(65367部队,吉林省通化134000)
摘要:现代工程机械液压系统向着高性能、高精度和复杂的方向发展。液压系统的可靠性成了一个十分突出的问题,除对液压系统进行可靠性设计外,液压系统故障的检测与诊断越来越受到重视。本文针对液压系统故障的特点,提出了液压系统的现场检测与诊断方法,以达到快速排出工程机械液压系统故障的目的。
关键词:液压系统;故障;现场检测;诊断
一、工程机械液压系统故障的特点。
液力机械传动系统主要由液压泵、控制阀、变矩器、变速器和动力换挡变速阀等组成,其故障通常表现为行走无力或液压离合器接合不良。工作装置液压系统主要由液压泵、控制阀、液压马达和液压缸组成,其故障主要表现为马达的行走或回转无力、液压缸活塞的伸出和缩回迟缓。这两种系统故障的共同特点为:系统压力不足。
二、故障的现场检测与诊断方法
(一)现场的初步检查与诊断
根据故障现象查清有关情况,对照液压系统图分析产生故障的部位和初步原因,不可忽视看起来十分简单的原因,更不可盲目乱拆,以免造成不必要的损失。在具体的检查过程中应按以下步骤进行。
①向驾驶员了解情况。对故障产生时机器的状态、声音等都要做详尽了解,避免小题大做、化易为难。如一台柳工GL50型装载机,在给变速器换完油后发现机器行走无力,变矩器油温过高。经检查发现,所加传动油标号错误。在弄清了引发故障的原因后,故障得以迅速排除。
2.进行必要的具体操作。有时,驾驶员对机器故障的因果关系陈述不清,致使故障诊断困难,这时进行必要的现场操作将获益匪浅。
3.对油质、油量进行检查。此内容看似简单,实施起来却常被忽视。如一台宇通重工GJT112型装裁机(其行走机构为液力传动系统),驾驶员放假时已将变速器油放走。待工地搬迁后助手来开车时,发现机器不能行走,原以为是出了大故障,但维修人员在现场只凭听声音检查油尺就解决了问题,避免了大事故的发生。又如,一台日立EX220-2型挖掘机,在修理完液压缸后发现被压油不足,而现场采购的液压油为土法提炼的再生油,续加到油箱后造成了油质污染、变质起泡,致使机器动作无力,更换液压油后故障得以排除。因此,对油质、油量的检查必须引起足够的重视,否则将烧坏液压泵,损坏传动系统,后果不堪设想。
4.检查各种滤芯。滤油器是液压系统的清洁工具,在故障诊断时,检查滤油器(如滤油器的脏污程度、逃芯上各种杂质的性状等)可为进一步分析故障提供依据。如一台加膝HD820型挖掘机,在运转了4000小时左右后发现整机无力;拆检其液压系统滤油器时,发现滤芯损坏,堵住了回油口,更换滤芯后故障得以排除。
如果通过以上的初步检查后仍不能排除故障,则应借助仪器做更为详细的检测。
(二)液压系统的仪器诊断
在一般的现场检测中,由于流量的检测比较困难,加之液压系统的故障往往又都表现为压力不足,因此在现场检测中,更多地是采用检测系统压力的方法。如一台966D型装载机,在运转6000h后发现其行走无力,检测变矩器进、出口的压力值,结果都很正常;操作动力换挡变速阀、测量方向离合器压力时,该压力仅为0.5MPa,即建立不起正常压力。解体变速器后发现,方向离合器油道中油封损坏,造成液压油泄漏,更换油封后故障被排除。又如,一台EX220-5型挖掘机,运转3000h后发现行走跑偏,检测行走系统压力发现,左边为32MPa,右边只有26MPa,后经调整右行走安全阀压力,故障得以排除。
(三)电脑诊断
随着机电液一体化技术在工程机械上的广泛应用,单一的压力测试已不能满足现场检测的需要,现在越来越多的进口工程机械,其故障诊断要借助专门的检测电脑来完成。检测电脑所测数据丰富、体积小且携带方便。如一台日立EX220-2型挖掘机,工作装置液压系统无力,当操作挖掘机手柄时,伴随发动机变声为冒出浓烟。利用检测电脑检测时发现,液压泵流量无明显变化,压力升高时发动机变声。经分析认为,无法调整流量。解体液压泵伺服,发现何服阀与斜盘间的连接销轴断裂.更换销轴后故障被排除。
(四)其他诊断方法
现场维修中常采用不用仪器的对换诊断法。这种方法常在同型号机器进行整体测试时使用,即若现场无检测仪器或被查元件比较精密而不宜拆开时,可换上其他同型号机器上的元件再进行检查,即能快速地诊断出有无故障。如一台CAT320L型挖掘机在工作不到500h时,工作装置液压系统无力。当时现场无检测仪器,根据经验初步判断是主安全阀有故障,可是现场解体主安全阀,发现先导阀芯锥面并无明显的磨损和伤痕,遂将现场另一台同型号的320L挖掘机上的主安全阀与该安全阀进行了对换,试机后故障被排除。这种对换诊断方法简单易行,但须判断准确。
三、诊断实例
液压系统常见的故障之一为“执行元件不能动作”,这时首先考虑换向阀能否换向;泵到换向阀的管路是否畅通;泵是否有故障,不能出油:压力控制阀调定是否达到所需的压力。通过“摸”换向阀与执行元件间的管道可知是否有油液通过,如果这段油路系统中有软管,就能直接通过“看”得知管路是否有明显泄漏;可以通过使另一执行元件空载运动,来确认液压泵是否供油,也可通过“摸”管道的方法进行;利用0型滑阀机能,当阀芯中位时,启动液压泵,这时只有溢流阀溢流,可以判断溢流阀调定压力是否能达到所需要求。
液压系统的故障最终表现为动力元件(泵)、控制元件(阀)和执行元件(液压缸、马达)的故障或管路方面的问题(泄漏、气穴或堵塞)。管路的故障较明显,主要泄漏部位是管接头、接合面、轴颈及活塞杆等部位,容易查找。诊断的难点是对元件进行故障分析,一般来说,液压泵吸空时,可听到低沉的“噗噗”声,同时伴随有进油管振动;溢流阀工作不稳,阀芯跳动,在某一频率段会发出高频尖叫声,同时伴随有溢流阀附近高压管道振动;液压泵、马达和溢流阀是易发热的部位,当元件壳体温度达到65℃时,人手一般不能忍受,因此,只要手能按住元件壳体而不必立即移开,就表明油温还处在最高温度以下,如果手不敢碰元件壳体,表明油温过高;液压泵和马达出现故障时,会伴随出现壳体过热和噪声;元件调整不当或油液污染严重,会发热量增多。为了防止元件损坏,在使用初期阶段,可在泵或马达的泄漏管和总回油管上装一段透明塑管,这样从管外就可以看见由于泵、马达的零件严重磨损而产生的金属磨粒,也可以看出油口是否有泡沫或有水。
作者简介:吴方舟(1993-),男,工程机械维修本科学历;
王小龙(1981-),男,工程机械维修本科学历。