理论教育 装载机动臂下沉原因分析及故障排除-液压故障案例分析

装载机动臂下沉原因分析及故障排除-液压故障案例分析

时间:2023-10-07 理论教育 版权反馈
【摘要】:轮式装载机在工作一段时间以后,有时会发生动臂非正常下沉现象,严重时将导致机器不能正常工作。分配阀的泄漏也是引起动臂下沉的主要原因之一。当铲斗满负荷举升到最高位置时,发动机熄火,举升液压缸内液压油从大腔向小腔泄漏,会直接造成动臂下沉。当测得的液压缸内泄漏油量足以导致实际存在的动臂下沉量时,进行更换液压缸的维修就可排除故障,不需对分配阀的内泄漏进行判断。

装载机动臂下沉原因分析及故障排除-液压故障案例分析

轮式装载机在工作一段时间以后,有时会发生动臂非正常下沉现象,严重时将导致机器不能正常工作。由于引起动臂下沉的因素很多,分析处理不当,不但会造成误换价值较高的液压缸、分配阀、工作泵等零部件,而且还会因停机时间长耽误工程的施工进度,造成不必要的损失。

1.液压系统工作原理

装载机液压系统包括油箱齿轮泵、分配阀、动臂液压缸、转斗液压缸、胶管及操纵机构等部件,液压系统工作原理如图2-56所示。

2.沉降量标准要求

在JB/T 3688.2—1998《轮胎式装载机技术条件》中规定,液压缸(动臂液压缸)沉降量静态测试3h的平均值应≤50mm/h,以及液压缸(动臂液压缸)沉降量的测定方法。当液压系统的液压温为(50±3)℃时,铲斗后翻并承载额定载重量,操纵提升液压缸使铲斗升至最高位置,发动机熄火,操纵分配阀处于封闭位置。每15分钟测量一次动臂液压缸活塞杆的外伸长度

3.导致动臂下沉的因素

根据沉降量测定法,通过对液压系统分析,导致动臂下沉的因素主要有举升液压缸的内、外泄漏和分配阀的内泄漏。

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图2-56 液压系统工作原理图

1—转斗液压缸 2—动臂液压缸 3—分配阀 4—齿轮泵 5—油箱

1)动臂举升液压缸的内泄漏和外泄漏。动臂举升液压缸的内、外泄漏影响动臂的下沉最严重。液压缸活塞与缸筒之间的密封形式、密封件的密封性能以及油液的清洁程度对液压缸的内泄漏都有影响。液压缸活塞杆与液压缸支承导向座之间的密封直接影响着液压缸的外泄漏。动臂举升液压缸泄漏引起的动臂下沉量Ld与泄漏量Qd有以下关系:

Ld=2Qd/(πd2

式中,d为举升液压缸活塞杆直径(cm);Ld为由于举升液压缸的泄漏引起的动臂下沉量(cm);Qd为举升液压缸的泄漏量(cm3)。(www.daowen.com)

2)分配阀的内泄漏。分配阀的泄漏也是引起动臂下沉的主要原因之一。分配阀的阀杆与阀体孔间隙一般控制在0.015~0.02mm之间,该间隙太小容易造成卡阀,间隙太大,内泄漏增加,容易造成动臂下沉严重。但随着配阀使用时间的延长,阀杆与阀体孔的磨损,该间隙逐渐变大,0.04mm是其间隙的修理极限,如大于该值应进行修理或更换。分配阀内泄漏引起的动臂下沉量为

Lf=2Qf/(πD2

式中,D为举升液压缸缸筒内径(cm);Lf为由于分配阀的内泄漏引起的动臂下沉量(cm);Qf为分配阀的内泄漏量(cm3)。

3)液压缸与分配阀的综合泄漏量影响。动臂举升液压缸的内外泄漏和分配阀的内泄漏引起的动臂总下沉量为

L=Ld+Lf

4.故障判断和相应措施

装载机在正常作业时,如感觉到动臂下沉明显,应停机作相应检查,决定是否需要有针对性的维修。检查时,应根据前述沉降量测定方法进行测定。如沉降量小于50mm/h,则视为正常,可继续工作;如沉降量≥50mm/h,则应依据以下判断方法,找出导致动臂下沉严重的故障点,并进行相应的维修。

1)举升液压缸外泄漏故障判断和排除措施。液压缸发生外泄漏,会很直观地反映在缸头外表上,如泄漏轻微(只有少量油液渗出),不会对动臂下沉造成大的影响,可不必更换液压缸。如泄漏严重(油液流出),不管是否对动臂下沉造成影响,都应及时更换液压缸。

2)举升液压缸内泄漏故障判断和排除措施。当铲斗满负荷举升到最高位置时,发动机熄火,举升液压缸内液压油从大腔向小腔泄漏,会直接造成动臂下沉。要想知道液压缸内漏对动臂造成的下沉量的大小,应先知道液压缸从大腔泄向小腔的油量。因为此时分配阀的位置封闭了进入举升液压缸的油路,所以可以拆开分配阀与两个举升液压缸小腔之间的连接胶管,放净管中存油,并将动臂下沉过程中通过小腔及胶管排出的液压油,分别排进两个有刻度的透明容器中,读出(或测出)一定时间内两个举升液压缸分别排出的油量Qd1Qd2Qd=Qd1+Qd2,并测出此时液压缸的沉降量L

根据系统原理图,即使有一个举升液压缸无内泄漏,由于液压缸大腔是通过管路相通的,那么另一只液压缸的内泄漏也会引起动臂下沉。比较Qd1Qd2,如果其中一个值明显大于另一个值,则判断数值大的一个是引起内泄漏的主要液压缸,若Qd1Qd2相差不大,则可用上式判断由液压缸泄漏引起的动臂下沉的量,根据前述动臂下沉量标准推荐值,决定更换一个或两个液压缸,或不需更换。

3)分配阀内泄漏判断和排除措施。当测得的液压缸内泄漏油量足以导致实际存在的动臂下沉量时,进行更换液压缸的维修就可排除故障,不需对分配阀的内泄漏进行判断。当测得的液压缸内泄漏油量不足以导致实际存在的动臂下沉量时,就应判断为分配阀的内泄漏是造成动臂下沉的主要原因,排除故障的方法就是更换分配阀。

4)综合影响判断和排除措施。根据测得的Qd计算出LdLf=L-Ld,判断LdLf对动臂下沉的影响,如果L和任一项都能导致动臂产生超过标准推荐的下沉量极限值,那么分配阀和判断出的泄漏严重的举升液压缸(一个或两个)都应进行更换。如果有一项明显大于另一项,那么只更换对L影响较大的故障元件(举升液压缸或分配阀)即可。

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