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【挖掘机】掌握液压回路原理,处理斗杆自行下降不再难

液压技术 小编 258次浏览 0个评论 扫描二维码

1. 液压回路工作原理

斗杆是挖掘机工作装置的一部分,其液压回路如附图所示。由发动机1 输出动力给主泵的前泵2 和后泵3 以及先导泵4,使其输出工作压力油和先导压力油。驾驶员启动挖掘机后,打开安全锁操纵手柄,先导安全换向阀6 阀芯移位,打开先导泵4 到先导阀8 的油路。

【挖掘机】掌握液压回路原理,处理斗杆自行下降不再难

当操纵先导阀8 手柄执行挖掘动作时,先导压力油流经先导阀8 后分为3 路:第1 路经过斗杆半流换向阀7 推动斗杆Ⅱ阀9 阀芯换向;第2路推动斗杆Ⅰ阀10 阀芯换向;第3 路打开保持阀12,确保斗杆缸有杆腔回油通畅。

主油路中的工作油分别由前泵2 和后泵3 经斗杆Ⅰ阀10 和斗杆Ⅱ阀9 合流后进入斗杆缸14无杆腔,推动其活塞杆伸出,从而实现斗杆挖掘动作。

在斗杆缸活塞杆伸出、斗杆下降到垂直于地面之前,斗杆在其重力影响下加快下降速度,斗杆缸无杆腔出现进油量和进油压力不足现象。为解决此问题,在斗杆Ⅰ阀10 的有杆腔回油与无杆腔进油之间设置了油道,并加装了单向阀,还在有杆腔回油道上加装了滑阀11。当无杆腔压力不足时,有杆腔回油直接向无杆腔供油,这种功能就是斗杆液压回路的再生功能。

在斗杆缸活塞杆伸出、斗杆下降超过垂直于地面位置后,斗杆上升。此时受重力影响,斗杆上升速度变慢、无杆腔压力增大,于是有杆腔回油通道上的滑阀11 阀芯移位,有杆腔回油通道接通,液压油流回液压油箱5。

当操纵先导阀8 手柄实现卸料动作时,先导压力油流经先导阀8 后分为2 路:第1 路直接推动斗杆Ⅱ阀9 阀芯换向,第2 路推动斗杆Ⅰ阀10阀芯换向。此时主油路中的工作油分别由工前泵2 和后泵3 经斗杆Ⅰ阀10 和斗杆Ⅱ阀9 合流后,流经保持阀12 进入斗杆缸14 有杆腔,推动其活塞杆收回;无杆腔液压油经斗杆Ⅰ阀10 直接流回液压油箱,从而实现斗杆卸料动作。

斗杆液压回路还具有斗杆半流功能,即斗杆选择精细平整作业模式时,斗杆半流电磁阀得电,斗杆半流换向阀7 换向后切断斗杆Ⅱ阀9 的先导油路,实现单泵供油,达到挖掘机平整作业时精细平整和节能目的。

2. 故障排查方法

斗杆自行下降故障,即斗杆先导手柄在中位时,斗杆缸活塞杆自行伸出或收回,斗杆在其自身重力作用下自行下降。斗杆自行下降故障是挖掘机液压系统常见故障,其原因可能是斗杆缸内泄漏、先导阀、端口溢流阀损坏、斗杆阀阀芯损坏、斗杆保持阀失灵等。

首先,排查斗杆缸是否内泄漏。排查方法有以下3 种:一是通过显示器检测数据,查看斗杆挖掘或卸料溢流压力是否符合要求,若压力偏低则斗杆缸可能存在内泄漏。二是将斗杆缸活塞杆完全伸出,拆去其有杆腔进油胶管,使用堵板封堵回油油路主控阀侧(因回油有背压),斗杆缸有杆腔侧回油油路敞开,启动发动机后操纵先导手柄,使斗杆缸无杆腔继续进油,观察有杆腔是否有油液泄出。若有油液泄出,说明斗杆缸存在内泄漏。三是若斗杆自行下降比较缓慢,有杆腔油液泄漏较少不能做出判断,可将斗杆缸活塞杆完全收回,将工作装置放平在地上,拆去有杆腔进油胶管,使用堵板封堵有杆腔油口及进油胶管管口,切断有杆腔回油油路。启动发动机提起动臂,观察斗杆是否自行下降,若斗杆自行下降,说明斗杆缸存在内泄漏。

其次,排查端口溢流阀是否损坏。若端口溢流阀损坏,可造成斗杆缸压力油直接流回液压油箱,可导致斗杆自行下降。排查时,可将斗杆阀端口溢流阀与动臂阀端口溢流阀互换后试机。若故障转移到动臂,则说明该端口溢流阀损坏。

再次,排查保持阀和斗杆阀是否同时存在故障。通过液压原理图可知,只有保持阀失灵且斗杆移位油路打开时,才会发生斗杆自行下降故障。排查保持阀时,先将斗杆保持阀与动臂保持阀互换,再检查斗杆阀阀芯是否在中位。斗杆阀阀芯发生移位可能有以下2 种原因:一是先导阀损坏,造成先导油路一直保持压力,导致斗杆阀阀芯始终处于打开状态;二是斗杆阀阀芯卡滞,造成阀芯不在中位。

最后,排查先导阀是否存在故障。排查时,应测量先导手柄处于中位时的先导二次压力。若有压力,说明先导阀存在泄漏,斗杆阀阀芯在先导压力油的作用下滑动,脱离中位;若无压力,说明先导阀功能正常。

3. 故障排查实例

我公司1 台20t 二手挖掘机在修理后的调试过程中,发生斗杆缸杆自行伸出故障,导致斗杆自行缓慢下降。

首先,排查斗杆缸内泄漏情况。因斗杆自行下降缓慢,我们将斗杆缸活塞杆完全收回,将工作装置放平在地上,拆去有杆腔进油胶管,使用堵板封堵有杆腔油口及进油胶管管口,切断有杆腔回油油路。启动发动机提起动臂,观察斗杆没有自行下降,由此说明斗杆缸没有内泄漏。

其次,恢复斗杆缸软管连接,将斗杆阀端口溢流阀与动臂阀端口溢流阀互换后试机,故障现象仍然存在,说明端口溢流阀无故障。

再次,检查保持阀与斗杆阀是否同时存在故障。将斗杆保持阀与动臂保持阀互换,在先导手柄处于中位时测量斗杆阀阀芯的先导二次压力,测试结果无压力,说明先导阀功能正常。

最后,考虑该车为二手设备,不排除主控阀内部油道损坏、部分油液直接流回液压油箱的可能。更换主控阀后试机,故障现象消失。

 


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