多田野汽車起重機液壓系統(tǒng)故障分析

黃永祥

【摘 要】本文分析了多田野汽車起重機液壓系統(tǒng)噪聲嚴(yán)重，垂直支腿在支承期間自動下沉，轉(zhuǎn)臺自動停轉(zhuǎn)這3種常見故障，并提出了分析和解決故障的方法。

【關(guān)鍵詞】多田野；汽車起重機；液壓系統(tǒng)故障

1.系統(tǒng)噪聲嚴(yán)重

1.1故障現(xiàn)象及有關(guān)情況

操作起升馬達(dá)時異響劇烈，第1泵（新?lián)Q上的備用泵）振動、發(fā)熱明顯，其他各機構(gòu)（變幅、伸縮、回轉(zhuǎn)、支腿）動作時噪聲相對較小。

1.2系統(tǒng)基本油路分析

該液壓泵是將3臺不同排量的齒輪泵串聯(lián)在公共軸上構(gòu)成的三聯(lián)齒輪泵。第1泵用于起升油路；第2泵用于伸縮、變幅油路以及起升馬達(dá)的增速；第3泵用于支腿、回轉(zhuǎn)及蓄能器油路。當(dāng)各油路的控制閥桿均位于中位時，來自液壓泵的壓力油則流過各控制閥的卸載油孔流回油箱。

1.3推理分析與判斷驗證

據(jù)現(xiàn)場辨聽，液壓泵是主要噪聲源。按常規(guī)判斷，液壓泵噪聲的可能原因有：吸入空氣；吸油阻力大；液壓泵及其驅(qū)動裝置有問題。檢查情況如下：油箱油位、濾網(wǎng)未發(fā)現(xiàn)異常；液壓泵密封部位及吸油管接頭處未見漏氣跡象；發(fā)現(xiàn)油箱出油口與液壓泵吸油口之間的吸油軟管有一處被壓扁，造成吸油阻力過大、供油不暢；液壓泵轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)速過高會造成吸空現(xiàn)象，過低則使吸油量不足）正常；萬向節(jié)磨損及聯(lián)軸器松動方面未見異常；發(fā)現(xiàn)第1泵與其連接部分的同軸度偏差達(dá)0.13mm（標(biāo)準(zhǔn)值為0.10mm），顯然這也是引起液壓泵聲響異常與振動的直接原因（同軸度誤差大會導(dǎo)致液壓泵附加載荷增加）。更換吸油軟管，調(diào)整同軸度，然后逐漸起動液壓泵進(jìn)行試運行，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)異響已得到控制，變幅、伸縮、回轉(zhuǎn)和支腿各機構(gòu)動作時聲響無異常，但起升作業(yè)時第1泵仍有異響、振動和發(fā)熱現(xiàn)象，壓力也提不高。

從以上排查情況分析，第2泵、第3泵工作已恢復(fù)正常，而第1泵運轉(zhuǎn)異?？赡苁驱X輪端面與止推板發(fā)生磨損，造成軸向間隙過大，過多的油液流回吸油腔所致。為了驗證該判斷的準(zhǔn)確性，再次細(xì)心察看油箱和濾網(wǎng)，果然發(fā)現(xiàn)油液中混有金屬粉末。拆檢第1泵發(fā)現(xiàn)齒輪端面有磨痕，與其對應(yīng)的止推板面上也出現(xiàn)半圓形的明顯擦痕。清洗第1泵，修磨齒輪端面，更換止推板，重新組裝、調(diào)整、裝機；對第1泵的油路系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)清洗（并拆洗濾網(wǎng)），更換全部液壓油。經(jīng)以上處理后再次進(jìn)行試運行，工作正常。

2.垂直支腿在支承期間自動下沉

2.1故障現(xiàn)象及有關(guān)情況

左前、左后垂直支腿在支承期間出現(xiàn)自動下沉現(xiàn)象。因左前支腿下沉量相對較少，故檢修前被疏忽了；左后支腿的液壓缸曾被拆檢過并更換過密封圈。

2.2支腿液壓回路分析

支腿和回轉(zhuǎn)機構(gòu)（及蓄能器）采用串聯(lián)油路，由第3泵供油，油路由溢流閥限定最高工作壓力，其調(diào)定值為16MPa。垂直支腿班和水平支腿的伸縮動作由螺線管閥控制，2個斷流閥組分別用來接通和切斷垂直支腿和水平支腿的油路。斷流閥和減壓閥（其調(diào)定值為3.5MPa）組成低壓回路（通往支腿垂直缸），用以避免起重機在3個垂直支腿缸支平的非安全情況下工作。垂直支腿缸在支承期間由無桿腔油路上的液控單向閥反向截止，鎖緊該油路以防止“軟腿”縮回；在行駛狀態(tài)則由有桿腔總油路上的一個液控單向閥反向鎖緊，以免自行沉落。當(dāng)螺線管閥處于中位時，第3泵來油向回轉(zhuǎn)、蓄能器回路供油。

2.3推理分析與判斷驗證

分析支腿回路，故障只可能出在兩個部位：一是垂直支腿上的液控單向閥內(nèi)部損傷引起內(nèi)漏；二是支腿垂直缸內(nèi)面損傷或密封損壞導(dǎo)致內(nèi)泄?？紤]到左后垂直缸沒有問題（大修時更換了密封圈），故先拆檢該缸油路上的液控單向閥。發(fā)現(xiàn)閥座表面有損傷痕跡并粘有灰塵，使閥座錐面密封不嚴(yán)。清洗，用砂紙、油石修磨。裝配后，替換左前垂直缸，油路上的液控單向閥，左前垂直支腿自動下沉現(xiàn)象消除，說明液控單向閥有故障，液控單向閥經(jīng)檢修后原故障已排除。接著拆檢液控單向閥，發(fā)現(xiàn)故障原因同上。處理后裝在左后支腿垂直缸。油路上，左后垂直支腿自動下沉故障排除。

3.轉(zhuǎn)臺自動停轉(zhuǎn)

3.1故障現(xiàn)象及有關(guān)情況

進(jìn)行回轉(zhuǎn)操作時，正、反方向轉(zhuǎn)動緩慢以至出現(xiàn)停止回轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，來回操縱手柄又可慢慢轉(zhuǎn)起來，隨即又停下。大修時曾拆檢過轉(zhuǎn)臺滾珠（清洗時沒發(fā)現(xiàn)問題）和回轉(zhuǎn)接頭（更換O形密封圈、炭刷片），并對分流閥做過調(diào)整。

3.2轉(zhuǎn)臺液壓回路分析

該回路與支腿回路、蓄能器回路共用第3泵，油路工作壓力由溢流閥（其調(diào)定值為16MPa）控制。轉(zhuǎn)臺工作時，支腿停止動作，斷流閥處于截止?fàn)顟B(tài)，第3泵的壓力油流經(jīng)螺線管閥（中位時）、單向閥，通過回轉(zhuǎn)接頭流入分流閥，一部分流向蓄能器油路，另一部分經(jīng)回轉(zhuǎn)控制閥向回轉(zhuǎn)馬達(dá)供油。單向閥是為防止油液倒流而設(shè)置的；回轉(zhuǎn)控制閥位于系統(tǒng)復(fù)式控制閥體內(nèi)，用來控制回轉(zhuǎn)馬達(dá)正、反方向的回轉(zhuǎn)動作。

3.3推理分析與判斷驗證

根據(jù)回轉(zhuǎn)回路分析認(rèn)為，導(dǎo)致上述故障現(xiàn)象有兩種情況：一是回轉(zhuǎn)回路某處出現(xiàn)故障，使回路壓力上不去；二是回轉(zhuǎn)馬達(dá)本身有故障。由于回轉(zhuǎn)馬達(dá)和支腿串聯(lián)共用第3泵，而支腿回路工作正常，所以從單向閥至油箱之間的各元件應(yīng)是正常的，故障發(fā)生的部位可能在斷流閥至回轉(zhuǎn)馬達(dá)之間的元件上。從現(xiàn)場壓力表讀數(shù)偏低來分析（回轉(zhuǎn)動作時壓力表讀數(shù)為7.6MPa），可能是該區(qū)段油路上某元件嚴(yán)重泄漏或某個調(diào)壓閥壓力調(diào)整不當(dāng)所致?？紤]到回轉(zhuǎn)接頭在大修時已拆檢過（更換過O形密封圈），因而排除了回轉(zhuǎn)接頭中間環(huán)道油封泄油的可能；而馬達(dá)能正、反方向間歇回轉(zhuǎn)，其外表面溫度及聲響正常，也無外漏跡象，故馬達(dá)出故障的可能性不大，可暫時不考慮。根據(jù)“先易后難、先常見后罕見”的原則，先檢查回轉(zhuǎn)控制閥是否因內(nèi)部損傷或閥槽工作失靈導(dǎo)致內(nèi)漏，在復(fù)式閥的壓力出口處裝上壓力表檢查壓力，回轉(zhuǎn)動作時其讀數(shù)為7.6MPa（與壓力表的讀數(shù)一致），說明該閥工作正常。接著檢查斷流閥7內(nèi)部是否有漏油，即將該閥的出油管接頭拆開，轉(zhuǎn)臺工作時該閥處于斷流狀態(tài)，此處應(yīng)沒有或僅有少量油液，檢查結(jié)果正常。于是，問題集中在分流閥上。該分流閥由節(jié)流閥和溢流閥（帶錐閥）并聯(lián)而成，用作將第3泵來油分流給轉(zhuǎn)臺油路，并使流向蓄能器的流量保持穩(wěn)定。

根據(jù)上述分析認(rèn)為，故障可能是先導(dǎo)調(diào)壓閥的預(yù)設(shè)壓力過大或者閥槽孔堵塞，使主閥芯移動受阻，溢流口只能少量開啟，造成轉(zhuǎn)臺回路壓力上不去。來回操縱手柄后轉(zhuǎn)臺又可以轉(zhuǎn)動了，這是液壓沖擊的結(jié)果。因此，先適當(dāng)調(diào)松分流閥的調(diào)壓彈簧，但轉(zhuǎn)臺回路的壓力仍然上不去。接著拆檢分流閥，發(fā)現(xiàn)主閥芯被污物卡死在閥槽內(nèi)。清洗并研修，使主閥芯在閥槽孔中移動靈活，裝復(fù)后重新調(diào)整預(yù)設(shè)壓力（10MPa），轉(zhuǎn)臺工作恢復(fù)正常。 [科]

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