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挖掘机先导液压回路工作原理及其发动机自动怠速失效的排查
来源:汽车维修技师  作者:佚名  2016-05-23 08:56:46

    1台山重建机GC78型履带式液压挖掘机在整机无操纵动作5s后,其发动机不能自动恢复怠速状态。根据该挖掘机故障现象,初步判断是其负载敏感液压系统中先导液压回路出现问题。为此我们在分析该机液压系统结构和先导液压回路工作原理基础上,进行故障排查。

    负载敏感液压系统结构:
    山重建机GC78型挖掘机采用具有抗饱和功能、分流比负载敏感压力补偿液压系统。该液压系统具有节能、高效、安全及良好操纵性能的特点。该挖掘机负载敏感液压系统主要由P1泵(工作泵)、P2泵(先导泵)、液压泵控制阀、转速匹配控制阀、主控制阀组、电磁阀组、压力开关、液压油箱等组成,如附图所示。

    P1泵和P2泵为双联泵,安装在发动机上,采用负载感应控制。其中P1泵提供主压力油,P2泵提供先导压力油。液压泵控制阀控制P1泵和P2泵的排量。
    转速匹配控制阀设定的先导压力油,经过定节流口S1产生的压差作为液压泵控制阀的目标压差。而此压差与发动机转速相关,从而使P1、P2泵的排量控制与发动机转速相关联。
    主控制阀组为分流比阀前补偿负载敏感压力补偿多路阀,该阀组有10个阀(左行走、右行走、回转、动臂2联、斗杆2联、铲斗、推土铲和备用阀,附图中未画出)和3个控制阀(中位卸荷阀、溢流阀和压差减压阀)。
    电磁阀组接收转速匹配控制阀输出的先导压力油,分配给主控制阀先导油路和行走马达高低速控制阀。当先导油压超过3.9MPa的设定值时,先导油压溢流阀打开卸压,以避免先导油压过高。
    压力开关为常闭式,触点1、2连通,发动机为怠速状态;当先导油压大于1.5M P。时,触点1、3连通,发动机接触怠速状态。
    先导液压回路工作原理
    (1)未操纵先导手柄时
    未操纵先导手柄时,发动机处于怠速状态。P2泵输出的先导压力油经过P2H,油口进入转速匹配控制阀,经过定节流口S1产生压差后,通过Pr油口输入到液压泵控制阀的PGR油口。同时先导压力油通过P2L。油口分别进入主控制阀组Pp1,油口和电磁阀组P油口。
    进入主控制阀组Pp1油口的先导压力油,分别进入压差减压阀和定节流孔S2。经过压差减压阀减压后形成PL,压力,进入液压泵控制阀,与PGR压力达到平衡状态,调节P1泵至最小排量。而经过定节流孔S2的先导油液,经过阀芯中位回油,因此压力开关触点1、2连通,整机保持怠速状态。
    进入电磁阀组P油口的先导压力油,1路经过P2油口到达回转马达,另1路到达A、B油口待命。此时先导油压溢流阀处于关闭状态。
    (2)操纵先导手柄时
    操纵先导手柄时,发动机解除怠速状态。此时P2泵输出先导压力油经过P2hi油口进入转速匹配控制阀,经过定节流口St1、P2loL。油口分别进入主控制阀组Pp1油口和电磁阀组P油口。
    进入主控制阀组Pp1油口的先导压力油,由于压差减压阀处断开,主控制阀组中位关闭,只能通过A;油口作用于压力开关处。由于先导压力大于1.5MPa,因此压力开关触点1、3连通,发动机解除自动怠速。
    进入电磁阀组P油口的先导压力油,分别通过P2、A、B油口输出。当压力超过3.9MPa时,先导油压溢流阀打开并通过T2油口卸压。
    故障排查:我们根据故障现象、负载敏感液压系统结构和先导液压回路工作原理,进行以下排查:
    首先,判断故障大体部位。分析认为,当不操纵先导手柄时,压力开关处的先导油压应消失,自动怠速应恢复。因此,该故障与先导油压有关。
    其次,使用油压表测量转速匹配控制阀P2Lo油口处先导油压为5.0MPa,高于3.9MPa规定值。由于先导油压依靠先导油压溢流阀卸荷,因此初步确定故障部位为先导油压溢流阀不能正常开启。
    再次,使用油压表测量先导油压溢流阀T2油口处压力为1.0MPa,高于正常值。分析认为,先导油压溢流阀T2油口处回油管内径过细,造成回油不畅、回油背压提高,导致先导油压偏高。
    最后,将先导油压溢流阀T2油口处回油管更换1根内径较大的回油管后试机,故障消失。
 

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