CAT336CD2 液壓挖掘機(jī)行走跑偏故障排查與解決

劉漢超

（云南華聯(lián)鋅銦股份有限公司，云南文山 663000）

0 引言

隨著露天礦山機(jī)械化，提高生產(chǎn)效率的同時(shí)對設(shè)備維修提出了更高要求，為確保設(shè)備完好率，云南華聯(lián)鋅銦股份有限公司（下文簡稱“公司”）先后引進(jìn)各種型號(hào)、品牌的液壓挖掘機(jī)。如在2014 年購買的CAT336CD2 液壓挖掘機(jī)，于2021 年1 月16 日使用時(shí)出現(xiàn)行走跑偏故障，導(dǎo)致設(shè)備上、下機(jī)臺(tái)存在較大的安全隱患，停機(jī)維修長，影響設(shè)備出勤率。

1 故障現(xiàn)象描述

在作業(yè)過程中，操縱該挖掘機(jī)前進(jìn)及后退時(shí)均右側(cè)比左側(cè)快，這種情況表示跑左，其他工作正常；操縱該挖掘機(jī)行走時(shí)進(jìn)行高、低速切換，其變速平穩(wěn)、正常。行走跑偏是指挖掘機(jī)直線行駛20 m，如果跑偏量超過200 mm，則表示挖掘機(jī)存在行走跑偏故障。該挖掘機(jī)經(jīng)現(xiàn)場試機(jī)10 m 右邊超過左邊500 mm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過標(biāo)準(zhǔn)，最終確定該挖掘機(jī)行走右側(cè)跑偏故障。

2 行走工作原理

（1）當(dāng)需要行走時(shí)將行走操縱閥推動(dòng)（前、后），使先導(dǎo)油壓推動(dòng)主控制閥閥芯左右移動(dòng)，液壓泵兩側(cè)主泵油壓輸送到主控制閥，經(jīng)過操作行走控制閥前、后推動(dòng)，先導(dǎo)壓力油被送入主控閥，推動(dòng)主控閥閥芯，將左右行走閥芯移動(dòng)。來自液壓泵的排出油進(jìn)入控制閥，這兩路油流入中心回轉(zhuǎn)接頭各自的行走馬達(dá)，就這樣通過切換左右行走閥芯就可向前行走，來自行走馬達(dá)的回油經(jīng)過左、右兩個(gè)行走滑閥后返回液壓油箱。

（2）高低速行走切換主要由電氣信號(hào)通過行駛高速選擇開關(guān)的操作被發(fā)送至計(jì)算器A 和計(jì)算器B 將電氣信號(hào)發(fā)到行走高速電磁閥。由于行駛高速電磁閥的切換，來自先導(dǎo)壓力經(jīng)過中心回轉(zhuǎn)接頭進(jìn)入左右行駛馬達(dá)，并將行駛馬達(dá)傾斜盤角度設(shè)為小角，以提升速度（行駛馬達(dá)傾斜盤角度設(shè)為大角，降低速度）。

3 原因分析

一般跑偏現(xiàn)象是由行走先導(dǎo)控制閥、中心回轉(zhuǎn)接頭、行走主控閥閥芯、行走馬達(dá)、液壓主泵等元件存在故障等因素引起。

（1）行走先導(dǎo)控制閥。通過行走操縱手柄的行程大小，可控制先導(dǎo)輸出壓力，油壓將主控制閥閥芯推動(dòng)移動(dòng)，使主壓力油輸入行走馬達(dá)，從而使挖掘機(jī)行走移動(dòng)。如兩邊行走先導(dǎo)閥輸出油壓相同或一邊先導(dǎo)操縱閥閥芯發(fā)卡，均可造成挖掘機(jī)行走跑偏。

（2）中心回轉(zhuǎn)接頭。中心回轉(zhuǎn)接頭密封件硬化彈性差或損壞導(dǎo)致內(nèi)泄、竄壓，可能導(dǎo)致挖掘機(jī)兩邊行走馬達(dá)的轉(zhuǎn)速不相同，導(dǎo)致挖掘機(jī)行走跑偏、力量不足或與回路竄壓。

（3）行走主控閥閥芯。行走主控閥閥芯被細(xì)小鐵、銅等雜質(zhì)卡死、閥芯回位彈簧折斷不回位或易移動(dòng)，導(dǎo)致挖掘機(jī)行走動(dòng)作失靈、挖掘機(jī)行走跑偏。

（4）行走馬達(dá)。兩側(cè)行走馬達(dá)缸套、活塞易損部位磨損不一致，安全溢流閥發(fā)卡內(nèi)部泄壓，導(dǎo)致挖掘機(jī)行走跑偏。例如：左側(cè)行走馬達(dá)缸套、活塞易損部位磨損稍微大一些，安全溢流閥發(fā)卡或現(xiàn)象，內(nèi)部泄壓油壓和右側(cè)不一致，將造成左側(cè)行走液壓油油壓過低，使兩側(cè)行走馬達(dá)的轉(zhuǎn)速不同步，導(dǎo)致挖掘機(jī)右測試行走快，屬于向左側(cè)跑偏。

（5）液壓主泵?？ㄌ赝诰驒C(jī)采用并聯(lián)式泵，兩側(cè)主泵的缸套、活塞易損部位磨損不一致，導(dǎo)致兩側(cè)主泵輸出油壓壓力不相同，主泵溢流閥發(fā)卡或閥芯拉傷起槽內(nèi)部泄壓，主泵調(diào)節(jié)器彈簧折斷、閥芯發(fā)卡，會(huì)造成兩側(cè)主泵的流量或壓力產(chǎn)生偏差，從而導(dǎo)致挖掘機(jī)行走跑偏。

4 現(xiàn)場檢查及故障排查

（1）行走先導(dǎo)控制閥。經(jīng)檢查行走先導(dǎo)閥操縱手柄行程是否相同，拆閥芯查看是否異物卡滯、有拉傷起槽、回位彈簧是否完好等，未發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象。然后清洗并安裝試機(jī)，故障仍然存在，可以排除跑偏故障不是因先導(dǎo)控制閥故障導(dǎo)致的。

（2）中心回轉(zhuǎn)接頭。用鐵塞塞住右側(cè)行走驅(qū)動(dòng)齒圈，使用小臂將左側(cè)履帶支撐離開地面再試機(jī)，單操縱右側(cè)行走觀察左側(cè)行走是否有行走情況，如果沒有行走情況，則可以排除跑偏故障不是因中央回轉(zhuǎn)接頭內(nèi)部泄壓、竄壓導(dǎo)致行走跑偏。

（3）將兩個(gè)行走閥芯拆卸，檢查閥芯彈簧是否折斷、發(fā)卡，閥芯是否發(fā)卡、拉傷起槽，未發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，然后清洗更安裝試機(jī)，故障仍然存在，可確認(rèn)跑偏故障不是因主控制閥故障導(dǎo)致的。

（4）行走馬達(dá)。檢查液壓油回油濾芯，未發(fā)現(xiàn)油料有鐵、銅等雜質(zhì)，供油管路未發(fā)生泄漏，可以排除行走馬達(dá)正常，無磨損現(xiàn)象。拆卸安全溢流閥檢是否發(fā)卡、拉傷起槽，未發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，清洗后安裝試機(jī)，跑偏故障仍然存在，可以排除行走馬達(dá)和安全溢流閥方面的原因。

（5）液壓主泵。經(jīng)過按照行走工作原理圖依次排查，將兩個(gè)主泵的出油管相互對換，即將左側(cè)泵給右行走馬達(dá)供油，右側(cè)泵給左行走馬達(dá)供油，對換后試機(jī)，跑偏現(xiàn)象如有了變化，說明兩個(gè)主泵壓力（排量）不一致。嘗試調(diào)整左側(cè)泵調(diào)節(jié)器閥，用扳手將鎖緊螺母回松后用記號(hào)筆做標(biāo)記，向右擰緊1/3 轉(zhuǎn)依次調(diào)試后，整機(jī)試機(jī)各動(dòng)作協(xié)調(diào)不憋車、行走正常，說明左側(cè)泵內(nèi)部斜盤擺動(dòng)角度不同步或零件磨損程度不同（圖1）。

圖1 調(diào)節(jié)器所在位置

5 確定故障原因及維修方案

根據(jù)現(xiàn)場排查情況，說明左側(cè)主泵內(nèi)部的缸套、活塞易損部位磨損比右側(cè)主泵稍微大一些,或者主泵調(diào)節(jié)器彈簧彈性比右側(cè)的軟。所以調(diào)整主泵調(diào)節(jié)器閥芯是增加主泵斜盤角度，斜盤角度大使主泵活塞的行程就越大，活塞運(yùn)動(dòng)增大，輸出油流量增大提高左行走馬達(dá)轉(zhuǎn)速，使用左、右側(cè)行走馬達(dá)轉(zhuǎn)速相同。

調(diào)節(jié)閥工作原理：左側(cè)油泵輸送壓力流經(jīng)信道（油路）和信道（油路）進(jìn)入滑閥?；y計(jì)量由經(jīng)信道進(jìn)入、信道（油路）和柱塞室的油的流量，以控制活塞的運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過信道（油路）作用于先導(dǎo)活塞的右端。右側(cè)油泵和左側(cè)油泵的平均輸送壓力與動(dòng)力換檔壓力共同作用，控制先導(dǎo)活塞和滑閥的運(yùn)動(dòng)。進(jìn)行反向流操縱時(shí)，反向流操縱壓力（PN）從管路進(jìn)入柱塞室，對控制活塞的右端施加壓力?？刂苹钊饔糜诨y，控制泵的輸出流量。活塞的位置和運(yùn)動(dòng)決定斜盤和套筒的位置與運(yùn)動(dòng)?？刂破髀?lián)動(dòng)桿件的一端通過銷與活塞連接，另一端通過銷與左側(cè)泵體連接。活塞移動(dòng)時(shí)，控制器聯(lián)動(dòng)桿件繞銷的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)?？刂破髀?lián)動(dòng)桿件的運(yùn)動(dòng)令滑板移動(dòng)套筒。套筒運(yùn)動(dòng)加上滑閥的運(yùn)動(dòng)可以使與信道（油路）打開和/或關(guān)閉。隨著活塞向右移動(dòng)，斜盤向最小角度的位置運(yùn)動(dòng)。

6 小結(jié)

挖掘機(jī)的工作原理基本相同，經(jīng)常出現(xiàn)問題，作為機(jī)械維修人員，分析和解決設(shè)備問題時(shí)需結(jié)合故障的特征，多方面、多角度地考慮和分析可能導(dǎo)致故障的因素，逐一排除原因，這樣有助縮短維修時(shí)間，有效提高設(shè)備完好率。相關(guān)人員還有必要對平時(shí)的維修養(yǎng)護(hù)工作進(jìn)行總結(jié)分析，以拓展維修思維，提高維修技能，從而降低設(shè)備的故障率。