一台工作了760h的15t级挖掘机斗杆动作异常,表现在以下4个方面:一是单独操纵斗杆缸伸出和缩回时动作缓慢;二是斗杆缸缩回和铲斗缸缩回复合动作,当铲斗转过其重心位置时斗杆缸自动停止动作;三是右行走马达与斗杆缸同时动作时,斗杆缸动作正常,但挖掘机无法正常行走;四是出现以上故障时前主泵压力正常,后主泵压力很低。分别单独操纵动臂缸和铲斗缸伸缩、回转以及操纵左、右行走马达时各项动作均正常。
工作原理:从该挖掘机故障现象可以看出,上述故障现象均与斗杆缸动作有关。该挖掘机斗杆缸液压回路主要由前主泵1、后主泵2、截断阀3、斗杆HI换向阀4、斗杆I换向阀5、斗杆缸6、斗杆II换向阀7、 I梭阀8、II梭阀9、斗杆先导阀10等组成,如附图所示。
当需要挖掘机进行挖掘作业时,驾驶员操纵斗杆先导阀10,先导压力油推动斗杆I换向阀5、斗杆II换向阀7换向,打开斗杆缸6的进、回油通道,同时先导油经过I梭阀8、II梭阀9到达截断阀3先导油口Pcb,推动截断阀3芯左移,截断斗杆I换向阀5、斗杆II换向阀7的旁通油道,后主泵2负流量压力信号只2降为零,后主泵2排量增加;前主泵1经斗杆I换向阀5给斗杆缸6供油、后主泵2经过斗杆II换向阀7和斗杆III换向阀4也给斗杆缸6供油。
分析原因:单独操纵动臂缸和铲斗缸伸缩、回转以及操纵行走马达时动作均正常,且动臂提升时能达到溢流压力,这说明前、后主泵工作均正常。
斗杆缸伸缩均是前主泵、后主泵双泵合流供油。斗杆缸缩回与铲斗缸缩回复合动作,当铲斗转过重心位置时,斗杆缸自动停止动作,这说明此时后主泵压力很低。当操纵右行走马达与斗杆缸同时动作时,斗杆缸工作正常,但无法行走,这说明此时后主泵压力依然很低。
前主泵输出的压力油输至斗杆I换向阀,后主泵输出的压力油输至斗杆II换向阀、斗杆z换向阀、截断阀。前主泵压力正常,因此斗杆I换向阀工作正常;后主泵压力低,可造成斗杆II换向阀相关油路建立不起压力,不能正常工作,由此导致斗杆缸动作缓慢。
分析认为,斗杆II换向阀相关油路不能建立起压力的原因可能有以下4种:一是斗杆II
故障排查:由于现场检测设备不足,阀体内泄漏无法检测,暂且认为阀体没有内泄,先排查其他可能导致斗杆缸动作异常的原因,在此基础上,我们进行了以下排查:
(1)检测斗杆II换向阀
先检测斗杆H换向阀先导油口d压力。用0~6MPa压力表检测斗杆先导油路是否建立起压力,经检测斗杆II换向阀阀心先导油口d压力为3.9MPa,这说明先导控制压力正常。再检查斗杆II换向阀阀芯是否卡滞。拆开后阀盖检查阀芯活动自如,这说明阀芯未卡滞。
(2)检测斗杆川换向阀
用0~6MP。压力表检测斗杆l换向阀先导是否建立起压力,经检测斗杆III换向阀心先导油口c压力为3.9MPa,这说明斗杆III换向阀先导控制油路正常。拆开斗杆III换向阀后阀盖检查阀芯活动自如,这说明其阀芯未出现卡滞现象。
(3)检查截止阀
斗杆II换向阀、斗杆III换向阀及其先导控制油路正常,只是斗杆缸动作缓慢,这说明斗杆缸供油不足。通过附图分析,问题可能出在截断阀,即如果截断阀无法换位,则后主泵负流量控制信号一直有压力,那么后主泵就一直处于小排量状态,从而导致供油不足。
用0~6MPa压力表检测截断阀先导油口P1、压力为3.9MPa,这说明先导控制油路压力正常。拆开截断阀后发现其阀芯卡滞,取出阀芯后发现该阀芯磨损严重。分析认为,截断阀阀芯磨损后卡滞,造成后主泵排量减小、油量供给不足,导致斗杆缸动作异常。
排除方法:截断阀阀芯磨损严重,这说明挖掘机液压系统可能污染严重。检查液压油回油滤芯,发现该滤芯已经污染。将液压系统全面清洗后,更换新的滤芯,并更换新的截断阀阀芯后试机,该挖掘机工作恢复正常。