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ZE230E型挖掘机铲斗卸载时“憋车”故障排查
来源:工程机械与维修  作者:佚名  2016-12-31 09:59:39



    1.故障现象
    1台中联ZE230E型挖掘机装车过程中,其铲斗卸载时突然出现“憋车”故障,但工作装置做复合动作时该现象有所缓解,工作装置做回转和行走动作均正常。因该机经常进行装车作业,卸料后需要磕铲斗使铲斗才能使卸料彻底,所以该故障严重影响该机工作效率。
    2.工作原理
    该挖掘机铲斗液压回路主要由主泵1、先导泵2、先导溢流阀3、先导阀4、过载补油阀5,铲斗缸6、换向阀7、主溢流阀8、过滤器9、油箱10组成,如图1所示。

    主泵1将压力油供给换向阀7,先导泵2将先导压力油供给先导阀4。操纵先导阀4,先导压力油推动换向阀7动作,使换向阀7输出的压力油进入铲斗缸6,推动其活塞杆伸缩,完成铲斗的挖掘、卸载动作。主溢流阀8溢流压力为32MPa,先导溢流阀3溢流压力为3.9MPa。过载补油阀5由溢流阀和单向阀集成,其溢流阀设定溢流压力为37MPa,可防止回路中负载过大造成超载;其单向阀可在铲斗缸任一腔过载时向另一腔补油,以防止吸空。
    该挖掘机主泵采用双泵交叉功率控制液压系统,主泵控制回路主要由前泵1、后泵2、先导泵3、先导溢流阀4、前泵调节器5、电磁比例阀6、后泵调节器7组成,如图2所示。

    前泵1的压力油通入前泵调节器5的大腔和后泵调节器7的小腔,后泵2的压力油通入后泵调节器7的大腔和前泵调节器5的小腔,由此可实现双泵液压联动。决定双泵流量变化的油压是前泵1和后泵2油压之和的一半。例如:前泵1的输出油压在零至起调油压之间变化时,它吸收发动机的功率在0%~50%之问变化,则后泵2则吸收发动机的功率在50%~100%之间变化,双泵功率之和始终保持恒定,不超过柴油机的功率。

    3.原因分析
    根据故障现象、铲斗液压回路和主泵控制回路工作原理进行分析,我们认为除铲斗卸载时 “憋车”外,其他动作均止常,说明发动机、电气系统、液压先导系统无故障。铲斗挖掘工况无 “憋车”现象,说明机械传动机构无故障。铲斗卸载时“憋车”,说明此时产生很大负载,铲斗液压回路的过载补油阀没有卸载,使主泵输出功率瞬时无法满足该负载要求,这是造成“憋车”的原因之一。若前泵通往后泵调节器的油道堵塞,后泵调节器油压会降低,后泵调节器将无法按照设计曲线进行功率调节,即后泵排量会增大。
    据此假设,铲斗卸载时后泵单独工作,此时前泵输出压力约为4MPa。当铲斗卸载到位出现较大负载时,由于后泵调节器油压偏低,无法将后泵排量调至最低,此时后泵所需功率很大,有可能超过柴油机功率,因而出现“憋车”现象。该机工作装置做复合动作时,前泵输出油压增高,相应的后泵调节器压力也增高,后泵排量变小、吸收的功率降低,因而此时该机工作正常。
    分析认为,当前泵通往后泵调节器的油道堵塞后,工作装置其他动作应当受到一定影响,没有显现出异常的原因主要有2点:一是做复合动作时,后泵调节器压力升高,后泵吸收功率会降低;二是工作装置正常工作时,一些动作所需油压在双泵起调压力16.5MPa以下(例如右行走匀速压力为7~9MPa ),此时双泵处于最大排量处,均不用调节,且总功率没有超过发动机功率。

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