工程机械全液压转向系统常见故障及排除方法.pdf

第32卷第2期 2006年6月 湖南交通科技 HUNAN COMMUN I CATI ON SCIENCE AND TECHNOLOGY Vol . 32 No. 2 Jun. 2006 收稿日期 2006Ο03Ο02 作者简介王建丰1968Ο , 男,工程师,从事公路工程建设。 文章编号 1008Ο844X2006 02Ο0180Ο03 工程机械全液压转向系统常见故障及排除方法 王建丰 湖南娄底公路桥梁建设有限责任公司,湖南 娄底 417000 摘 要通过对全液压转向系统的原理分析,讨论了该系统中常见故障的检查与诊断方 法,并提出了处理措施。 关键词工程机械;液压转向系统;故障分析;排除方法 中图分类号U46文献标识码B 0 引言 全液压转向系统在工程机械上的应用较为广 泛,在使用过程中常会出现转向沉重、 转向失灵等故 障。为了避免盲目更换液压元件,节约时间和原材 料,提高维修效率,特对该系统常见故障提出了检 查、 诊断与处理的方法。 1 全液压转向系统的组成与原理 如图1所示,全液压转向系统主要由液压泵3、 转向器4、 组合阀块5、 液压缸6等液压元件组成。 图1 全液压系统原理图 当方向盘不动时,转向器中的随动阀处于图示 位置中立 , 摆线马达的两出口和转向油缸的两油 口均被封闭,油缸两腔油液被困后由于液体的不可 压缩性,活塞杆被相对固定,转向轮不能偏摆,液压 泵排出的液压油经随动阀回油箱,液压泵卸荷,机械 保持直线行驶;当方向盘左转时,随动阀阀芯相对阀 套转动一定角度,图1中随动阀处于右位工作,液压 泵排出的液压油进入摆线马达或计量马达 , 计量 马达旋转,其出油口为压力油排出的油液进入转 向液压缸无杆腔,有杆腔的低压油经随动阀芯回油 箱,活塞杆向外伸出,转向轮向左转动,如方向盘停 止转动,计量马达在旋转的同时带动随动阀套与阀 芯同方向运动,将随动阀的开口关闭,随动阀回到中 立位置,转向油缸的两腔再次被封闭,转向轮停止转 向;当方向盘右转向时,随动阀处于左位状态,转向 轮右转,原理与左转向时类似。 转向器阀体上一般装有1个组合阀块,阀块内 装有单向阀、 安全阀、 双向缓冲阀等。单向阀装在阀 块的进油口处,液压泵输出的高压油经此单向阀到 转向器进油口,其作用为防止油液倒流,造成转向失 灵,开启压力一般为0. 1MPa左右。安全阀为可调 差压直动式溢流阀,装在阀块的进、 回油道之间,以 防止系统过载,其调定压力一般为9. 8 MPa左右。 双向缓冲阀由2个直动式安全阀组成,其压力设定 值为11. 8MPa左右。双向缓冲阀常与双向补油阀 2 个单向阀配合使用,装在阀块的A,B油口即转 向油缸的两工作腔之间,并和回油口相连接。当机 械在坑洼不平的场地上行走时,转向车轮的摆动,将 造成转向缸向缸左、 右工作容腔产生过高的压力冲 击,此时双向缓冲、 补油阀能保护液压转向系统免受 过高压力冲击,确保系统安全。 当发动机不工作时,液压泵不再提供压力油,转 动方向盘通过传动轴带动摆线马达转子转动,此时, 摆线马达即成为手动摆线泵内啮合齿轮泵 , 其输 出的油液进入转向油缸,实现手动转向。 2期王建丰工程机械全液压转向系统常见故障及排除方法 2 常见故障及排除方法 2. 1 转向沉重的检查、 判断与排除 转向沉重不一定就是转向器的故障,因此不能 贸然拆卸转向器,以免造成不必要的原材料损失和 时间浪费。此故障可分为突发性和渐发性的两类进 行分析。在检查时应在系统中连接一块量程范围不 小于16MPa的压力表,以便帮助做出正确的判断。 2. 1. 1 突发性转向沉重 1 若转向系统突然出现沉重感,可先检查液压 泵是否正常运转。用手触摸液压泵外壳感觉泵的温 度,或用红外线测温装置测量,如果运转一段时间后 泵的温度仍很低,可怀疑泵有故障。为保证诊断的 准确性,可进一步用手握住泵出油管,感觉管路振动 情况,同时观察压力表的指示值,若泵出油管无振动 感,压力表的示值又较低,可基本确定故障发生在液 压泵上,可能为泵的连接部件损坏,应拆下检查,若 是应予以修理或更换。 2 若泵能正常运转,则液压泵内突然损坏的可 能性不大,因此可认为泵工作正常。这时若系统压 力很低,如果系统中设有单稳阀,可首先检查单稳 阀,因单稳阀的调定压力较低或阀芯卡死,会造成系 统压力低而转向沉重;其次应检查组合阀块内的安 全阀,看其阀芯是否卡在开启位置,弹簧是否折断, 若有问题应予以修理或更换;若前面两个阀正常而 故障未能排除,则应检查转向器内进、 回油路中间的 单向阀8 mm直径的钢球是否损坏,或在维修后 漏装,因为此单向阀损坏后会造成进、 回油路短路, 系统压力不能建立而转向沉重。 3 若压力表显示系统压力为调定压力,则可排 除上述分析原因。此时若泵壳体温度较高,泵出油 管用手触摸振感较强,则可怀疑组合阀块出现问题。 有时组合阀块上的单向阀脱落后转向泵虽然供油正 常,但脱落的单向阀会使转向器的进油道堵塞,造成 泵的输出油液压力升至调定值后经溢流阀溢流回油 箱,由于进入转向器的油液量较少或没有,致使方向 盘转动困难,甚至不能转向。可让发动机加速、 减速 反复试验,让脱落的单向阀阀芯有恢复正常工作的 机会,或停机后拆检组合阀,视具体情况进行维修或 更换。 2. 1. 2 逐渐发生的转向沉重 对于使用较长时间,工作时系统最高压力逐渐 变低,慢转向时方向沉重感不明显,可从以下几个方 面入手检查 1 发动机高速时转向仍沉重,且液压泵伴有噪 音和振动,则应检查油箱的油液是否过少,同时检查 油液的污染情况,转向液压泵吸油滤油器是否堵塞。 若油箱液面过低,则应加入与油箱内油液相同种类、 相同牌号最好同厂家的液压油至规定位置;如果 油液污染、 滤油器堵塞,则应清洗滤油器、 液压箱和 液压系统,更换清洁液压油。另外还应检查泵的吸 口处连接是还松动,吸油管是否有破损,因为这些也 会造成吸入空气而产生噪音、 振动,转向时方向盘沉 重。 2 如果是发动机高速比低速运转时转向沉重 感有所缓解,即发动机怠速运转时方向重或直接打 不动方向,而高速运转时便能打动方向但伴有沉重 感,该现象是由于往转向器的供油量不足和转向系 统油压偏低造成的。有2方面的原因一是转向液 压泵内部磨损严重,内泄漏过多,达不到规定排油量 并随工作压力的升高内泄漏加重,往往达不到压力 调定值而泵的排油流量已接近零。二是转向器上组 合阀块的安全阀阀芯磨损、 被杂物卡死在开启状态 或调定压力偏低。如冷车的转向好于热车,则证明 转向泵存在故障,应更换或检修转向泵,因冷车时液 压油的粘度较大,泵的内泄漏与热车相比较小,转向 沉重感有所缓解。如冷车与热车的变化不明显,则 应检查组合阀块上的溢流阀,可首先将转向轮打到 一侧极限位置调整安全阀的调整螺钉,若无效果则 应拆开检查此安全阀。 2. 2 转向失灵故障的检查与诊断 1 若向一侧转动方向盘,松手后方向盘继续自 行转动,转向不停止,则可能由于转向器内片弹簧折 断。当转向器阀芯与阀套相对偏转15 角,压力油 便可进入计量马达从而实现转向,片弹簧折断后,阀 芯与阀套不能在弹簧力的作用下回位,油路处于常 开状态,因此不用手扶助方向盘使阀芯与阀套回位, 转向将不能停止。另外,可停机使方向盘向左、 右转 动15角,若方向盘无弹性感,不能自行回到中立位 置,则进一步证明转向器内片弹簧折断。对这种故 障只需更换片弹簧即可。 2 对于经过拆装维修后的转向器,发动机运转 后方向盘自行运转,自动转向,这种情况可能由于在 转向器的装配过程中,转子与传动轴相互位置装错, 造成配油关系错乱,转向失控。维修时拆开转向器 重新按规定装配。 3 当车辆直线行驶时,若车轮受外力作用下会 自动转向,方向盘不起作用;系统压力达不到正常 181 湖南交通科技32卷 值;转向轮从一侧极限至另一侧极限方向盘转动圈 数大于规定值;发动机停止后人力转向难以实现。 出现这种情况应从以下2个方面入手 ① 将车轮转至一侧极限,继续转动方向盘,用手 握住转向油缸的进出油管感觉振动情况,若手感到 有油流的振动,即说明问题很可能出在油缸上。这 时为增加诊断的准确性,可将转向油缸的回油管拆 下,插入干净的容器中以备接油 , 将转向轮转至 一侧极限继续转动方向盘,若有较多油液从回油缸 管中流出,可确定油缸内密封损坏,内泄漏严重。这 样只需检查更换油缸密封即可。 ② 从上面的检查中如果确定油缸无问题,则应 拆检组合阀块上双作用补油缓冲阀,因为此阀是靠 弹簧力将钢球压在阀座上,若弹簧折断或钢球磨损, 会造成转向油缸受外力作用时,油缸受压腔油液通 过此阀回油箱,油缸不能被锁住,活塞杆在外力作用 下会伸出或缩回,造成车轮偏移。 3 正确选用液压油,确保液压油的清 液压油的清洁程度,对液压系统故障的产生也 有重要的影响。在日常的使用过程中,应根据工程 机械的使用说明书,尽可能选用高品质的液压油,定 期检查油品质量,主要检查油品的氧化程度、 含水份 的程度,以及液压油中含杂质的程度,另外也要对液 压油箱勤清洗,定期更换液压油滤芯,经常检查液压 油箱油面的高度,注意油液的添加与更换。 4 结语 上面仅对工程机械全液压转向系统的常见故障 进行了分析,在工程实践中应根据故障的具体现象, 通过检查、 分析确定故障点;在维修时应熟悉元件的 结构和原理,做到拆检元件时能确定元件是否正常; 切不要盲目拆卸更换元件,造成不必要的浪费。 参考文献 [1 ]王功胜.全液压转向系统故障的诊断与排除[ J ].建筑机械化, 2003, 2. [2 ]于树彬,区建勋.液压助力转向系统工作原理、 故障诊断与排除 [J ].山东冶金, 2002. [3 ]张幸福.液压转向系统的使用与维护[ J ].汽车维修与保养, 2003. [4 ]卢传吉.工程机械全液压转向系统的故障诊断[J ].工程机械与 维修, 1997, 10. 机械化养护的主导设备 W irtgen2000型冷铣刨机 W irtgen2000型冷铣刨机装备了功率强劲的发 动机,铣刨宽度0～2 000mm,铣刨深度0～320mm, 操纵简单,使用方便。其铣削深度由装有电子自动 找平控制系统控制,并可实时控制铣削路面的厚度, 可保证铣削道路的平整,铣刨后的路面平整、 顺直, 从而使加铺后的面层获得很高的平整度,有着很好 的粗糙度和抗滑阻力。 装有2套智能化独立的控制柜,装有轻巧的液 压全履带双向转向系统,通过履带驱动系统与高输 出功率发动机的完美匹配,实现最大的行走和铣刨 作业速度可达84 m /min。另配置标准的系统,铣刨 过程产生的灰尘在很大程度上由液压洒水系统控 制,同时冷却刀具,洒水量少,润而不湿,清扫容易。 铣刨材料通过一条收料带和一条卸料带组成的宽皮 带系统前端卸料从转子罩壳内输往运料卡车。 配 备了故障自诊断及维护系统,易于维修。 冷铣刨-热摊铺机械化维修作业,为目前常用 的沥青路面养护方法,其施工工艺简单,施工技术成 熟。不仅可用来修补路面面层,而且用来翻修路面 结构层。翻修深度不受限制,因而可以彻底消除路 面龟裂、 网裂、 坑槽、 沉陷、 车辙、 脱落和桥头涵顶跳 车等多种病害。W irtgen2000型铣刨机是冷铣刨- 热摊铺机械化修补作业的主导机械之一,是一台机、 电、 液一体化的高技术产品,操作简单、 精度高达1 mm 、 工作效率高,机动性能好,使用效果明显优于 其它机型,并且铣刨的旧料能直接回收利用。 W irtgen2000型铣刨机是一种性能优良的大型 铣刨机,在湖南高速公路沥青路面铣刨摊铺工程施 工中使用效果很好。 为满足高速公路养护维修需要,湖南省高速公 路建设养护工程有限公司于2005年组建了以W irt2 gen2000型铣刨机为代表的沥青路面机械化养护队 伍,可在公路、 城市道路、 机场、 货场、 停车场等沥青 路面维修养护中,承担冷铣刨等施工任务。 281