两种位置的下降速度均较快,而且下降速度一样或者相差不大,则可判断动臂阀杆与阀孔之间的内泄较多,这时应更换工作分配阀总成。

④动臂缸活塞密封件损坏或拉伤。密封件损坏或拉缸会造成动臂缸的高压腔与低压腔串通,液压油内泄增大,进入动臂缸的有效流量减小。

判断动臂缸是否内泄的有效方法是:将动臂提升到一定高度,关闭发动机,将动臂操纵杆分别放在中位与提升位置,观察动臂下降状况。如果将操纵杆从中位拉到提升位置,动臂的下降速度突然加快,并一直比在中位时下降得更快,则可判断动臂缸有内泄。如果缸动臂有内泄,采用如下方法能较快地判断:先将动臂缸的活塞杆降到最低,然后把一只动臂缸接无杆腔一端的油管接头拆开,这时起动发动机,将动臂操纵杆推到下降位置,观察拆开接头处两根油管的漏油状况。如果两根油管漏油均较多,则表明两只动臂缸内泄均较多;如果一根油管漏油多,另一根漏油少或不漏,则表明是连接漏油多的油管的动臂缸内泄多。拆检内泄多的动臂缸,若油封损坏,则应更换:若是拉缸,则应更换动臂缸总成。

⑤工作泵效率低或工作分配阀中的溢流阀内的主阀芯发卡均会造成流量不足。发卡是指主阀芯卡在阀套内,使高压油与回油口相通,形成了节流口。判断工作泵效率低及溢流阀主阀芯发卡的方法:起动发动机,把动臂操纵杆推到下降位置,待发动机低速运转几分钟后,采用触摸法感知温度的变化以判断故障点。如果工作泵出油口处高压管的温度高于工作分配阀至油箱之间回油管的温度,表明动臂提升慢是工作泵效率低造成的;反之,则是溢流阀内的主阀芯发卡。造成工作泵效率低的原因:泵齿轮与泵体的轴向间隙过大,更换严重磨损的侧板即可;如果泵齿轮端面有划痕,则需更换泵总成。另外泵齿轮与泵壳的径向间隙过大,主要是泵壳严重磨损,应更换泵总成。当溢流阀内的主阀芯发卡时,应拆下溢流阀进行清洗。

⑥动臂起升缓慢且转向沉重。原因:先导泵磨损或先导泵滤芯堵塞,造成先导压力过低;转向溢流阀设定压力低或阀芯被脏物卡住造成内泄使系统建立不起压力;转向泵损坏,供油不足导致转向系统压力过低。排除方法是:先调整压力阀,检查先导滤芯,若堵塞就清洗或更换,若仍不能解决问题就更换先导泵;在更换液压油过程中,不要忽视先导滤芯的清洗和更换,若先导滤芯被脏物堵塞,在压力油作用下,先导滤芯会被吸扁,脏物进入先导泵后加刷磨损;清洗并调整转向溢流阀,若仍不能排除,可更换转向泵。

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