压路机转向系故障原因分析、诊断与排除

2013-08-15王国东

河南科技 2013年17期

王国东

（一拖（洛阳）建工机械有限公司，河南洛阳 471003）

在公路工程的建设中，其必要的机械设备装备有很多。在进行填方压实施工中，压路机的作用是至关重要的，决定着压路机工作效率的转向形式也是不容忽视的。工程质量的高要求，使得压路机厂商不断的进行技术创新。下面我们先了解下压路机转向系的形式及其主要特点。

1 压路机的形式及特点

目前压路机主要存在的转向形式有：刚性机架转向、双铰转向、双转向轮转向及四轮强制转向等。其形式的不同特点也随之不同。

1.1 刚性机架转向

所谓刚性机架转向是指在将转向轮安置在压路机的前轮和后轮来达到压路机转向的目的。然而这种形式的转向仍然存在一些不可避免的不足。由于受到转弯半径的影响使得这种形式的压路机在机动性上表现很差；另外还受到转向轨迹半径同驱动轮之间的差异较大而引起的压路机在转弯过程中前后轮线速不同的情况发生。

1.2 双铰转向

这种压路机能够增进压路机的工作性能，它的结构是将一个偏置铰架安装在铰接转向机上，并由油缸对这个偏置铰架进行控制，这样在前后车架之间就有两个铰轴形成。这种转向的压路机拥有良好的贴边压实功能，其铰架长度远远小于压路机的轴距，从而有利于贴边压实工作的开展。

1.3 双转轮转向系

此类型的压路机是以刚性机架为基础的，它利用转向轮来完成刚性机架压路机向双转向压路机的转变过程。此种方式具有易于操作、灵活便捷等特点。在实际施工时，压路机的两个压轮可以同时进行，所以在工作中既可以进行单压轮运行也可以双压轮同时进行，这样就大大的提高了工作效率。

1.4 四轮强制转向系

这是一种通过将四个压轮固定，使得其旋转只能围绕压轴线进行的一种方式。它主要是通过压路机两侧压轮的旋转运作实现的，当两侧压轮的转动方向与大小同等时，压路机则会以直线状态运行；而当压轮转动速度与方向相反时，压路机就会在原地转向。这种四轮强制转向的压路机具备一定的紧凑性、灵活性及转弯半径小的特点，因此其生产率相对较高，压实路面范围较广。

2 压路机转向系的工作原理

2.1 直线行驶状态下的工作原理

当压路机停止转向时，其换向阀内的阀芯处于中心位置，且压力油路处于关闭状态，此时，进行工作的油缸活性塞的两侧油压是相等状态的。齿轮油泵的转动是利用三角皮带带动齿轮来实现的，油泵吸收液油后将压力提高，在经由换向阀回流至油箱，这样液压系统没有任何荷载。

2.2 压路机转弯时的工作原理

工作人员对操纵杆进行操纵，使得滑阀与阀体相对移动，接通两个工作油路，即一个工作油路使油泵同压力油路相连接，另一个工作油路将油缸一端与油箱回路相连接，进而使油缸的活性塞两端存在一个压力差值，活塞在油液压力的作用下发生向低压方向偏移，从而使活塞杆推动转向臂进行摆动，压路机因此拥有了转向方面的灵活性。当反向转弯时，其工作原理同以上正好相反。

在换向的前方安装一个压力调节阀，这样在转向轮在转向时发生阻力过大或者转至极限位置，但其压力油路又没有被切断时，多半会提升系统内部的油路压力；当弹力超出调节阀弹簧时，压力油便会将调节阀的阀门冲开，使得剩余油溜回油箱，从而使转向系内的压力降低，进而确保了系统元件的工作安全性。

3 常见问题的表现形式及原因分析

3.1 常见的转向系故障

首先、转向用力不均一。出现此种故障时，其表现为慢转向盘操作轻便，快转向盘操作沉重；其次、转向沉重。该故障通常表现为转动转向盘时无论速度快慢，都很表现为沉重；第三、转向动作时有时无。此故障的主要现象是在转动转向盘时，转向缸时而动时而不动；第四、转向失灵。总体而言就是两个方面，转向不灵敏及转向失灵。

3.2 原因分析

通过了解压路机的结构及工作原理，我们可以知道一般压路机的转向系是液压转向系，其力学原理主要是机械能转变为压力能，在利用油缸转变为机械能，带动转向轮的运作。因此压路机转向的灵敏与否，主要影响因素是转向系统内液油压力的大小与转向轮与地面之间的摩擦力大小。如果降低液压转向系统内的压力，那么转变而来的机械能相对的也会降低，造成转向轮无力转动，就出现了转向不灵敏的状态；当出现系统内的液油压力处于正常状态，但是机身与地面之间的摩擦力太大时，此时也可能引起转向轮无力运行，严重降到是转向失灵；由此得出结论一般系统故障主要是由于内部压力不足及外部阻力过大两种情况引起的。一般在下列情况下会出现这两种情况：

首先、油泵皮带。液压油泵利用三角皮带来带动起转动的，而三角皮带则是利用皮带与带轮之间的摩擦力来实现传动的，摩擦力的大小决定着传动效率的大小，皮带同带轮之间的压紧程度又决定了摩擦力的大小。所以在皮带过松，皮带张紧装置螺丝松动，长久工作从未调整，工作表面存在油污等情况都会影响皮带传动的效率，导致油泵转速降低；其次、转向系统漏油。一般系统漏油指内部泄漏和外部泄漏。当压力调节阀所调整出的压力过低时或者阀门处有杂质致使的密封不严，或者转向阀受到严重磨损时，这些情况的发生都会引起系统内部漏油，使得系统内部的液油压力降低。第三、液压油泵的影响。长久使用液压油泵后，磨损量增加，使得泄漏量随之增大，以油泵的实际输出大小量与泄漏量之间反比的关系为依据，我们得知，油泵会因为漏油而使得油量输出数量降低；再以油缸活性塞的运行速度与输入油量成正比的关系为依据，我们得知，油泵输出的液油流量随着漏油而减小，从而导致油缸推动转向轮的速度过慢，即形成了转向不灵敏。此外，由于长久工作使得液压油缸皮碗磨损严重，一方面使得内泄漏量增大而导致压力减小；另一方面是液油的工作压力与工作面积的乘积决定着活塞推力，使得液油压力减小相对的活塞推力也跟着减小，从而造成无力转向，严重者不转向。第四、油液的影响。油液的粘度对液压转向系统在工作时油液的压力大小有着很大的影响，一般其他条件都正常的状态下，油液的粘度越小，系统内部越容易漏油进而减小工作压力；而当液油粘度过大时，又会使得流速过缓，造成对油泵流量的影响。通过油泵输出流量同转向轮运作速度之间的正比关系，我们得知，转向轮会因为油泵输出量小二变得缓慢，故此造成转向不灵敏；第五、油箱没油或者滤网受堵。当油箱内没油或者吸油口边缘的滤网严重堵塞时，都会油泵借以转动的传动介质量为零或者严重减少。传动液油是液压传动的基本，一旦介质减少，势必会造成动力严重不足，造成无力转向。当系统内不存在传动介质时，压路机就会停止转动。最后、转向轮阻力太大。一般转向轮会因为以下情况导致阻力过大：转向轮的轴承受到严重磨损、腐蚀或者生锈；转向轮的轮轴发生变形；地面过于粗糙使得对转向轮施加的阻力过大等。

4 转向不灵与失灵故障的诊断及排除

4.1 对油泵皮带进行相应的检查

在具体作业时如果感觉转向不灵或者失灵时，必须停止发动机作业，手动检查油泵与发动机之间的皮带是否松动，通过手指按压皮带来测试三角带的松紧情况。如果皮带太松就是转向不灵的问题所在，就必须进行张紧皮带，应立即移动油泵位置进行张紧。如果是三角带脱落或者断了从而失去了传递能力，就会造成转向失灵，必须及时排除。

4.2 对转向阻力的查验

通过对路面是否平整坚硬的观察，我们得知路面平整，相应的就不会存在转向阻力；但是如果路面凸凹不平或者松土，就会因转向轮与地面的阻力过大而引起转向不灵，甚至会将转向轮卡死，致使转向失灵。如果路面无阻力存在时，可对转向系统进行缺油或锈蚀进行检查。如果存在锈蚀现行，则说明转向不灵是由压路机锈蚀引起的，应立即采取润滑或者除锈。