一台某型36t液压挖掘机单独向左、向右回转时动作速度均缓慢,且发动机转速变低。将发动机油门调整至P10挡(最高转速挡)时,单独向左或向右回转时,动作速度为5r/min,约为正常转速的一半,基本等于动臂提升兼回转复合动作时的转速。挖掘机其他动作的速度正常。
回转液压回路组成及原理:
(1)组成
该挖掘机回转液压回路主要由主泵1、先导泵2、先导溢流阀3、主溢流阀4、回转先导控制阀5、回转逻辑阀6、回转换向阀7、回转马达8、液压油箱9和回转减速器10等组成,如附图所示。
(2)原理
主泵1将压力油供给回转换向阀7,先导泵2将压力油供给回转先导控制阀5。操纵回转先导控制阀5,先导压力油推动回转换向阀7动作,回转换向阀7输出的压力油驱动回转马达8转动。回转马达8通过回转减速器10带动挖掘机回转平台转动。主溢流阀4溢流压力为32MPa,先导溢流阀3溢流压力为3.9MPa,分别限制主回路和先导回路压力。回转马达内部设有溢流阀、补油阀、防逆转阀。其中溢流阀的溢流压力为25MPa,可防止回转时负载过大造成超载;补油阀、防逆转阀可在回转马达回转时补油,防止回路中油液被吸空。
回转逻辑阀6由动臂提升先导油控制,当回转与动臂提升同时动作时,动臂提升先导油推动回转逻辑阀6换位,回转逻辑阀6对进入回转马达8的压力油节流,减少回转马达8供油,迫使更多的压力油进入动臂缸,实现动臂提升动作优先。
原因分析:分析认为,该挖掘机除回转动作外,其他动作速度均正常,说明主泵无故障。该挖掘机回转马达内部的溢流阀、补油阀、防逆转阀在其两侧油路中成对布置,而该挖掘机单独做左、右回转动作速度基本相同,两侧油路同时发生相同故障的可能性很小,由此排除回转马达内部溢流阀、补油阀、防逆转阀出现故障的可能。
回转动作变慢的同时,发动机转速也变慢,说明发动机处于过载状态,可能是回转马达、回转减速器或者其油路存在额外负载。
基于以上分析,推断该故障可能有以下5种原因:一是回转减速器输出轴上的小齿轮与回转支承齿圈发生打齿,或润滑脂不足造成干摩擦,导致回转负载过大;二是回转减速器内部齿轮出现打齿,或者齿轮油不足造成干摩擦,导致回转负载过大;三是回转马达内泄漏;四是回转换向阀阀芯或回转逻辑阀阀芯卡滞无法完全打开,造成回转马达供油通道节流。
故障排查:针对以上分析,我们采用由简到繁方法进行了以下排查。
(1)检查回转支承齿圈和减速器
打开回转支承齿圈的黄油加注口,发现黄油量充足,且黄油里面没有金属碎屑,说明回转减速器输出轴上的小齿轮与回转齿圈啮合良好,润滑充分。抽出齿轮油油位标尺观察发现齿轮油油位处于正常范围内,打开回转减速器齿轮油放油口,放出少许齿轮7由,齿轮油里面没有金属碎屑,说明回转减速器无故障。
(2)测量回转系统压力
将3个显程为0~60MPa的压力表分别接在主泵出口、回转马达进、回油路测压口;将2只0~6MP:的压力表分别接在回转换向阀两侧先导控制口,检测回转系统各部位压力。在P10挡模式下单独操纵回转动作,测得主泵出口压力为29.3MPa,高出正常值4.3MPa,由此得知发动机过载的原因是回转液压系统负载过大。此外测得先导压力约为3.9MPa,属正常范围;测得回转马达进油侧的压力为21MPa,回油侧的压力为0.7MPa,均在正常范围内。在回转溢流时,主泵压力与马达驱动侧压力相同,均为为25MPa,由此说明回转马达内部泄漏量在止常范围内。由于主泵出口压力远大于正常值,说明主泵出口与回转马达入口的油路上必然有节流,此节流可能是回转换向阀或回转逻辑阀发生故障造成的。
(3)拆检回转阀
拆检回转换向阀打开回转换向阀的阀盖,用手按动回转换向阀阀芯活动自如,无卡滞现象。将其与正常的回转换向阀阀芯对比,阀口完好,无异常缺口或破损,由此排除回转换向阀故障的可能。
拆检回转逻辑阀拆开回转逻辑阀,发现回转逻辑阀阀芯卡滞在阀套内。将阀套内灌入液压油,反复移动阀芯,才将回转逻辑阀阀芯取出。取出阀芯后,发现其表面磨损,由此确定此次故障的原因是回转逻辑阀阀芯卡滞在阀套内无法移动,造成回转马达供油始终处于节流状态,导致供油不足和回转速度变慢。用液压油冲洗回转逻辑阀阀套及油道,更换新的逻辑阀阀芯后试机,故障消除。
在此次排杳故障时,我们先根据回转马达液压回路的原理进行分析推理,再检测系统压力,根据检测结果,将故障范围进一步缩小,在不进行大量拆卸的情况下,快速排除了故障,降低了维修成本。