某CAT330BL型挖掘机到故障时共使用了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℃,并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
CAT330BL型挖掘机泵站液压回路如图1-62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有:
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:液压油的黏温性差,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。
图1-62 CAT330BL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
8)传动部分同轴度变差,不符合技术要求。
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,液压油箱油位在规定范围,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、风扇及风扇传动情况。检查结果是发动机工作性能良好,风扇及风扇传动都正常,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号,液压油干净并无水分。
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,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,说明主溢流阀良好,液压马达、液压缸无内泄,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,并且缸体有明显的偏磨迹象。决定换新的缸体、配油盘及柱塞,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在0.05~0.08mm仍然可以使用,并且可以允许有偏磨现象,液压工作泵内泄属于正常范围。
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而直接进入液压油油箱,液压油散热不及时,液压油温升高,导致整机工作及行走无力的现象。
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