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装载机液压系统常见的故障及排除

摘 要：本文就装载机行走无力、液力传动系统过热，装载机作业无力，液压缸漏油、溢流阀常
见的故障等等一些实际事例，进行原因分析并结合经验提出治理措施，加以排除。
关键词：筑路机械;装载机液压系统;常见的故障原因;排除

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0 限前 言
随着公路建设事业的发展，工程机械成为公路建设的主力，而液压系统是工程机械不可缺少的命脉，液压系统的使用性能质量，可直接影响整个工程质量和进度，以及工程机械的使用寿命，因此机械的保养、正确的使用极为重要，才能充分发挥机械效率，延长机械的寿命，以确保工程机械的效益。
1 装载机常见的故障原因及排除
装载机常见的故障有：行走无力、液力传动系统过热、作业无力液压缸漏油、溢流阀等常见的故障，这些都直接影响到装载机质量和使用寿命，所以进行分析故障产生原因及排除措施，对工程机械技术的发展及工程施工的使用效果等有重要意义。
1.1 装载机行走无力的故障原因及排除
例如：有一台ZL50装载机，使用中发现行走无力，即使发动机转速达到额定转速（2200r/min）挂1档前进也很艰难，满负荷时几乎无法工作，但工作装置工作正常。停机检查，发现变速油压偏低，检查各部油管路，没有发现明显漏油现象，拆下滤油器，发现滤芯比较脏，清洗滤芯后试机，油压仍然偏低。后怀疑变速泵磨损导致变速油压偏低；拆检变速泵，发现其端面磨损比较严重，齿隙较大。更换变速泵后，油压恢复正常，但行走依然无力，满负荷时工作仍感驱动力不足。由于工作装置工作正常，发动机变矩器发生故障的可能性很小，而可能是变速器有故障。
拆检变速器油底吸油管端的滤网，发现有大量的金属粉沫和油泥，分析认为可能是由于变速泵磨损后变速油压偏低，使离合器接合压力不足而在重载时打滑，造成离合器主从动磨擦片磨损超出了极限，即使变速油压恢复正常，离合器仍然打滑；而且油中的金属粉沫和油泥也是由于离合器摩擦片磨损所致。为此拆检了变速器结果发现离合器主、从动磨擦片磨损并不严重，于是又检查了超越离合器。
拆检超越离合器时，发现弹簧只剩一个（原应有三个）；内环凸轮、外环齿轮内圆及滚柱磨损严重，滚柱已经磨成了腰彭形，外环齿轮内圆与滚柱接合面已经磨成了鼓形。更换了弹簧、滚柱、内环凸轮和外环齿轮，并将变速器各部件清洗干净，重新组装，试机表明一切正常。可见行走无力并非变速油压这一原因，问题的根源在超越离合器。
如图1所示，ZL50装载机的变矩器有两个涡轮输出动力；一个为向心式T2，在高速轻载工况时，通过齿轮对Z3、Z4直接输出动力，一个为轴流式T1在低速重载工况时，和涡轮T2共同输出动力。即滚柱在弹簧的作用下，可与外环齿轮Z2的内圆和内环凸轮（它与齿轮Z4固定为一体）的滚道面相接触；当装载机处于高速轻载工况时，外环齿轮Z2空转，来自涡轮T1的动力不能输出，只有涡轮T2单独工作，输出动力；当装载机处于低速重载工况时，两齿轮Z2和Z4通过滚柱楔合成一体旋转，将来自涡轮T1和T2的动力汇流输出，使两个涡轮T1和T2共同工作，输出动力，增大驱动力。现由于失去弹簧，以及处环齿轮内圆、内环凸轮及滚柱严重磨损，不能将齿轮Z2

图1 变矩器工作原理图
和Z4楔成一体，外环齿轮始终空转，涡轮T1的动力
始终被切断不能输出，而只有涡轮T2单独工作，致使装载机满负荷工作时驱动力不足。
该机在修复后，经过近一年的使用一直很正常。
1.2 用测压法诊断装载机液力传动系统过热
例如：一台966F轮式装载机，新机使用1h左右变速器油温就升高并报警，我们用压测试法对传动系统进行了检测，很快就找到过热的原因，并与拆检的结果相符，问题得以解决。
1.2.1确定测试目标 液力传动系统的散热一般是由传动油在冷却器中与发动机的冷却剂变换热量进行。如果发动机的工作温度正常，则系统的散热情况取决于传动油冷却器的状态和通过冷却器的传动油的油量，传动系统里任何一个运动元件工作异常都会产生异常的热量，一般认为变矩器和离合器是两种主要生热元件。其他元件虽然对系统的温度有影响，但很小。所以通过对冷却器、变矩器、离合器和液压泵进行压力测试，就很容易找到系统过热原因。
1.2.2进行测试 按规定的测试条件，分别测得液压泵、各速度离合器、各方向离合器、变矩器出口和冷却器出口在发动机低速和高速时的压力值，并记下数据，测试前应询问驾驶员，确认传动系统未出现异常响声后才能进行测试以免造成更严重的机械损坏。
1.2.3对测试结果进行数据分析
1.2.3.1液压泵压力 液压泵向整个系统提供压力油，液压泵效率的高低直接影响离合器压力送往变矩器和冷却器的油量，因此，液压泵是判断过热原因的基础。由于液压泵压力受系统压力调节阀设定压力影响，冷却器出口压力同时也低，可以断定液压泵泄漏严重。否则应在确定压力调节阀状况后，才能判断液压泵有无问题。
1.2.3.2离合器压力 压力低时离合器就会打滑，产生过多热量。若离合器的压力低表明这个离合器有泄漏情况，若全部离合器压力都低，说明液压泵或压力调节阀有问题，参照对泵的检测结果判断压力调节阀的好坏。
1.2.3.3变矩器出口压力 压力过高或过低都会导致过热，应调整到正常压力，如果压力低但调不上去，说明变矩器或液压泵有问题，参照上述对泵的检测结果，可以确定变矩器是有泄漏情况。由于从变矩器出来的油直接到冷却器，所以变矩器的泄漏会使得冷却器出口压力降低。
1.2.3.4冷却器出口压力 压力低，表明通过冷却器的油量少，如果已确定液压泵和变矩器正常，则说明冷却器内部有堵塞。
该装载机传动系统的液压泵为齿轮泵，而齿轮泵的流量和发动机的转速成正比。由于发动机中低速工作时间较多，因而发动机高速时压力值正常并不能说明传动系统工作正常，即发动机低速时的数据对判断过热有更高的价值。另外，所测的几个压力是相互关联的，要全面分析测试结果，才能正确地判断出过热的原因。
1.3 装载机作业无力故障的排除
例如：一台厦工产ZL50型装载机，在作业过程中当变矩器油温达到85℃时，出现作业无力，行走困难的现象，此时，变速器油压0.11Mpa，水温70℃，动力系统油压0.25Mpa均属正常，若停机使油温下降至75℃时，行走，作业又恢复正常，但油温只要升至85℃，则故障依然。
一般情况下，装载机测温超过110℃才会影响工作，而油温85℃应该是最佳工作油温，为排除故障，拆检了变速泵，变速操纵阀、油温表等处，清洗后安装试机，但故障依旧。于是又将汽轮机油放出换入新油。这时发现油中混有铝屑和水珠，怀疑是变矩器出了问题，便解体检修了“双变”，解体后发现，变矩器内有两只轴承（117）磨损很大，使泵轮与导轮互相摩擦而产生铝屑，变速器内各油封老化，离合器活塞内有水珠（当时怀疑水珠是汽轮机油不纯所致）。将各磨损件和油封更换，装配后试机，开始几天故障消失了，可是过了几天原有故障又出现了，于是又检查了发动机散热器，发现冷却水箱的水面上漂浮着很多油珠，经鉴定是汽轮机油，说明变矩器冷却器里的水管损坏了，使少量的水窜入了变速器内，又进入了离合器活塞，当水温达到85℃时就会产生蒸汽，使离合器片压不紧，导致作业无力，更换了冷却器芯和汽轮机油后再试机时，故障已彻底被排除。
1.4 装载机溢流阀的常见故障的排除
1.4.1调节无压力 故障原因；阻泥孔堵塞；主阀芯在开启位置被异物卡死；主阀芯复位弹簧弯曲或折断；调压弹簧折断。
处理方法：清除异物，清洗阻尼孔和主阀芯,更换复位弹簧调压弹簧。
1.4.2压力调不高 故障原因，主阀芯与阀套配合不良，造成内泄，锥阀与阀座密封不良，造成内泄；调压弹簧长度不足，弯曲或钢度太差。
处理方法：用细砂纸研磨阀芯与阀座，清除毛刺，若配合间隙过大，可更换阀芯和阀座；用合格的弹簧更换调压弹簧。
1.4.3压力突然上升 故障原因，主阀芯工作时，在关闭状态下突然被异物卡死，先导阀的锥阀打不开，调压弹簧弯曲卡死。
处理方法:清除异物，清洗阀芯，更换调压弹簧。
1.4.4压力突然下降 故障原因：主阀芯工作时，在开启位置突然被卡死，阻尼孔突然被堵，先导阀调压弹簧突然折断。
处理方法：清除异物，清洗阀芯，更换调压弹簧。
1.4.5异常噪声和振动 故障原因：阀芯与阀座配合不良、调压弹簧弯曲并且与调节杆不同轴。
处理方法：更换一只合格的溢流阀或请专业人员进行修理，校正。
1.5 装载机液压缸漏油原因及排除
装载机液压缸漏油主要分外漏和内漏两种原因，怎么样排除呢？
1.5.1外漏原因及排除 液压缸外部漏油有两处，一处是缸体与端盖接合部的固定配合表面之间的漏油，只要选择合适的O形圈即可解决问题；另一处是活塞杆与导向套间相对运动表面之间的漏油，是不可避免的。若液压缸在完全不漏油的条件下作往复运动，活塞杆表面与密封件之间将处于干摩擦状态，反而会加剧密封件的磨损，大大缩短其使用寿命。因此，应允许活塞杆表面与密封件之间有一定程度的漏油，以起到润滑和减少摩擦作用，但要求活塞杆在静止时不能漏油。活塞杆每移动100㎜，漏油量不得超过两滴，否则，为外漏严重。
外漏主要是由安装在导向套上的V形密封圈损坏及活塞被拉伤起槽、有坑点等引起，对于活塞杆，此时可用汽油先将其清洗干净，待干燥后再用上海生产的1001型AB胶涂在被拉伤的沟槽、坑点处，且使沟槽、坑点处朝上，以防AB胶流失，最后将活塞杆油封套在活塞杆上左右移动两次，将多余的胶刮掉，待胶完全固化后即可投入使用。
对于导向套磨损而引起的外漏，可用更换新加工的内径略小的导向套的办法来解决。经验表明，若新更换的导向套油封仅能用3个月左右（活塞杆无损伤），则新加工的导向套内径所有尺寸都应比原来的减小0.15㎜；若新的油封仅能用半个月左右，则新加工的导向套内径所有尺寸都应比原来的减小0.2㎜。这样，新加工的导向套既可装上V形（常用Yx型）密封圈，又可弥补活塞杆的磨损，从而能更好地起到密封作用。
1.5.2内漏原因及排除 液压缸内部漏油也有两处，一处是活塞杆与活塞之间的静密封部分，只要选择合适的O形圈就可以防止漏油；另一处是活塞与缸壁之间的动密封部分。若液压缸内外漏严重将影响液压缸的性能，在工作中往往要求活塞能停在某一位置不动（假定各阀密封良好），但因液压缸有外漏，特别是有内漏，结果使活塞常常偏离这一要求的位置，因此，要求内漏尽可能地少，在额定压力下活塞在10min内移动的距离不应大于0.5㎜，否则为内漏严重。
内漏主要是活塞与缸壁之间因磨损间隙较大而引起的，当活塞杆受力不正或导向套与活塞杆之间的间隙较大时，将出现活塞偏向缸壁某一方的情况，受力方密封圈被挤压剪切损坏，另一方因间隙较大密封圈在高压油的作用下被撕裂冲坏，此时，可用更换新加工的外径略大的活塞的办法来解决。
根据经验，若新更换活塞的Yx型密封圈仅能用3个月左右,则新加工的活塞外径所有尺寸均应比原来的增大0.4㎜；若Yx型密封圈仅能用半个月左右,则新加工的活塞外径所有尺寸均应比原来的增大0.6㎜。这样，新加工的活塞充分利用了Yx型密封圈的弹性，使其可以装在活塞上并变形胀大，其两唇边靠自身的弹性（唇边一般都比配合的公称尺寸大1～2㎜）紧贴于缸壁和活塞上，提高了预压缩量，起到了初始密封的作用。但新加工的活塞外径所有尺寸的增大值均不得超过0.6㎜，否则会因缸体入口未磨损而不能将活塞顺利地装入缸内。加工新活塞时最好选用45#钢而不选用耐磨铸铁，因45#钢强度高且受热后膨胀量大，可以减小因油温升高其粘度降低而增加的泄漏量。
值得注意的是，对使用频繁，油温较高，安装了加大外径的活塞的液压缸，当油温升高后，应在无负荷状态下检查活塞杆的伸缩是否自如，若有阻滞现象，则是由活塞膨胀量过大引起的，当适当停机休息降低油温后，这种现象将会逐渐消失，不会影响正常作业。
2 结 论
一台装载机从设计、原材料选用、制造、装配到使用的工艺都必须严格控制，把好每道关，在市场经济机制的不断推动下，降低机械维修成本已成为各施工单位研究，讨论的热点问题，随着科学技术的进步，机械的自动化，智能化逐步趋于完善，同样，我们的机械维修成本应合理而有效的得到降低，在注重效益的今天，效益是单位能否顺利发展的决定因素之一，因此合理的使用，充分发挥机械效率，才能延长装载
机的使用寿命，，确保工程质量和公路建设事业的发
展。

参考文献：
[1]杜海涛.工程机械与维修[M].北京:工程机械与维修杂志社.
[2]章宏甲.黄谊液压传动[M].北京:机械工业出版社.