趙向榮

摘 要：主要針對(duì)推土機(jī)的常見液壓系統(tǒng)故障和處理方案展開了探討，系統(tǒng)分析了鏟刀沉降故障和先導(dǎo)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并詳細(xì)闡述了液壓系統(tǒng)故障的處理方案，以期能為有關(guān)人員提供有益的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：推土機(jī)；液壓系統(tǒng)；故障分析；處理方案

中圖分類號(hào)：TU623.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.04.074

隨著時(shí)代的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，我國(guó)無論是工業(yè)，還是建筑業(yè)，都取得了喜人的成績(jī)。在這其中，推土機(jī)發(fā)揮著重要的作用。但是，推土機(jī)卻存在一個(gè)常見的問題，即液壓系統(tǒng)故障。它影響著推土機(jī)的正常運(yùn)行，需要我們采取有效措施處理好這一問題?；诖耍疚木屯仆翙C(jī)的常見液壓系統(tǒng)故障和處理方案進(jìn)行了探討。

1 鏟刀沉降故障分析

1.1 熄火狀態(tài)下的鏟刀沉降故障

某推土機(jī)的工作裝置液壓系統(tǒng)原理如圖1所示。在系統(tǒng)工作初期，發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后的鏟刀沉降量在允許范圍內(nèi)，但試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，使用約1 000 h后，鏟刀沉降量開始逐漸超標(biāo)。檢查發(fā)現(xiàn)，當(dāng)截?cái)嗌涤透?1有桿腔至壓力選擇閥14的油路時(shí)，鏟刀下降明顯減緩；拆卸壓力選擇閥后，測(cè)量其減壓閥閥芯、閥座間隙，結(jié)果顯示正常，而拆卸其中單向閥芯后發(fā)現(xiàn)有明顯壓痕，特別是先導(dǎo)泵側(cè)進(jìn)口單向閥芯。該單向閥通常作為壓力選擇閥的一部分，所以壓力選擇閥中的泵出口側(cè)單向閥是引起鏟刀沉降超標(biāo)的關(guān)鍵元件。

1.2 工作狀態(tài)下的鏟刀沉降故障

鏟刀沉降使熄火后的鏟刀位置無法長(zhǎng)時(shí)間保持。通過進(jìn)一步的分析和試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在推土機(jī)作業(yè)時(shí)，當(dāng)切土達(dá)到預(yù)期深度后，一般習(xí)慣將手柄恢復(fù)中位，系統(tǒng)停止向升降油缸11供油，鏟刀通過裝置閥O型中位機(jī)能實(shí)現(xiàn)位置保持。當(dāng)升降油缸11有桿腔相連油路出現(xiàn)泄漏時(shí)（例如壓力選擇閥內(nèi)泄超標(biāo)），升降油缸11的活塞桿就會(huì)在負(fù)載的作用下被動(dòng)拉出，使鏟刀出現(xiàn)抬頭現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了作業(yè)效率。

1.3 壓力選擇閥的結(jié)構(gòu)原理

壓力選擇閥的結(jié)構(gòu)原理如圖2所示。該壓力選擇閥由2個(gè)定值減壓閥和2個(gè)引入油源的單向閥組成。

壓力選擇閥的工作原理如下：當(dāng)先導(dǎo)泵入口單向閥P1進(jìn)油時(shí)，出口P2的壓力為2.5 MPa。此時(shí)，因減壓閥閥芯設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)切斷了油源向其另一入口單向閥P3閥芯沖擊的可能，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后，升降油缸11有桿腔油源經(jīng)過壓力選擇閥的一個(gè)單向閥P3進(jìn)入，減壓后出口P2的壓力為1.5 MPa。這個(gè)壓力同時(shí)也作用到單向閥P1閥芯上，即先導(dǎo)泵入口側(cè)單向閥，其中，L口為泄油口。

1.4 鏟刀沉降的主要原因

通過排查和試驗(yàn)驗(yàn)證，故障產(chǎn)生的機(jī)理如下：發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，先導(dǎo)泵進(jìn)口單向閥保持開啟，但停機(jī)瞬間單向閥閥芯還未完成復(fù)位，升降油缸11有桿腔約2.2 MPa壓力油通過設(shè)定的1.5 MPa壓力選擇閥14后，直接作用到先導(dǎo)泵入口單向閥閥芯上，因入口壓力與出口壓力相差不大，減壓閥的濾波效果不明顯。又因單向閥閥芯與閥座為線密封，經(jīng)過一段時(shí)間的沖擊，閥芯接觸表面出現(xiàn)疲勞壓潰，加上沖擊的壓力不可能均勻地作用在閥芯上，從而導(dǎo)致壓痕分布不均勻，出現(xiàn)偏斜，最終導(dǎo)致泄漏。另一處較隱蔽的泄漏點(diǎn)是，熄火后因升降油缸11有桿腔始終與先導(dǎo)閥相連，該元件存在一定泄漏。根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，泄露速度約為10 mL/min。隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)，其泄漏量增大，這對(duì)鏟刀沉降超標(biāo)是不可忽略的。當(dāng)然，油缸本身和裝置閥的泄漏也是存在的，但檢測(cè)顯示其泄漏量極?。ㄔ谑覝叵拢撏仆翙C(jī)油缸內(nèi)泄量速度為0.4 mL/min），對(duì)鏟刀沉降量影響不大，故此忽略。

2 先導(dǎo)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

2.1 熄火后下放鏟刀的功能需求

經(jīng)分析，熄火后下放鏟刀的功能主要用于以下三種情況：①操作人員熄火之前沒有將鏟刀下放至地面；②因發(fā)動(dòng)機(jī)原因?qū)е伦鳂I(yè)時(shí)熄火，需將鏟刀下放至地面；③維修和測(cè)試時(shí)，需要發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后將鏟刀下放至地面。

從以上需求分析來看，此功能的設(shè)計(jì)主要用于非施工狀態(tài)，著眼于安全性和性能測(cè)試的便利性，因此，操作效率不是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，重點(diǎn)是要保證操作的可靠性和安全性。

2.2 兩方案泄漏失效比較

作為應(yīng)急源，不管是壓力選擇閥方案，還是蓄能器方案，單向閥元件的使用都是不可避免的，且理論上都存在相同的失效概率，兩種方案并沒有優(yōu)劣之分。事實(shí)上，單向閥關(guān)閉時(shí)是否有壓力沖擊，能否避免或緩解壓力沖擊對(duì)單向閥密封性能的疲勞影響，才是該先導(dǎo)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)成敗的關(guān)鍵。基于以上兩點(diǎn)，本文對(duì)該推土機(jī)先導(dǎo)液壓系統(tǒng)擬提出以下改進(jìn)方案。

3 液壓系統(tǒng)故障處理方案

經(jīng)過分析和試驗(yàn)驗(yàn)證，對(duì)當(dāng)前的先導(dǎo)液壓系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)。改進(jìn)后的某推土機(jī)工作裝置液壓系統(tǒng)原理如圖3所示，主要是在壓力選擇閥15與升降油缸11有桿腔油源管路之間加設(shè)了一個(gè)電磁閥14，且該電磁閥采用了自復(fù)位開關(guān)控制方式。該電磁閥將作為工作模式的切換閥使用：當(dāng)推土機(jī)處于正常施工（工作模式）而電磁閥失電時(shí)，截?cái)嗌涤透?1有桿腔壓力對(duì)壓力選擇閥泵入口單向閥16的沖擊，同時(shí)也消除了先導(dǎo)閥的泄漏影響。鏟刀的沉降量主要與油缸和裝置閥的內(nèi)泄相關(guān)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后（安全模式），只有使電磁閥得電，接通先導(dǎo)控制油源，才能實(shí)現(xiàn)鏟刀下放；如果該電磁閥不得電，操作手柄沒有動(dòng)作，即可實(shí)現(xiàn)停機(jī)狀態(tài)下先導(dǎo)手柄鎖定功能，防止意外下放鏟刀事故的發(fā)生，提高了操作的安全性和可靠性。

4 結(jié)束語

綜上所述，推土機(jī)作為工業(yè)和建筑業(yè)中的重要機(jī)械設(shè)施，如果出現(xiàn)液壓系統(tǒng)故障，將會(huì)影響到工業(yè)、建筑業(yè)的正常施工。

因此，我們要認(rèn)真分析故障存在的原因，并采取有效措施排除故障，以保障推土機(jī)的正常運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：王霞〕