吳靈芳

【摘 要】液壓系統(tǒng)是挖掘機(jī)最重要的系統(tǒng)之一，也是最容易出現(xiàn)故障的系統(tǒng)之一，本文以日立ZAXIS330型挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)為例，講述了液壓系統(tǒng)工作原理及故障的診斷和排除方法，重點(diǎn)論述了故障原因和故障排查的過程，總結(jié)出對日立ZAXIS330型挖掘機(jī)進(jìn)行液壓系統(tǒng)故障診斷與排除應(yīng)遵循的順序和原則。

【關(guān)鍵詞】挖掘機(jī);液壓;故障;診斷;排除

中圖分類號： TU621;TU607 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）15-0056-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.15.027

日立ZX系列挖掘機(jī)應(yīng)用廣泛，為了提高其工作效率，必須要保證挖掘機(jī)的性能和及時解決挖掘機(jī)的故障，而其中液壓系統(tǒng)是挖掘機(jī)最重要的系統(tǒng)之一，也是最容易出現(xiàn)故障的系統(tǒng)之一，因此找到其故障的診斷和排除方法尤其重要。液壓傳動故障的出現(xiàn)具有突發(fā)性、隱蔽性，而且涉及的元器件比較多，給故障診斷和排除帶來一定的困難，本文以日立ZAXIS330型挖掘機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)的故障為例，介紹液壓傳動的工作原理，分析其常見故障現(xiàn)象的診斷和排除方法。

1 日立ZAXIS330型挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的工作原理

日立ZAXIS330型挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)是由一些基本回路和輔助回路組成，它們包括工作回路、限壓回路、卸荷回路、緩沖回路、節(jié)流調(diào)速和節(jié)流限速回路、行走限速回路和先導(dǎo)閥控制回路等。其元器件主要由工作泵、補(bǔ)油泵、先導(dǎo)控制閥、分配閥、安全閥、大臂油缸、小臂油缸、鏟斗油缸、油箱及相關(guān)管路等組成[1]。日立ZAXIS330型挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)在工作過程中，液壓油自油箱底部通過濾油器被工作泵吸入，從油泵輸出具有一定壓力的液壓油進(jìn)入一組并聯(lián)的分配閥。通過手柄→先導(dǎo)閥→工作閥組來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的動作，系統(tǒng)通過總油路上的總安全閥限定整個系統(tǒng)的總壓力，各組工作油路的安全閥分別對相應(yīng)油路起過載保護(hù)和補(bǔ)油作用。

2 日立ZAXIS330型挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)故障診斷與排除

日立ZAXIS330型挖掘機(jī)，液壓系統(tǒng)的調(diào)定壓力為34MPa，小于該壓力則為系統(tǒng)壓力偏低。液壓系統(tǒng)的故障主要表現(xiàn)在兩個方面：大臂舉升緩慢無力和回轉(zhuǎn)緩慢無力，以下詳細(xì)介紹液壓系統(tǒng)不同故障現(xiàn)象的診斷和排除方法。

2.1 大臂舉升緩慢無力，而其他動作正常

2.1.1 故障診斷

在液壓系統(tǒng)中，如只是動臂舉升緩慢無力，而轉(zhuǎn)斗翻轉(zhuǎn)正常，這說明工作泵、總安全閥是正常工作的，系統(tǒng)壓力足夠，同時也說明泵進(jìn)油端的管路和濾油器以及油箱的油量、油質(zhì)沒問題。因此只需檢查大臂滑閥、大臂油缸、大臂部分的油管、及其密封件。

（1）檢查油路堵塞情況

先作常規(guī)處理，拆下油管，拆下大臂滑閥閥體、閥桿及相關(guān)部件進(jìn)行清洗，把油道清洗干凈并用壓縮空氣吹通吹干。

（2）檢查油路泄漏情況

液壓系統(tǒng)的泄漏一般都是在使用一段時間后產(chǎn)生[3]。從表面現(xiàn)象看，多為密封件失效、損壞、擠出或密封表面被拉傷等造成。主要原因有：油液污染、密封表面粗糙度不當(dāng)、密封溝槽不合格，管接頭松動、配合件間隙增大、油溫過高、密封圈變質(zhì)或裝配不良等。泄漏分為內(nèi)泄漏和外泄漏，通常故障主要由于內(nèi)泄漏引起。內(nèi)泄漏主要產(chǎn)生于動臂滑閥和油缸內(nèi)泄漏，內(nèi)泄漏主要發(fā)生于閥體和油缸內(nèi)部，不易檢查，但可以借助一些輔助方法來判斷泄漏情況。

2.1.2 排除方法

如油缸內(nèi)泄漏測試結(jié)果超過規(guī)定值，應(yīng)予以拆開做進(jìn)一步檢查，如密封圈損壞則更換，如缸壁拉傷嚴(yán)重則更換;如動臂閥磨損嚴(yán)重則更換。

2.2 大臂工作正常;小臂（鏟斗）工作緩慢無力

2.2.1 故障診斷

在液壓系統(tǒng)中，如大臂工作正常;小臂（鏟斗）工作緩慢無力。大臂舉升正常，這說明工作泵、總安全閥是正常工作的，同時也說明泵進(jìn)油端的管路和濾油器以及油箱的油量、油質(zhì)沒問題。此時只需注意檢查小臂（鏟斗）工作滑閥、安全閥、及其密封件。

2.2.2 排除方法

液壓傳動故障診斷與排除方法大同小異，同樣小臂（鏟斗）部分與大臂部分的故障處理方法也基本相同，因此對于處理小臂（鏟斗）工作部分的故障可參照2.1故障現(xiàn)象的處理方法進(jìn)行操作。

2.3 大臂舉升緩慢無力;回轉(zhuǎn)緩慢無力

2.3.1 故障診斷

在工作裝置液壓系統(tǒng)中，大臂和回轉(zhuǎn)工作都不正常，引起這一原因比較多，它可能包含了前面故障現(xiàn)象外，還與總安全閥、液壓泵、濾油器、液壓油、分配閥進(jìn)回油路故障有關(guān)。由于涉及點(diǎn)比較多，按故障排除方法由易到難、從關(guān)鍵點(diǎn)開始檢查起。先檢查最直觀的點(diǎn)，檢查油箱油量足不足，檢查液壓油的清潔度、顏色、粘度、稠度和氣味。液壓油從高壓側(cè)流向低壓側(cè)而沒有作機(jī)械功時，液壓系統(tǒng)內(nèi)就會產(chǎn)生熱，如果液壓油溫度過高，會使密封件變質(zhì)和油液氧化至失效，會引起腐蝕和形成沉積物，以至堵塞阻尼孔和加速閥的磨損，同時過高的溫度將會使閥、泵卡死，如果檢查發(fā)現(xiàn)有問題可先排除，接著檢查幾個關(guān)鍵部位。從幾率上來講，大臂滑閥和回轉(zhuǎn)滑閥同時損壞，大臂油缸和回轉(zhuǎn)油缸同時發(fā)生內(nèi)泄漏的可能性比較少。因此可先進(jìn)行系統(tǒng)壓力的檢測。系統(tǒng)壓力的檢測：在駕駛室右側(cè)顯示屏按SET鍵，發(fā)動機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下，選擇P模式，將大臂提升到最高位置，此時表顯示最高壓力，此時讀數(shù)應(yīng)為27～28MPa。

2.3.2 排除方法

如果系統(tǒng)壓力偏低，應(yīng)主要從以下幾個方面分析和排除：

（1）分配閥有內(nèi)漏：分配閥內(nèi)泄漏主要原因有：總安全閥的主閥芯被卡死，閥桿與閥體的配合間隙太大，調(diào)壓彈簧損壞，閥內(nèi)密封件損壞或閥體有砂眼等。拆檢總安全閥的錐閥是否被卡住;檢查閥桿和閥體的配合間隙，正常的配合間隙應(yīng)在0.005～0.025mm之間，修理極限為0.04mm;檢查主閥芯于主閥套配合間隙，正常配合標(biāo)準(zhǔn)間隙為0.010～0.018mm，修理極限為0.03mm。檢查壓力彈簧及閥內(nèi)密封件是否有損壞。（2）工作泵內(nèi)漏：泵內(nèi)漏表現(xiàn)為：工作時噪聲大、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速越高，則噪聲越大;在濾油器中可見到大量銅屑。應(yīng)拆檢泵，如有損壞，應(yīng)修復(fù)或更換。（3）在檢查并處理好在系統(tǒng)總的壓力問題后，如仍工作不正常則可按2.1、2.2條分別對動臂部分和轉(zhuǎn)斗部分排除。（4）若以上檢查都正常時， 則測量相應(yīng)工作油路的壓力，用壓力表測得，當(dāng)處于“回轉(zhuǎn)”“大臂提升”兩種工作狀態(tài)時，其工作油路的壓力僅為10MPa，先導(dǎo)控制系統(tǒng)油壓僅為0.5MPa，（正常值為2.8MPa）。而處于其他工作狀態(tài)的工作油壓、先導(dǎo)控制系統(tǒng)油壓符合正常值，后對液壓的工作原理圖進(jìn)行仔細(xì)分析，發(fā)現(xiàn)回轉(zhuǎn)控制優(yōu)先的先導(dǎo)油路與大臂控制優(yōu)先的先導(dǎo)油路與左行走控制閥、直線行走閥的油路可相通，因此初步判斷可能由于“左行走控制閥”中有高壓油作用于“直線行梭走閥”，致使“直線行走梭閥”的閥蕊不在中位，“回轉(zhuǎn)”和“大臂提升、下降”的先導(dǎo)控制油路通過 “梭閥”、“直線行走閥”后被旁通泄壓，后輕微操作“左行走”操作手柄時，“回轉(zhuǎn)”和“大臂提升”兩者動作有所加快，因此判斷“左行走控制閥”的端部“彈簧和油封”損壞，經(jīng)拆卸“左行走控制閥”發(fā)現(xiàn)油封、彈簧已明顯損壞，更換新彈簧及油封后，該故障排除。

2.4 回轉(zhuǎn)速度慢或回轉(zhuǎn)功能失效

2.4.1 故障診斷

引起回轉(zhuǎn)速度慢或回轉(zhuǎn)功能失效的原因大概有幾種：先導(dǎo)閥故障;控制閥內(nèi)泵控制閥（5閥柱）閥柱卡滯;回轉(zhuǎn)溢流閥故障;回轉(zhuǎn)馬達(dá)故障;回轉(zhuǎn)馬達(dá)停放制動器溢流的開關(guān)閥故障;回轉(zhuǎn)減速裝置故障。

2.4.2 排除方法

檢查先導(dǎo)系統(tǒng)或主液壓系統(tǒng)有無故障，如果其他功能（前端工作裝置或行走）操作正常，則認(rèn)為先導(dǎo)功能正常，如先導(dǎo)系統(tǒng)故障，故障可能發(fā)生于先導(dǎo)閥后的先導(dǎo)系統(tǒng)。

（1）檢查二次先導(dǎo)壓力是否正常，如異常則是先導(dǎo)閥故障;（2）二次先導(dǎo)壓力正常則監(jiān)測泵控制壓力，一邊慢慢操作控制閥，一邊檢查泵控制壓力是否變化平穩(wěn)，如變化不平穩(wěn)則為控制閥內(nèi)泵控制閥（5閥柱）閥柱卡滯;（3）如果泵控制壓力變化平穩(wěn)，檢查回轉(zhuǎn)溢流壓力是否正常，回轉(zhuǎn)溢流壓力不正常，則為回轉(zhuǎn)溢流閥故障;（4）如果回轉(zhuǎn)溢流壓力正常，檢查回轉(zhuǎn)馬達(dá)的排油量是否正常，回轉(zhuǎn)馬達(dá)的排油量不正常，則為回轉(zhuǎn)馬達(dá)故障，回轉(zhuǎn)馬達(dá)的排油量正常，檢查回轉(zhuǎn)馬達(dá)停放制動器溢流的開關(guān)閥是否劃傷或卡滯，如回轉(zhuǎn)馬達(dá)停放制動器溢流的開關(guān)閥劃傷或卡滯，則是回轉(zhuǎn)馬達(dá)停放制動器溢流的開關(guān)閥故障，反之則為回轉(zhuǎn)減速裝置故障。維修回轉(zhuǎn)減速裝置，故障排除。

3 維修挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)注意事項(xiàng)

本文只介紹了日立ZAXIS330型挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的典型故障及其維修方法，實(shí)際上還有其他一些故障，如行走緩慢、某些前端工作裝置動作緩慢、液壓油溫度高、管接頭經(jīng)常沖斷等等，但無論什么緣故，所有的液壓傳動問題都可歸納為：壓力、流量、方向三大問題。而引起三大問題的原因一般都是泄漏、堵塞、油管接錯、調(diào)壓不對造成的。因此在維修液壓系統(tǒng)故障時必須注意：

（1）液壓元器件一定要清洗干凈，油路處理暢通后方可組裝。（2）不要使用不干凈的液壓油，不用劣質(zhì)的密封件。（3）一定要正確組裝元件，如“Y”型圈開口不能裝反，油管不能接錯。（4）對工作泵排量及安全閥的調(diào)整在未弄清楚之前不要亂動，以免引起調(diào)大了沖壞液壓元件，調(diào)小了工作緩慢、無力或無動作。

總之，當(dāng)液壓系統(tǒng)出了故障，不要盲目處理，按照“先易后難、先外后內(nèi)、先重點(diǎn)后一般”的順序分析和解決問題[4-5]，一般先檢查外部泄漏情況，檢查油量油質(zhì)，檢查堵塞情況，對于元器件內(nèi)部磨損引起的故障，要先弄懂原理后作針對性的檢查，通過對液壓系統(tǒng)更加深入的了解和掌握，不斷提高技術(shù)和工作能力，才能更好地解決好液壓設(shè)備使用者面臨的主要問題，管理好液壓系統(tǒng)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]章信才.進(jìn)口挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理與維修[M].沈陽：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2008.

[2]朱齊平，馬德水，周興業(yè)，等.進(jìn)口挖掘機(jī)維修手冊[M].沈陽：遼寧科學(xué)技術(shù)出版，2005.

[3]曹學(xué)峰，陳夢喜，孫英.日立ZAXIS330型挖掘機(jī)行走無力的故障排查[J].建筑機(jī)械化，2017（11）：63-65

[4]安慎永，李時征.日立ZX200-3型挖掘機(jī)鏟斗缸溜缸故障排查[J].工程機(jī)械與維修，2017（09）：48.

[5]張金陽.日立ZX240-3G型挖掘機(jī)柴油機(jī)無加速故障排查[J].工程機(jī)械與維修，2017（08）：63.