D375A—2型推土机是大型推土机，其发动机功率为525马力，也是德兴铜矿的主力设备，承担着采区及德兴铜矿的日常生产、重点工程的实施、工程的拓展等工作，它的好坏，关系到年采剥总量6300万t任务的完成。该机经过十几年的使用，液压系统出现了许多故障，表现为油温上升过快、过高，铲刀提升缓慢甚至无提升的现象，严重地影响了该设备的工作效率，使系统因为长期的高温而失效。通过多年的艰苦攻关，终于解决了这些问题。

1.工作机构液压系统原理分析

D375A—2型推土机工作机构液压系统原理如图3-13所示。

（1）工作机构液压系统组成

1）液压泵。该液压系统液压泵是2个定量液压泵：大泵的理论排量为273L/min，小泵的理论排量为132L/min，工作系统中最高工作压力为21MPa。

2）阀件。该液压系统由四大阀块组成，每个阀块内又包含若干个阀。构成如下：铲刀升降阀块由铲刀升降阀、流量控制阀、主溢流阀块、梭阀等组成。主溢流阀块（图3-14）由滑阀、主溢流阀、节流阀组成。

图3-13 D375A—2型推土机液压系统原理图

1—铲刀举升液压缸 2—快速下降阀 3—铲刀举升操纵阀 4—流量控制阀 5—主溢流阀 6—节流阀 7—滑阀 8—大液压泵 9—小液压泵 10—铲刀倾斜液压缸 11—松土器举升液压缸 12—松土器倾斜液压缸 13—松土器举升阀 14—松土器倾斜阀 15—铲刀倾斜操纵阀 16—松土器倾斜操纵阀 17—松土器举升操纵阀 18—液压油箱 19、20—梭阀

松土器低压阀块由溢流阀、铲刀倾斜操纵阀、松土器倾斜操纵阀、松土器举升操纵阀、梭阀等组成。松土器高压阀块由松土器倾斜控制阀、松土器升降控制阀等组成。在铲刀举升液压缸的活塞上还有一对活塞阀（图3-15）。

图3-14 主溢流阀块

图3-15 活塞阀

3）液压缸。该液压系统的执行元件为液压缸，它们分别是铲刀举升液压缸（2个），铲刀倾斜液压缸（1个），松土器举升液压缸（2个），松土器倾斜液压缸（2个）。

（2）工作机构液压系统工作原理

1）各阀的作用。操作铲刀举升降操作阀3为手动阀，控制着油液的流向，实现举升液压缸内活塞杆的伸缩运动。

流量控制阀4为液控阀，控制着到铲刀举升液压缸、松土器举升液压缸、松土器倾斜液压缸的油的量。当液压缸需慢速运动时，流量控制阀4控制更多的油流回油箱；当液压缸需快速运动时，流量控制阀4控制更多的油流向液压缸。

滑阀7为液控阀，控制流量控制阀4的控制油，使得流量控制阀4的控制油要么是来自梭阀19的反馈油，要么是来自梭阀20的反馈油。

主溢流阀5控制流量控制阀4的控制油的最大压力。

铲刀倾斜操纵阀15为手动阀，控制油液的流向，实现铲刀倾斜液压缸内活塞杆的伸缩运动。

松土器倾斜操纵阀16为手动阀，控制油液的流向，实现松土器倾斜控制阀运动。

松土器举升操纵阀17为手动阀，控制油液的流向，实现松土器升降控制阀运动。(www.daowen.com)

松土器举升阀13为液控阀，控制油液的流向，实现松土器举升液压缸内活塞杆的伸缩运动。

松土器倾斜阀14为液控阀，控制油液的流向，实现松土器倾斜液压缸内活塞杆的伸缩运动。

铲刀升降液压缸内还有一个活塞阀，它能使活塞到达行程末端时，液压泵的油泄出，以减少油压及油压冲击。

节流阀6其实是一个很窄的油道，它使油液流经他时产生压差，从而使流量控制阀4的阀芯两端的压力不等，产生推力，使阀芯运动，油液在此处的油压与流量成正比。

2）油液的流动。负载反馈油路共有两路：反馈油路一是经梭阀19、滑阀7、节流阀6到达流量控制阀4的左侧，控制铲刀举升的速度。反馈油路二是经梭阀20、滑阀7、节流阀6到达流量控制阀4的左侧，以控制松土器举升（倾斜）的速度。

到铲刀举升液压缸的油的流动：液压泵的油经流量控制阀4到达铲刀举升操纵阀3，阀3打开，油液进入铲刀举升液压缸。如果阀3完全打开，压力损失最小，则流经梭阀19的反馈油的流量最大，流过节流阀6后流量也最大，压力也最大，使得流量控制阀4的控制油的左侧油压等于右侧油压，阀芯不动，流量控制阀4控制更多的油流向液压缸，液压缸实现快速运动。

到铲刀倾斜液压缸的油的流动：液压泵的油经铲刀倾斜操纵阀15，阀打开后，油液进入铲刀倾斜液压缸。

到松土器举升液压缸的油的流动：液压泵的油经松土器举升阀13、松土器举升操纵阀17，操纵阀17打开后，油液到达阀13的两端，推动阀芯打开阀13，油液进入松土器举升液压缸。如果松土器升降操纵阀17完全打开，压力损失最小，则流经梭阀20的反馈油的流量最大，流过节流阀6后流量也最大，压力也最大，使得流量控制阀4的控制油的左侧油压等于右侧油压，阀芯不动，流量控制阀4控制更多的油流向液压缸，液压缸实现快速运动。

到松土器倾斜液压缸的油的流动：液压泵的油经松土器倾斜阀14、松土器倾斜操纵阀16，操纵阀16打开后，油液到达倾斜阀14的两端，推动阀芯打开倾斜阀14，油液进入松土器倾斜液压缸。如果松土器倾斜操纵阀16完全打开，压力损失最小，则流经梭阀20的反馈油的流量最大，流过节流阀6后流量也最大，压力也最大，使得流量控制阀4的控制油的左侧油压等于右侧油压，阀芯不动，流量控制阀4控制更多的油流向液压缸，液压缸实现快速运动。

2.铲刀举升缓慢故障剖析

液压缸活塞的运动速度取决于进入该液压缸的流量，从以上的油路分析可知，进入铲刀举升液压缸的油的流量的多少除了和铲刀举升操纵阀3的移动位置有关系外，还和流量控制阀4所处的位置（即负载反馈压力的大小）有关，如果铲刀举升操纵阀3完全打开，压力损失最小，则流经梭阀19的反馈油的流量最大，流过节流阀6后流量也最大，压力也最大，使得流量控制阀4的控制油的左侧油压等于右侧油压，弹簧的弹力将流量控制阀推向右边，大小液压泵合流的油全部进入液压缸；如果铲刀举升操纵阀3的反馈油流经梭阀19流过节流阀6后到达流量控制阀4的左侧时，流量损失很多，压力损失就很大，流量控制阀4的左侧控制油油压小于右侧油压，弹簧被压缩，流量控制阀向左移动，大小液压泵的油就会有很多流回油箱，而不是进入液压缸，液压缸只会缓慢运动。根据上述分析可知，造成铲刀举升缓慢的故障原因如下：

1）由于负载反馈油路的特殊性：管径小，流经点多，线路长，在节流阀6处被节流，不难看出，引起铲刀提升乏力的真正原因是负载反馈油路内部的泄漏，产生压差，流量控制阀4的左侧控制油油压小于右侧油压，流量控制阀向左移动，大小液压泵的油经此阀流回油箱，而没有全部进入液压缸。

2）推土机刚起动时，液压油的粘度相对较高（油的粘度和温度成反比），负载反馈油路的泄漏量较少，故障不明显。随着油温的上升，泄漏量增多，铲刀每次提升所需时间增加，液压泵做功（带负载运转）时间也增加，加速了油温的上升速度，同时铲刀提升缓慢故障明显出现。

3）液压控制阀经长期使用，阀芯和阀体之间，主溢流阀芯5锥面处等均存在着不同程度的磨损，负载反馈油路流经点多，管道狭窄，节流阀6处有节流，更增加了泄漏，对系统的影响也最明显。当磨损达到一定的程度，铲刀提升缓慢的故障便开始出现。随着磨损量的增加，故障变得越来越明显，以致无法使用。

3.改进措施

1）排除此类故障最简单的办法就是更换液压控制阀、主溢流阀总成。但是，液压阀总成非常昂贵，且备件依赖进口，到货周期长，影响生产。

2）采取有效的办法对负载反馈油路中的泄漏进行补偿，使流量控制阀不能到位的问题得以解决。

3）具体实施：拆下主溢流阀左端的螺塞，用钻头将节流孔C扩孔至ϕ2～ϕ2.5mm（原孔径为1.5mm），由于加大了C处的流通截面，缩小了节流孔前后的压力差值，经现场试验，效果非常明显。

综上所述，可以了解到：

1）采用此种方法可以延长液压控制阀的使用寿命。由于对负载反馈压力进行了补偿，解决了流量控制阀不能到位的问题，液压泵每次做功（工作机构升降）循环的时间缩短、效率提高、油温趋于正常，极大地改善了液压泵、密封件的工作环境，延长了液压泵、密封件的使用寿命，并提高了推土机的使用效率。采用此种方案，先后对4台D375A—2型推土机进行了改进，经两年多的使用证明，方案可行。

2）采用此方法对无松土器的机型较为合适（因为铲刀提升液压缸活塞上有活塞阀），对配有松土器的机型要注意不可以将节流孔C扩得过大，应逐步加大孔径（每次加大0.1mm），并做试验，直至提升无力故障消失，且液压系统压力不增加为限。要做好记录，防止混用。