振动压路机液压系统故障诊断探讨

李景辉

摘要：

基层施工中振动压路机被广泛使用，如果振动压路机在使用的过程中技术状况出现问题将导致施工质量和进度。一旦振动压路机出现问题相关维修人员必须及时且准确的找到故障原因并解决，减小故障所带来的损失。振动压路机故障主要从压路机液压系统方面寻找故障原因，参照工程中常见的液压故障，确定具体故障原因。

关键词：

振动压路机；液压系统；起振高压形成原理；故障诊断

中图分类号：

TB

文献标识码：A

文章编号：16723198（2014）22019202

0引言

振动压路机的原理是靠自身的重力和振动来压实各种建筑和筑路材料，常被应用于公路建设中，特别是沥青路面的公路。当振动压路机在进行启动和停止工作时，振动轮的振动加速度和振动频率是一个变化的量。当振动压路机系统参数匹配不当，会出现瞬间高压，其会很严重的冲击液压系统和传动系统，各零部件会出现损伤，因而出现故障。

1压路机的工作原理和特点

压路机属于露天机械，其工作效果受天气、机械状态和操纵者技术等综合因素的影响。压路机一个好的工作效果，反映在高生产率，高工程质量上。只有压路机的驱动能力达到一定程度且满足前后轮的摇摆、驱动轮的左右差速等特殊要求，才能将铺层材料压实且在不破坏粗骨料结构的基础上达到工程质量条例要求的密实度和表面平整度。压路机的工作原理是利用本身的質量和振动将铺层的混合材料压实，因其工作原理的特殊性所以其滚轮即使行走工具也是工作装置。当压路机作业时，应先起步后才能起震，直到内燃机达到中速，再将其调制高速。压路机的工作方式是在松软的路基上，往返重复作业，应该注意的是压路机应先在不振动的情况下将路基碾压1～2遍，才能振动碾压。因其工作方式的特别所以压路机在作业中存在多次变速和换向，当其变速与换向时应先停机且在变速时应降低内燃机转速。一定要注意的是不能在坚实的地面上使用压路机那会对机器造成不必要的损伤。

2液压系统的组成

振动压路机液压系统一般由四部分组成，即液压行走驱动系统、液压振动驱动系统、液压转向系统和液压制动系统，他们分别完成振动压路机的行驶、振、转向以及制动功能。

2.1闭式液压的回路系统组成

闭式液压的回路系统。通常情况下由一个主泵和液压马达组成而使用。系统中设会设有双向高压溢流阀，梭阎和回位低压溢流阀等硬件设备。为了能使其正常工作，系统中会自动的添加一个双向高压的溢流阀，和梭阎和回位低压溢流阀。我们知道梭阀实际上就是一个液控两位三通的换向阀，只不过是主回路的高低压两侧的压力差达到一定程度时，阀能能将主回路低压侧同回油低压阀建立个通路，可以使低压侧的油在一定程度上让泵和马达的壳体相连，保持高度一致，作用就是可以清洗和不定期得更换壳体油液，这样就避免油液长期得不到循环和适当的通风。因此双向高压溢流阀，才可以在系统中实现双向缓冲、液压制动以及安全保护作用。

2.2液压振动系统的组成

一个变量的斜盘轴向柱塞泵和定量柱的塞马达就可以组成一个液压振动系统。斜盘型轴向柱塞泵采用的控制方式主要分为两点式电磁控制，系统通过电磁控制以此来改变泵的高低压的转换，实现马达间的双向旋转，我们可以通过人工调节泵的排量限位阀来调节斜盘的摆角角度，以此来达到泵的双向旋转，达到双向的排量差异，其次再到马达转速差异，从而再达到振动频率的改变；也可以通过用电磁控制电磁铁的输入电流方法来实现泵的斜盘角度的大小，来改变马达的转速，达到改变振动频率。液压转向系统通常采用方向盘直接与液压转向器相连，转向泵输出的压力油由转向器进油口进入转向器，转向器通过内部得到随动装置与方向成正比例的压力油可以直接送到转向油缸，这样就实现了液压动力转向。

2.3液压制动系统的组成

可以由控制油源以及制动控制阀和静液多片式制动器组成液压制动系统。通常状态下是制油源采用液压驱动系统的补油压力来做为控制的油源；大多数情况下制动阀是采用两位三通电磁的换向阀，这样就保证可靠制动采用断电制动，而制动器也采用多片式静液的制动器。

3压路机起振原理和起振高压形成原理

3.1起振原理

常规压路机的液化系统在稳定工作时的压力（14帕）是起振时的（38帕左右）二分之一都不到，所以在压路机启动时会存大很大的液压冲击。常见的起振压路机的液压系统工作原理分为2个步骤：（1）振动泵得到发动机通过连接件传递的动力，机械能被转化为液压能通过振动泵，此时液压油被赋予一定的流量和压力。（2）振动马达将从相关的管路进入振动马达的液压油的液压能转化为机械能，再经过连接件将机械能传递给振动轴，振动轴振动轮内部的一个组成部件，使得振动轴的运动速度发生改变，从零转化到额定值，这是一个很快的过程，经过上述转换振动轮，将产生预期的振动。

3.2起振高压形成原理

在起振压路机启动的过程中偏心块以及起振轴都做加速运动，偏心块和起振轴的加速度是一个变化的量，在起振轴瞬间启动时它的加速度最大，随着时间的变化其值越来越小，直到起振轴的角速度变为零以后，表明起振轴的转速达到额定频率。其加速度的变化趋势可以用图1表示。

此为加速度与时间的关系，加速度与角速度的关系与此相似。

除此以外，在压路机起振工时，振动轴所需最大转矩在启动瞬间，压路机的振动马达是带负荷运转启动的，振动马达因负荷作用对通过振动马达的液压油产生流动阻力，使得液压油的流速下降；使得流速下降，此种情况必然导致压力提高，当然液压油的流速变化量的值由马达受到的阻力大小成反比，马达受到的阻力大小的主要因素是振动轴及偏心机构的结构形式决定的。

4故障分析与诊断

公路振动压路机工作一段时间后，突然发生压路机动力不足或无法前行后退现象，但压路机自身钢轮可以正常振动，就这种情况，工作技术人员对其进行故障分析诊断，具体诊断结果如下。

4.1压路机振动轮失灵，无法运作

（1）现象。

公路振动压路机在接通电源后，振动轮失灵，无法运作。

（2）故障分析。

公路振动压路机在对马路进行液压时，所产生的马达油路是通过通电后产生电磁感应现象，致使铁芯驱动，从而促使控制阀处的滑动阀移动，压力油路与回油路接通。同时马达在压力的作用下振动并带动振子振动，因此，公路振动压路机在接通电源后，振动轮失灵，无法运作极有可能是因为马达油路的电源没有接通，从而导致振动轮失灵无法运转。

（1）油路电路问题。

如公路振动压路机电磁阀电路中存在短路、短路或电磁线圈部分损坏现象时，滑动阀将不能与阀体之间相互滑移运动，故导致公路振动压路机振动轮失灵无法运转。

（2）换向阀滑阀阀体问题。

换向阀在进行滑动时，由于被机械装置中的杂质夹住，致使电磁阀难以运转，造成部分油路无法接通，公路振动压路机不振动，振动轮失灵无法运转。

（3）诊断方法。

电路诊断处理可采用导线对电源和电磁阀线圈火线进行接柱测试，判断是否由于电路短路或断路而产生的不振动现象。若接柱处理后，电磁阀开始运转，振动轮恢复正常振动，则可知公路振动压路机振动轮失灵是由于电路中断而引起的，排查后可继续进行工作。

如接柱处理后，振动轮不能正常运转，可将滑阀拆卸手动推动其振动，若振动轮振动，说明电磁阀线圈出现部分损坏，或使用导线与电磁阀火线进行接触，通电后观察火花，若无火花出现，则说明线路断路，若出现蓝色火花，则说明滑阀被机械中的杂质卡死无法正常运转。

4.2振动轮振动强度低

（1）现象。

压路机在工作中，振动强度达不到要求。

（2）故障分析。

知道压路机的振动机理，分析可知，当液压马达中的回转零件的转动中心与重心不一致时，就会导致液压马达在转动过程中发生跳动，相应的其转速就会减慢，与其成正比的流量、机械效率等变量均会减小。

（3）诊断方法。

为了判断调节阀的调节压力与流量的正确性，对压路机的油泵泄露量以及传输管道的泄露和机械摩擦力的大小进行检查，排除因泄漏量增大和摩擦阻力过大导致的液压马达振动强度低。除此，还需排除因液压马达回油不畅使得背压增大，导致液压马达进口和出口处的压力差不够，进而导致液压马达的转速低。

5结语

在以前的实验中也曾有人通过配置离合器与液力变矩器来避免液压系统出现故障，但是结果都失败了。可想而知，不切合实际情况去设计机械结构，就像是设计“永动机”一样，知道一些机械常识的人都懂，能量是互相转换的，动能会转化为热能，液压系统的功率损失就是这个原理造成的，液压系统的能量损失导致系统的总效率下降，而且，被损失掉的能量会有一部分转变成热能，将使机械内部温度升高，导致液压油变质，使得液压设备出现故障。所以，在设计液压系统的实际过程中需要考虑，尽可能降低系统的功率损失，当然此种做法的前提是压路机的机械使用满足要求。本文所讨论的压路机液压系统的故障问题，从常见的故障问题中去查找，能够节省时间，而且能更准确的找到故障原因，希望本文能够为以后的相关人员，提供宝贵经验。

参考文献

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