推土机常见液压系统故障及处理方案

赵向荣

摘 要：主要针对推土机的常见液压系统故障和处理方案展开了探讨，系统分析了铲刀沉降故障和先导液压系统设计，并详细阐述了液压系统故障的处理方案，以期能为有关人员提供有益的参考和借鉴。

关键词：推土机；液压系统；故障分析；处理方案

中图分类号：TU623.5 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.04.074

随着时代的发展和社会的进步，我国无论是工业，还是建筑业，都取得了喜人的成绩。在这其中，推土机发挥着重要的作用。但是，推土机却存在一个常见的问题，即液压系统故障。它影响着推土机的正常运行，需要我们采取有效措施处理好这一问题。基于此，本文就推土机的常见液压系统故障和处理方案进行了探讨。

1 铲刀沉降故障分析

1.1 熄火状态下的铲刀沉降故障

某推土机的工作装置液压系统原理如图1所示。在系统工作初期，发动机熄火后的铲刀沉降量在允许范围内，但试验发现，使用约1 000 h后，铲刀沉降量开始逐渐超标。检查发现，当截断升降油缸11有杆腔至压力选择阀14的油路时，铲刀下降明显减缓；拆卸压力选择阀后，测量其减压阀阀芯、阀座间隙，结果显示正常，而拆卸其中单向阀芯后发现有明显压痕，特别是先导泵侧进口单向阀芯。该单向阀通常作为压力选择阀的一部分，所以压力选择阀中的泵出口侧单向阀是引起铲刀沉降超标的关键元件。

1.2 工作状态下的铲刀沉降故障

铲刀沉降使熄火后的铲刀位置无法长时间保持。通过进一步的分析和试验发现，在推土机作业时，当切土达到预期深度后，一般习惯将手柄恢复中位，系统停止向升降油缸11供油，铲刀通过装置阀O型中位机能实现位置保持。当升降油缸11有杆腔相连油路出现泄漏时（例如压力选择阀内泄超标），升降油缸11的活塞杆就会在负载的作用下被动拉出，使铲刀出现抬头现象，严重影响了作业效率。

1.3 压力选择阀的结构原理

压力选择阀的结构原理如图2所示。该压力选择阀由2个定值减压阀和2个引入油源的单向阀组成。

压力选择阀的工作原理如下：当先导泵入口单向阀P1进油时，出口P2的压力为2.5 MPa。此时，因减压阀阀芯设计结构切断了油源向其另一入口单向阀P3阀芯冲击的可能，当发动机熄火后，升降油缸11有杆腔油源经过压力选择阀的一个单向阀P3进入，减压后出口P2的压力为1.5 MPa。这个压力同时也作用到单向阀P1阀芯上，即先导泵入口侧单向阀，其中，L口为泄油口。

1.4 铲刀沉降的主要原因

通过排查和试验验证，故障产生的机理如下：发动机启动后，先导泵进口单向阀保持开启，但停机瞬间单向阀阀芯还未完成复位，升降油缸11有杆腔约2.2 MPa压力油通过设定的1.5 MPa压力选择阀14后，直接作用到先导泵入口单向阀阀芯上，因入口压力与出口压力相差不大，减压阀的滤波效果不明显。又因单向阀阀芯与阀座为线密封，经过一段时间的冲击，阀芯接触表面出现疲劳压溃，加上冲击的压力不可能均匀地作用在阀芯上，从而导致压痕分布不均匀，出现偏斜，最终导致泄漏。另一处较隐蔽的泄漏点是，熄火后因升降油缸11有杆腔始终与先导阀相连，该元件存在一定泄漏。根据实测数据，泄露速度约为10 mL/min。随着使用时间的延长，其泄漏量增大，这对铲刀沉降超标是不可忽略的。当然，油缸本身和装置阀的泄漏也是存在的，但检测显示其泄漏量极小（在室温下，该推土机油缸内泄量速度为0.4 mL/min），对铲刀沉降量影响不大，故此忽略。

2 先导液压系统设计分析

2.1 熄火后下放铲刀的功能需求

经分析，熄火后下放铲刀的功能主要用于以下三种情况：①操作人员熄火之前没有将铲刀下放至地面；②因发动机原因导致作业时熄火，需将铲刀下放至地面；③维修和测试时，需要发动机熄火后将铲刀下放至地面。

从以上需求分析来看，此功能的设计主要用于非施工状态，着眼于安全性和性能测试的便利性，因此，操作效率不是设计的重点，重点是要保证操作的可靠性和安全性。

2.2 两方案泄漏失效比较

作为应急源，不管是压力选择阀方案，还是蓄能器方案，单向阀元件的使用都是不可避免的，且理论上都存在相同的失效概率，两种方案并没有优劣之分。事实上，单向阀关闭时是否有压力冲击，能否避免或缓解压力冲击对单向阀密封性能的疲劳影响，才是该先导液压系统设计成败的关键。基于以上两点，本文对该推土机先导液压系统拟提出以下改进方案。

3 液压系统故障处理方案

经过分析和试验验证，对当前的先导液压系统进行了改进设计。改进后的某推土机工作装置液压系统原理如图3所示，主要是在压力选择阀15与升降油缸11有杆腔油源管路之间加设了一个电磁阀14，且该电磁阀采用了自复位开关控制方式。该电磁阀将作为工作模式的切换阀使用：当推土机处于正常施工（工作模式）而电磁阀失电时，截断升降油缸11有杆腔压力对压力选择阀泵入口单向阀16的冲击，同时也消除了先导阀的泄漏影响。铲刀的沉降量主要与油缸和装置阀的内泄相关。当发动机熄火后（安全模式），只有使电磁阀得电，接通先导控制油源，才能实现铲刀下放；如果该电磁阀不得电，操作手柄没有动作，即可实现停机状态下先导手柄锁定功能，防止意外下放铲刀事故的发生，提高了操作的安全性和可靠性。

4 结束语

综上所述，推土机作为工业和建筑业中的重要机械设施，如果出现液压系统故障，将会影响到工业、建筑业的正常施工。

因此，我们要认真分析故障存在的原因，并采取有效措施排除故障，以保障推土机的正常运行。

参考文献

[1]刘长淮.SD32型推土机常见液压系统故障分析与解决方法[J].知识经济，2010（22）.

[2]吴猛，刘翠萍.浅谈推土机液压系统的常见故障排除方法及养护[J].中国机械，2013（06）.

〔编辑：王霞〕