MWY6/0.3 挖掘机液压系统故障诊断与维修
2020-01-09张磊
张 磊
(张家口宣化华泰矿冶机械有限公司,河北张家口 075100)
0 引言
MWY6/0.3 挖掘机是设计用于煤矿及非煤矿井下装岩及清底的专用设备,经常与伞形竖井钻机配合使用,进行煤矿及非煤矿山竖井掘进的机械化施工作业,可以大大提高竖井掘进进尺速度,同时也可以用于煤矿中平巷及斜巷的装岩、挖掘作业。挖掘机的常见故障多为液压系统故障,一旦发生故障将直接影响到矿山建设的施工速度。以MWY6/0.3 挖掘机为例,针对不同部位液压系统可能引发的常见故障给出解决方案及日常维护保养建议,为维修人员快速处理液压故障提供思路。
1 基本结构和工作原理
1.1 基本结构
MWY6/0.3 挖掘机主要由工作装置总成、推土铲、回转平台、液压系统、底盘总成、机罩、顶棚、电气系统等部分组成。其中,工作装置总成由销轴、挖斗、挖斗油缸、连杆机构、斗杆、斗杆油缸、大臂、大臂油缸共同组成,依靠各油缸的伸缩配合来实现挖掘、提升、卸载、收斗等动作;推土铲由推土铲焊接体、销轴和推土铲油缸构成,用于清障;回转平台主体由焊接件构成,平台下方通过回转支撑与底盘总成相连。中部布置连接座用来安装工作装置总成,平台上安装回转减速机总成,与回转支撑共同构成上车回转机构;液压系统大部分布置在回转平台上,由主油泵、散热用齿轮泵、各液压马达、各液压油缸、主阀、各先导控制阀、滤油器、散热器、油箱等各种液压附件组成;底盘总成包括底架焊接体、行走驱动装置、驱动轮、引导轮、支重轮、履带以及履带涨紧装置,涨紧装置则由涨紧油缸、涨紧弹簧及引导轮组成。
1.2 工作原理
挖掘机由一台37 kW 的防爆电机驱动主油泵和齿轮泵,给全车的液压系统提供压力油。主油泵通过主阀为挖斗油缸、斗杆油缸、大臂油缸、左右行走马达、液压锤、上车回转马达及推土铲油缸提供压力油。挖掘机各动作均由液控先导阀控制完成。其中,挖斗油缸、大臂油缸由一个十字先导阀控制,斗杆油缸、上车回转马达由另一个十字先导阀控制;左右行走马达由一个双联脚踏先导阀控制,液压锤由一个脚踏先导阀控制,推土铲油缸由一个手动先导阀控制。上述先导阀均通过一个先导开关阀来控制先导油路的通断。风冷散热器由一个液压马达驱动,由齿轮泵直接提供液压油。
行走马达为停车制动工作机制,当双联脚踏先导阀处在中间状态时,马达入口的高压油切断,在弹簧力的作用下平衡阀回到中位,切断解除制动油路,制动柱塞压下制动片和摩擦片使行走马达制动。行走马达通过驱动减速机带动两条履带转动,来实现挖掘机的前进、后退与转弯,并可以完成原地旋转运动。
回转马达同样为停车制动工作机制:由先导压力控制,当十字先导阀处在中位时,回转制动阀一侧便失去先导压力,阀芯在弹簧力的作用下发生移动,使减速机内的液压油通过回油口排出泄压,制动活塞在弹簧力的作用下向下移动压紧摩擦片从而实现停车制动。回转马达驱动减速机及齿轮与回转支承的内齿圈啮合,实现360°回转。
2 常见故障及处理方法
2.1 整车无动作或动作无力
挖掘机无力是一种较为常见的故障,可以引起挖掘机无力的有多种原因,需要维修人员结合实际情况进行分析。当出现整车动作无力时,首先检查电机及联轴器是否工作正常,若电机相序接反则会导致电机反转,造成液压泵损坏。其次检查液压油箱的液位及油品,若油面太低也会导致液压泵损坏,液压油不合格或液压油黏度太高也会导致整车无力,需更换液压油。然后检查液压油泵及吸油管路,若液压泵损坏则需更换,并彻底清洗整车液压系统更换液压油;若吸油管路密封损坏,则需更换密封件排除渗漏。检查主阀上的溢流阀压力,若压力调定过低则调高溢流压力,若主阀磨损泄漏则需更换主阀。检查先导减压阀压力是否过低,调节先导减压阀压力至2.0~2.5 MPa。检查先导开关阀是否卡住或损坏,需清洗或更换先导开关阀。最后,检查回油滤芯是否堵塞,若堵塞则需清洗或更换回油滤芯。散热器堵塞严重或风扇损坏造成油温过高也会导致故障,需清洗或更换散热器。
2.2 行走转向无力或不能直线行走
行走机构的液压故障主要集中在底盘的液压元件。从液压原理图上分析,需要重点从双联脚踏先导阀、主阀上两联行走控制联以及行走马达及减速机来排查故障。当行走转向无力或不能直线行走时,先按前述排查主泵、主阀、先导开关阀是否正常工作,若挖掘机其余动作均正常,则可排除由主泵、主阀、先导开关阀引发的故障。继续排查双联脚踏先导阀,若其中一联或两联损坏,则无法为主阀上两联行走控制联提供先导液压油,导致行走控制联无法换向,从而不能行走或只能原地单侧转向,此时需更换双联脚踏先导阀。若主阀上两联行走控制联磨损内泄,则会导致行走无力,此时需更换主阀。行走马达及减速机损坏时,挖掘机也无法正常行走,需更换行走马达或减速机总成。
2.3 挖掘机回转无力
回转液压系统较简单,故障位置比较容易判断。当出现回转无力时,首先排查主泵是否正常,其次检查主阀上的溢流阀压力设定是否过低,主阀回转控制联是否磨损内泄,最后排查回转马达及减速机是否损坏。更换损坏的液压元件就能快速排除故障。
2.4 工作机构举升无力或溜缸
从液压原理图分析,导致工作机构举升无力或溜缸的可能原因有3 个:①液压泵损坏,液压油压力不足,此时需更换液压泵;②主阀工作机构控制联内部的保持阀磨损,无法保持负载,需更换主阀;③工作机构油缸密封损坏,导致油缸内泄,产生溜缸现象,需更换油缸全套密封。
3 维护建议
(1)液压系统对设备的重要性犹如血液之于人体,因此做好设备的维护保养工作具有非常重要的意义。液压系统故障多数是由于液压油污染、泄漏引起的,因此要特别注意液压油液的清洁,无论维修还是保养,都要尽量避免污物混入液压系统中。
(2)定期检查液压油油位,不足时及时添加合适牌号的合格液压油。
(3)经常检查各液压管路及油口接头有无损坏、松动,及时更换破损的管路,拧紧松动的接头。
(4)定期检查各液压元件包括油缸、液压马达、泵、阀等有无泄漏,及时更换损坏的液压元件。
(5)定期检查空气滤清器、回油滤及吸油滤,更换滤芯,清洗油箱更换液压油。
4 结束语
本文仅针对MWY6/0.3 挖掘机液压系统较常见故障进行了分析,虽未能对所有故障一一列举,但希望抛砖引玉,为维修人员分析解决液压系统故障提供一些思路。作为维修人员,应该加强学习,熟悉设备的各个液压元件和液压原理,这样才能在故障发生时快速准确地排除故障。