日立液压挖掘机常见故障分析与维修

盛 丽，朱世武

（1.广东水电二局股份有限公司，广东 增城 511340；2.国电电力和禹水电开发公司，辽宁 宽甸 118200）

1 前言

液压挖掘机是一种多功能机械，被广泛应用于水电、矿山等工程施工中。而日立系列挖掘机是液压挖掘机中常见的品牌，广东水电二局股份有限公司拥有多台日立系列液压挖掘机，在使用过程中经常出现各种各样的故障，影响工程施工的进度。在此，介绍几种日立系列液压挖掘机的常见故障，并从构造方面分析故障原因，并提出解决方法和建议。

2 常见故障分析与维修

2.1 回转无力

故障分析：造成挖掘机回转无力的原因可能有：回油阻力过大、回转机构运动阻力过大和伺服操纵压力过低；主泵、马达和换向阀磨损等，可能发生的原因：

2.1.1 限压阀阻尼孔堵塞

一般回转油路的调定压力较系统其他压力低，主要与液压马达的额定压力有关，也远低于上泵额定压力，回转油路的限压阀的状态是经常开启的。而限压阀的经常开启，一方面会引起阀芯阀套的磨损，另一方面油液中的杂质会堵塞阀芯阻尼孔。阻尼孔堵塞后，限压阀的开启压力完全由主阀芯回位弹簧的预紧力所决定，而该预紧力的大小仅能满足克服阀芯的摩擦力和液动力，不能驱动回转马达。

2.1.2 补油阀磨损

（1）故障检查：首先检查液压主泵的工作情况，在动臂全速提升状态下观察发动机的负载程度，主要根据发动机的排气烟色和声音来判断。如负载程度能达到额定功率的 2/3以上，说明主泵工作正常。再操纵回转装置，如发动机负载程度很低，且回转速度很慢，甚至不能回转，便可初步判定是补油阀和限压阀的故障

（2）故障排除：拆检补油阀和限压阀，如补油阀阀芯磨损小于0.3 mm可将阀芯用外圆磨床按原来锥度磨平，也可在钻床或车床上用细锉刀锉平并抛光。装配时，可根据需要在阀芯弹簧的一端垫上垫片。如磨损量大于0.3 mm，则需要更换补油阀。修理限压阀主要看先导阀的磨损情况。应急修理时也可采用修磨法，必要时则更换。修理限压阀一定要用透光法检查阻尼孔是否畅通。如不畅通，应使用压缩空气吹通。装配时，如现场无测压装置，可将调整螺栓在锁紧螺母外留1～2扣，然后根据运转情况再适当调整。

对于阀芯的修磨情况，阀芯过早磨损的主要原因是阀芯硬度偏低，建议制造者适当地增加阀芯的表面硬度，改变阀芯材质。利用上述方法修复的挖掘机经数百小时使用，均未再发生回转无力的故障，保证了挖掘机的正常运行。

2.2 回转马达松动

2.2.1 故障现象

回转马达与回转平台接合处螺栓松动、结合不牢。

2.2.2 故障分析

新型职业农民作为一支有文化、懂技术、善经营、会管理的人才队伍，是推动社会主义新农村建设的有生力量，对贫困地区促进农民增收、消除农村贫困问题具有重要意义。一方面，通过在贫困地区培育新型职业农民，可以帮助贫困农民掌握现代农业知识和生产技术，促进贫困地区农业生产向规模化、集约化的现代化农业发展，从根本上实现脱贫致富。另一方面，可以帮助贫困农民掌握市场化运营规则，学会根据农业市场信息合理安排生产，从而保证获得较高的劳动生产效率和劳动收益。从这个意义上讲，积极推进贫困地区新型职业农民培育，是新时期精准扶贫、精准脱贫战略的内在必然要求。

挖掘环境及惯性产生于接合处的力作用是回转马达松动的关键因素。一般新的挖掘机在使用过程中极少出现回转马达松动。但在进行保养时，如果回转马达与回转平台曾拆开过，那么即使其螺栓的紧固扭矩并不小于原紧固扭矩值，回转马达松动的现象也会从此产生。

（1）回转马达与回转平台的接合处是通过选用一定直径的螺栓并施以与之匹配的扭矩紧固的，紧固后的螺栓有足够的预紧力，此预紧力使接合处平面之间产生符合设计要求的摩擦力，以抵御挖掘环境及惯性所产生的冲击作用，使回转马达不至于松动。

如果重新安装回转马达时的紧固扭矩小于技术规定值，必然使螺栓的顶紧力减小，接合处平面之间的摩擦力也相应减小，使挖掘机工作一段时间后就会发生回转马达松动现象。

螺栓反复使用后，其抗拉强度会稍有下降，尽管重新安装时的扭矩符合技术规定值，但螺栓的拉伸应力将减小，紧固后的螺栓预紧力也将减小。因此，重新安装回转马达时，紧固扭矩要比规定值大30～50 N·m。

（2）接合平面之间摩擦力的大小，不仅取决于平面之间受力的大小，还取决于平面之间的摩擦系数和接触面积。由于接合平面油污与杂物的存在，将降低平面之间的摩擦系数并减小接触面积，使得紧固后平面之间的摩擦力减小，导致回转马达松动。

（3）回转马达与顺转平台之间的定位销不只是起定位作用，定位销与孔为过盈配合，在很大程度上增加了回转马达相对于回转平台松动时的起始阻力，借以减少回转马达松动的可能性。因此，当出现定位销松旷现象时，将导致回转马达松动。

2.2.3 故障排除

如发现回转马达松动，应查清造成松动的原因，然后采取相应的方法进行解决，不可仅使用重新紧固螺栓的办法。

（1）在接近规定扭矩的紧固过程中，螺母与螺杆沿轴向承受很大的作用力。尽管其表面有很高的光洁度，也会因紧固造成螺纹表面磨损，表面光洁度破坏，有时还会出现毛刺。因此，在重新安装回转马达之前必须去掉螺纹的毛刺，并在螺纹之间、螺母或螺钉与回转马达接触平面之间涂上少许润滑油，以减轻因轴向力造成螺纹表面之间摩擦力过大。只有这样，才能比较真实、准确地反映出紧固时所用的扭矩值。

（2）当螺栓或螺钉需要更换新件时，必须保证其具有原件的机械强度。

（3）在重新安装马达时，必须对接合处平面进行处理，修整平面上的凸起部分及毛刺，然后用汽油清洗并揩净，待汽油挥发后，用气焊火焰稍加烘烤，再进行安装。

（4）如果一时查不到有关的螺栓的紧固扭矩值，也不能用拆卸时所反映出的扭矩数据作为紧固扭矩值。因为正常情况下的拆卸扭矩比技术规定的紧固扭矩小10%～15%。

（5）当定位销和销孔磨损过大但还能修整时，可在原孔上扩孔、配销，否则应重新钻孔（须铰孔）和配销。

（6）对磨损严重的接合处平面必须进行彻底修整。回转平台镶有止口盘的，可用气焊将止口盘拆下，重新制作。安装时，必须先将止口盘与回转马达固定在一起，而后将其放置在回转平台上。调整回转小齿轮与大齿圈之间的啮合间隙，待合格后将止口盘点焊在回转平台上，最后取下回转马达，再将止口盘焊牢。

（7）如果回转马达松动并长时间不解决，将使回转小齿轮齿面遭到破坏，必要时应予更换，否则将加重由惯性引起的对回转马达与回转平台接合处的冲击。

2.3 因铲斗缸内漏、拉缸和控制阀发卡、拉伤原因造成工作无力

2.3.1 故障分析

（1）铲斗缸工作时活塞环及密封圈相对液压缸内壁作往复直线滑动，摩擦副表面长期受交变接触应力的作用会出现疲劳、点蚀现象，使金属小块剥落。同时，液压油中的氧气及水分又对金属产生腐蚀作用，生成Fe2O3等物质，这些硬质颗粒加剧了接触面的摩擦，引起材料黏着并脱落，造成零件的磨损甚至拉伤、断裂。控制阀柱塞和阀体同样存在着上述磨损和拉伤现象。

（2）铲斗缸及其控制阀的运动频率一般是其他液压缸及其控制阀的2～3倍，运动量的增加也相对缩短了其使用寿命。

2.3.2 故障排除

（1）当挖掘机工作无力、同时伴随有自动卷斗或落斗现象时，即可断定是铲斗缸严重内漏或拉缸，可立即对其进行全面拆检，排除故障；若是内漏，则更换活塞环及密封圈；若是拉缸，则更换缸体、活基、活塞环及密封圈，也可对铲斗缸进行镗削、喷镀修复。

（2）当挖掘机虽工作无力但却没有自动卷斗或落斗现象时，应首先拆检控制阀，因其工作量较小且复杂度较低，往往可快速地查到故障原因。案例表明，控制阀损坏基本上是柱塞偶件被轻微划伤，一般用1000#砂纸打磨并配研，清洗后装配即可。对严重拉伤的则应更换总成件。

2.3.3 故障预防

预防挖掘机出现上述故障，除要求驾驶员必须严格遵守操作规程外，还应注意以下两点：①定期更换液压油和滤芯；②增加滤网，在挖掘机铲斗缸至控制阀间的液压管路中安装双控单向过滤器，使已在液压缸内的油液得到净化后再进入控制阀或液压缸。这虽然是局部性的保护措施，但在定期更换液压油和滤芯的情祝下，却能使速机故障率下降近 1/2；同时，如果设计合理，此双控单向过滤器不会给整机带来不必要的负担。

3 结束语

总之，由于液压挖掘机构造的复杂性，液压挖掘机故障维修是一项复杂性的工作，必须从挖掘机的构造和原理方面分析故障产生的原因，才能从源头上、根本上解决问题，这样才能有效地延长挖掘机的使用寿命，挖掘机维修的成功率才能得到有效的保证。