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Hy d r a u l i c s P n e u ma t i c s S e a l s ／ No ． 0 4 ． 2 01 4 d o i l 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 8 - 0 8 1 3 ． 2 0 1 4 ． 0 4 ． 0 2 2 WY 3 2型挖掘机液压系统中主控 阀组的修复工艺及实践 乔培平 陕西工业职业技术学院 机械工程系 ， 陕西 咸阳7 1 2 0 0 0 摘要 通过 对 WY3 2型等 多台挖掘机在施工 中出现 的工作装置 动作迟缓 、 作业无 力等现象进行 分析 ， 找 出了产 生上述故障现象 的主 因是挖掘机液压 系统 中主控 制阀组的阀孔和阀芯工作表面的磨损拉伤 。 对 比各种配件修复技术特点 ， 决 定利 用研磨 电刷镀 修复工 艺对 阀体孑 L 和 阀杆磨损进行 修复的方案并实施 。重点介绍 了研磨棒的制作及研磨修复工艺 、 电刷 镀预处理方法及修复工艺 ， 使 阀孑 L 和 阀杆的最佳配合 间隙得 以保证 。最后 带负荷试 机 。 故 障现象 消失 。投入施工后运转超过一年 ， 液压系统未出现异常。 关键词 挖掘机 ； 主控 阀组 ； 研磨修复工艺 ； 电刷 镀工艺 中图分类号 T H1 3 7 文献标识码 A 文章编 号 1 0 0 8 0 8 1 3 2 0 1 4 04 0 0 7 3 0 3 The Re p a i r Pr o c e s s a n d P r a c t i c e o f M a i n Co nt r o l Va l v e Gr o u p f o r W Y3 2 Ty p e Ex c a va t o r Hy d r a u h c S y s t e Q I A0 P e i - p i n g S h a a n x i I n d u s t ri a l V o c a t i o n al a n d T e c h n i c a l C o l l e g e o f Me c h a n i c a l E n g i n e e ri n g ， Xi a n y a n g 7 1 2 0 0 0 ， C h i n a Abs t r a c t T h r o u g h t h e a n a l y s i s o f t h e WY3 2 t y p e mu l t i e x c a v a t o r w o r k i n g d e v i c e a p p e a r e d i n t h e c o n s t r u c t i o n o f s l o w ， wo r k t o fi n d the c a u s e o f t h e a b o v e p h e n o me n o n ， f a u l t p h e n o me n o n i s wo m a n d p u l l e d e x c a v a t o r h y d r a u l i c s y s t e m ma i n c o n t r o l v a l v e g r o u p v alv e h o l e a n d v a l v e wo r k i n g s u r f a c e ．Co mp a ri s o n o f c h a r a c t e ris t i c s o f a l l k i n d s of a c c e s s o ri e s r e p a i rc h n do gy，d e c i d e d t o u s e the g r i n d i n b ms h p l a t i n g r e p a i r p r o c e s s o n t h e v a l v e h o l e a n d v a l v e s t e m w e ar r e p a i r p l a n a n d e x e c u t e ． Ma k i n g a n d g r i n d i n g ， g r i n d i n g rod r e p a i r t e c h n o l o g y o f b r u s h p l a t i n g p r e t r e a t me n t me tho d a n d r e p a i r t e c h n o l o g y i s i n t rod u c e d ， S O tha t the b e s t fi t c l e ara n c e v alv e h o l e a n d v alv e s t e m c a n b e g u aran t e e d ． F i n all y ， wi t h a l o a d t e s t ma c h i n e ， t h e f a u l t d i s a p p e a r s ． I n v e s t me n t c o n s t r u c t i o n o p e r a t i o n f o r mo r e tha n a y e ar， t h e h y d r a u l i c s y s t e m d o e s n o t a p p e ar a b n o r ma 1 ． Ke y wo r d s e x c a v a t o r ； ma i n c o n t r o l v a l v e g r o u p； r e p a i r g r i n d i n g p r o c e s s ； b r u s h p l a n t i n g t e c h n o l o gy 0 引言 液压 系统 中容易发生磨损的常见元件主要有液压 泵 、 液压缸 、 液压控制阀等 。这些元件发生磨损后 ， 常会 引起液压油 的内泄或外漏 ． 从而导致 系统压力下 降 ， 工 作装置 动作迟缓 、 作业无力 、 自然下垂等现象 ， 严 重时 必须进行修复 从维修实践来看 ．上述磨损现象在液压控制阀中 更为常见。液压控制阀的摩擦副是很精密的动配合面 ， 由阀体孔 内表面和阀芯或阀杆外表面组成 。由于液压 油污染 以及长期使用等原因 ．造成阀孔 和阀芯工作表 面的磨损拉伤等 。下面以某施工单位用 的 WY 3 2型挖 掘机液压系统 中主控 阀组的磨损为例 ．说 明研磨 收稿 日期 2 0 1 3 0 1 0 6 作者简介 乔培平 1 9 7 5 一 ， 陕西咸 阳人 ， 讲师 ， 学士 ， 主要从 事设备 控制 技术、 设备管理与维修方面 的教学 和研 究工作。 电刷镀工艺方法在阀体孔和阀杆磨损修复方面的成功 应 用 。 1 挖掘机液压系统主控制阀组阀孔的研 磨修复工艺 1 ． 1 阀孔 损伤 概况 及修 复 方 案选择 阀孔磨损情况一般是孔径加大 、失 圆、局部拉毛 等 。液压控制阀一般体积不大 ， 阀杆 、 阀孔精致小巧 ， 杆 径或孔径一般只有 2 5 ～ 3 0 ra m． 在这样小的孔径 中． 无论 是 电刷镀还是热喷涂等修复方法 ， 都不便 于操作实施 。 因此 ． 在不考虑换件 的情况下 。 可尝试采用加工研磨棒 研配的方法 进行修复[ 1 1 。阀孔研磨好后 。 再根据 阀孔的 尺寸 。 利用电刷镀等 工艺方法 。 加粗磨损的阀杆 ， 然后 上磨床将其精磨至与阀孔相配所需 的精确尺寸。利用 该方法修复 WY 3 2型挖掘机 、 G J W1 1 2型、 WYl 0 o型等 挖掘机 的液压系统主控制 阀阀孔的磨损 ．均取得 了很 73 液 压 气 动 与 密 封 ／ 2 0 1 4年 第 0 4期 好的效果。 1 ． 2 修 复 工艺 方 法 1 对 阀孔损伤情况进行检测 阀孑 L 研磨前 ． 先检测阀孔与阀杆 的配合间隙， 以判 定其磨损程度 以及需要采取的相应修复措施。 如 WY 3 2 型挖 掘 机 液压 操 纵 阀 组 中控 制 斗杆 油 缸 的 阀孔 和 阀杆 磨损 ． 导致斗杆油缸工作乏力并 自然下垂 。经拆解清洗 后 ．用 内 径 千 分 表 检 测 ，阀 孔 实 际 尺 寸 直 径 为 2 8 ．0 6 mm． 用外径千分表检测 ， 阀杆外径为 2 7 ． 8 6 m m， 两者的配合间隙达到 0 ． 2 mm． 而一般情况下 ， 正常配合 间隙应在 0 ． 0 0 7 ～ 0 ． 0 1 5 ra m．最大不应超过 0 ． 0 2 5 m m． 说 明磨损非常严重 又如在检测从 日本进 口的 UH1 8 1型 挖 掘 机 液 压 系 统 主 控 阀 组 时 ．得 知 阀孔 实 测 尺 寸 为 2 8 ． 0 5 mm． 阀杆实测尺寸 为 2 7 ． 9 3 mm。 最大配合 间 隙达 到了 0 ． 1 2 mm． 也 已超出了使用极 限很 多 ， 需 要及 时修复。检测后做好记录 ， 为下步修复做好准备 。 2 制作研磨棒[ 1 j 根据 阀孔的实测尺寸 ．加工制作用于研磨的研磨 棒 研磨 棒的材料可选用 4 5号钢 。 也可选用球墨铸铁 精加工而成。研磨棒一般以阀孑 L 实测尺寸为基准 ， 做成 A、 B 、 C三根 三根的尺寸级别分别是 A 外径尺寸 比阀孔实测尺 寸小 0 ． 0 3 m m B 外径 尺寸 比阀孔实 测尺寸小 0 ． 0 2 ram C 外 径尺寸 比阀孔 实测尺寸小 0 ． 0 1 mm。 研磨棒的外表面加工出螺纹 ， 目的是借助螺纹 槽存储研磨膏 。螺纹槽 的槽 宽和槽深分别为 1 mm和 1 ． 5 m m 研 磨 棒 的 配磨 部 分 的 长 度 应 比待 研 孔 长 1 0 0 mm 。 3 研磨前阀孔预处理 1 溶剂清洗 用汽油和丙酮将阀孔清洗干净 ； 2 煤油浸泡 将 阀孔灌满煤油并将研磨棒浸入煤 油 中浸 润 约 1 h 4 开始研磨 1 用 A棒粗磨团 。先将较细的 A研磨棒 的螺纹槽 中涂满氧化铝研磨剂 ．然后将研磨棒插入 阀孔 中进行 粗磨。 位置摆放 为便于操作和改善研磨效果 ， 最好将 阀 体竖 向摆放 固定 ． 就是使待研孔轴线垂直于水平 面， 使 研磨棒上下抽动 。当研磨棒 向下走 时 ，要不断地烧煤 油 ， 以利润滑 、 冷却。 研磨要领 研磨时应注意用力 均匀 ， 要 正 、 反向抽 动并不断正反转动 ． 转动时旋转角度最好超过 3 6 0 。 ， 确 保研磨均匀 观察检测 每研磨 l h左 右便 抽出研磨棒 ， 清洗后 观察棒的表 面颜色 ， 并检测棒 和孔的尺寸 研磨 阀孔过 7 4 程 中 ．要不 时用手感触棒体温度及观测研磨棒表面的 颜色变化 ， 以防阀孑 L 失 圆加大或出现新的失 圆。 研磨时间 视阀孔 内表面的损伤程度不同 ， A棒的 总研磨时间一般控制在 3 ～ 4 h左右。从棒的表面颜色来 看 ． 当其呈淡蓝色时 ， 即可更换下一根棒。 2 用 B棒研磨 。 用 B研磨棒按上述方法再次研磨 1个循 环 4 h 3 用 C棒研磨 。 用 C研磨棒按上述方法再次研磨 约 1 h 。 5 制作光棒并研磨 1 制作光棒。上述研磨过程结束后 ， 将 阀孔清洗 干净 ， 并检’7 贝 0 孑 L 的尺寸。根据此时实测的孔径 ， 精磨加 工 一 根 外 径 尺 寸 比 阀孔 实 测孔 径 小 0 ． 0 1 ram 的 光 棒 进 行研磨 2 光棒研磨【3 J 。研磨时必须保证其充足的煤油润 滑、 可靠冷却以及不混入脏物 ， 否则研磨时会 出现发涩 或温度过高的现象 ，从而影响研磨质量 。研磨时间为 0． 5一l h。 6 制作标准棒并进行测试 1 制作标 准棒 。光棒研磨结束后 ， 将 阀孔清洗干 净 ， 再次检测孔的尺寸 。并依据此时阀孔 的实测 尺寸 ， 精磨 加 工 一 根 外径 尺 寸 比阀 孔 实 测 孔 径 小 0 ． 0 0 7 ～ 0 ． 0 1 mm的标准棒进行测试。 2 标准棒测试『 3 1 将标准检测棒辅 以洁净煤油润 滑后 ．插入 阀孔 中进行抽动 ．若手感有吸力和阻滞现 象 ． 或者让标准棒在孔 中 自然下落时会出现阻滞力 ， 就 表明研配情况 良好 7 依据标准棒的尺寸修配阀杆 按照上述方法将阀孔修好后 ． 再修配阀杆。阀杆修 复的方法通常是先采用 电刷镀等技术将其加粗 ．然后 再精磨至与修复后的阀孔相配所需的尺寸。这个要恢 复的尺寸大小就是标准棒所提供 的外径数值 。阀杆 尺 寸恢复后 ． 保证与阀孔 的配合间隙在 0 ． 0 1 0 ． 0 1 5 mm之 间。阀杆 的修复方法见下 。 2 挖掘机液压 系统 主控制 阀组 阀杆 的电 刷镀修复工艺 2 ． 1 阀杆损伤概况及修复方案选择 阀芯常见的摩擦损伤形式多为外径变小 、失 圆以 及表面出现深浅不一 的轴向拉伤等。阀杆与阀体是精 密配合 的 ． 两者需要成对更换 ． 这实际上就是需要更换 右控制 阀组总成 。 不仅 费用昂贵 ， 而且供货周期很 长 。 常规修复方法是 找正轴线后磨去镀铬层 ， 做必要的基 体修补后先镀铜再镀铬 。 最后磨 至标 准尺寸 ， 不过 ， 此 Hy d r a u l i c s P n e u ma t i c s S e a l s ／ No ． 0 4 ． 2 01 4 工艺方法 比较烦琐 除上述常规方法外 ． 实际工作 中 ， 根据具体磨损和工地实 际情况 ．也采用修补 阀杆局部 划痕损伤后 ．利用电刷镀恢复阀杆整体尺寸的方法进 行修复 ． 往往可取得事半功倍的效果。 2 ． 2修 复 工艺 方 法 1 阀杆损伤的检测。阀杆 的检测在主控阀拆解清 洗后 ． 与阀孔的检测一并进行。 2 阀杆表面上划伤 、 沟痕 的预处理 。在对阀杆磨 损表 面进行 电刷镀修复之前 ．应先对表面上 的一些较 深沟痕和划伤进行预处理。依据不同的情况 ， 通常可以 采用如下方法 ①局部轻微划痕的钎焊法预处理。对于 阀杆表面一般 的工作划痕 ． 可首先进行扩槽 ， 去除划痕 处疲劳层 ， 然后施 以钎 焊夹层 。 再稍加打磨 ， 然后 以电 刷镀修复工艺在 阀杆表面镀 以光亮镍 即可 。 效果很好 ②局部严重伤痕 的热喷涂预处理 。考虑到焊补时伤痕 处会产生变形 ．采用高速电弧喷涂技术可 以进行表面 修复 、 强化 ， 不必整体改变材质 ， 使材料“ 物尽其用” ， 可 以显著地节材 、 节能 。对液压柱塞划伤痕部位喷涂后 ， 再经后续 加工处理 车削或磨削 ． 不但 可 以达到规定 的尺寸和精度要求 ．而且 由于喷涂技术 自身具有 的优 点 ， 可使修复件的耐磨性能优于新品。喷涂时注意保护 环槽底部等非磨损部位不要喷涂；③个别点位沟痕的 裁丝法预处理 。在不具备喷涂条件时 ， 也可用简便的 裁丝方法 如 图 1所示为 G J W1 1 2型液压挖掘机大臂 油缸控 制阀阀杆在拆解 中发现的伤痕 ． 伤痕 只有一处 ， 但深达 l mm．轴 向长约 2 ． 5 mm。维修 中采用裁丝法处 理 。根据伤痕大小 ． 选用直径略大于伤痕长度 的 M5螺 丝作为裁丝。裁丝深度 以确保不松动脱落为准 。 在此应 大于阀杆上环槽 的深度为好。为确保可靠 ， 螺丝裁人丝 孔之前 ， 应将螺丝上全部涂满环氧树脂胶 或厌氧胶 ， 待胶达到凝 固强度后 ．按原结构尺寸铣去所裁螺丝的 多余部 分 然后将修 补好 的阀杆配合 表面整 体磨掉 躺为界钻孔裁螺丝 图 1 阀杆划痕及裁 丝填 补位 置示意图 0 ． 1 ～ 0 ． 2 mm。 为 后续 表 面刷 镀做 准备 。 3 实施电刷镀。 ①电刷镀阀杆。 首先应根据阀芯的 材质及镀层的厚度 。按一定的比例配制合适的电镀液 ． 以保证镀层表面的质量 然后利用电刷镀设备及其相应 的工艺方法 ，将补好及磨削好的阀杆再刷镀一层镍 ． 镀 层厚度为 0 ． 5 ～ 0 ． 7 m m。在电刷镀的过程应使 阀芯保持表 面清洁 ， 并保证其能匀速的转动 ， 以使镀层均匀 、 附着力 强。在不具备 电刷镀设备时， 也可直接利用普通电镀设 备镀一层 0 ． 4 mm厚的铬 。 但非配合面不允许镀。②磨配 阀杆 。以研磨过的孑 L 和标准棒的尺寸为基准 。 在外 圆磨 床上精磨阀杆 ． 使其最终尺寸控制在能与阀孔保持最佳 配合 间隙为止。这个最佳 配合 间隙为 0 ． 0 0 7 ～ 0 ． 0 1 5 m m。 确保配合间隙不超过 0 ． 0 2 5 mm。精磨 阀杆时 ． 所有锐角 处必须保持原结构形状 ， 不得任意倒角 4 装机试验。 ①渗漏试验I11 。 将各零件清洗后按顺 序装 配好 ． 用注入煤油 的方式试漏 ． 约 2 h后 观察 阀 口 油面 ， 若未见油面下 降， 则表面 阀组研配合格。②装配 试验[2 1 。将修磨好的阀组按要求装 回主机 ． 然后试机检 测各项压力指标 ．液压系统各动作压力一般均能达到 2 5 MP a的标准压力 ， 至少不小 于 2 0 MP a ， 即表 明恢 复了 正常 。 3 结论 上述研磨及 电刷镀修复工艺在 WY3 2等多台挖掘 机液压操纵 阀阀孔和阀杆表面损伤修复中应用 ．均取 得 良好 的使用效果 。修复后达到了阀孔、 阀杆的尺寸精 度和表面粗糙度的要求 ， 并满足了配合间隙的要求。经 试车运转证 明。 工作装置升举缓慢无力 、 动作迟缓 的故 障现象消失 。修复后投人正式使用以来 ，设备运转正 常 。 使用性能 良好 ， 维修效益明显。 参考 文献 [ 1 】 谭延平， 田留宗． 通用装备机械性损伤及修 复技 术[ M】 ． 北京 国 防工业 出版社． 2 0 0 6 ． [ 2 】 晏初宏． 机械设备修理工艺学[ ． 北京 机械工业 出版社，2 0 0 6 ． 【 3 】 郑训， 等． 工程机械通用总成[ M] ． 北京 机械工业 出版社， 2 0 0 1 ． [ 4 】 姜 秀华， 等． 机 械设 备修 理 工 艺【 M 】 ． 北 京 机 械 工业 出版社 ， 2 0 0 2 ． Me t a I C h i n a 2 0 1 4邀您共赴铸造盛宴 中国国际铸造博览会创始 于 1 9 8 7年 ． 具 有 2 7年 的悠久历史 ， 是全球铸造行业 两大名展之一 ， 已取得 U fi认 证。 自 2 0 1 0年起展 览面积 即超过 1 0万平 方米。每届参展商 1 3 0 0家左右 ， 来 自4 0余个 国家和地 区。观众 1 O万人次左右 ， 来 自 8 0多个 国家和地 区。堪 称世界一流 的铸造博览会 和全球最 大的铸件 展览 会。2 0 1 4年第 十二届 中 国国际铸造博览会 Me t a l C h i n a 。 将 于 5月 1 9 ～ 2 2日在中 国国际展览 中心 顺 义新 馆 举行 。这是全球铸造工作者 2 0多年来不变的约定 ， 是全球铸造行业 群星璀璨 的盛 会。本届 博览会设立 8大 展馆 、 多个采购洽谈 区。展品包括 优质铸件 、 铸 造装备 、 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