振動壓路機液壓系統(tǒng)故障診斷探討

李景輝

摘要：

基層施工中振動壓路機被廣泛使用，如果振動壓路機在使用的過程中技術(shù)狀況出現(xiàn)問題將導致施工質(zhì)量和進度。一旦振動壓路機出現(xiàn)問題相關(guān)維修人員必須及時且準確的找到故障原因并解決，減小故障所帶來的損失。振動壓路機故障主要從壓路機液壓系統(tǒng)方面尋找故障原因，參照工程中常見的液壓故障，確定具體故障原因。

關(guān)鍵詞：

振動壓路機；液壓系統(tǒng)；起振高壓形成原理；故障診斷

中圖分類號：

TB

文獻標識碼：A

文章編號：16723198（2014）22019202

0引言

振動壓路機的原理是靠自身的重力和振動來壓實各種建筑和筑路材料，常被應用于公路建設(shè)中，特別是瀝青路面的公路。當振動壓路機在進行啟動和停止工作時，振動輪的振動加速度和振動頻率是一個變化的量。當振動壓路機系統(tǒng)參數(shù)匹配不當，會出現(xiàn)瞬間高壓，其會很嚴重的沖擊液壓系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)，各零部件會出現(xiàn)損傷，因而出現(xiàn)故障。

1壓路機的工作原理和特點

壓路機屬于露天機械，其工作效果受天氣、機械狀態(tài)和操縱者技術(shù)等綜合因素的影響。壓路機一個好的工作效果，反映在高生產(chǎn)率，高工程質(zhì)量上。只有壓路機的驅(qū)動能力達到一定程度且滿足前后輪的搖擺、驅(qū)動輪的左右差速等特殊要求，才能將鋪層材料壓實且在不破壞粗骨料結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上達到工程質(zhì)量條例要求的密實度和表面平整度。壓路機的工作原理是利用本身的質(zhì)量和振動將鋪層的混合材料壓實，因其工作原理的特殊性所以其滾輪即使行走工具也是工作裝置。當壓路機作業(yè)時，應先起步后才能起震，直到內(nèi)燃機達到中速，再將其調(diào)制高速。壓路機的工作方式是在松軟的路基上，往返重復作業(yè)，應該注意的是壓路機應先在不振動的情況下將路基碾壓1～2遍，才能振動碾壓。因其工作方式的特別所以壓路機在作業(yè)中存在多次變速和換向，當其變速與換向時應先停機且在變速時應降低內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速。一定要注意的是不能在堅實的地面上使用壓路機那會對機器造成不必要的損傷。

2液壓系統(tǒng)的組成

振動壓路機液壓系統(tǒng)一般由四部分組成，即液壓行走驅(qū)動系統(tǒng)、液壓振動驅(qū)動系統(tǒng)、液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和液壓制動系統(tǒng)，他們分別完成振動壓路機的行駛、振、轉(zhuǎn)向以及制動功能。

2.1閉式液壓的回路系統(tǒng)組成

閉式液壓的回路系統(tǒng)。通常情況下由一個主泵和液壓馬達組成而使用。系統(tǒng)中設(shè)會設(shè)有雙向高壓溢流閥，梭閻和回位低壓溢流閥等硬件設(shè)備。為了能使其正常工作，系統(tǒng)中會自動的添加一個雙向高壓的溢流閥，和梭閻和回位低壓溢流閥。我們知道梭閥實際上就是一個液控兩位三通的換向閥，只不過是主回路的高低壓兩側(cè)的壓力差達到一定程度時，閥能能將主回路低壓側(cè)同回油低壓閥建立個通路，可以使低壓側(cè)的油在一定程度上讓泵和馬達的殼體相連，保持高度一致，作用就是可以清洗和不定期得更換殼體油液，這樣就避免油液長期得不到循環(huán)和適當?shù)耐L。因此雙向高壓溢流閥，才可以在系統(tǒng)中實現(xiàn)雙向緩沖、液壓制動以及安全保護作用。

2.2液壓振動系統(tǒng)的組成

一個變量的斜盤軸向柱塞泵和定量柱的塞馬達就可以組成一個液壓振動系統(tǒng)。斜盤型軸向柱塞泵采用的控制方式主要分為兩點式電磁控制，系統(tǒng)通過電磁控制以此來改變泵的高低壓的轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)馬達間的雙向旋轉(zhuǎn)，我們可以通過人工調(diào)節(jié)泵的排量限位閥來調(diào)節(jié)斜盤的擺角角度，以此來達到泵的雙向旋轉(zhuǎn)，達到雙向的排量差異，其次再到馬達轉(zhuǎn)速差異，從而再達到振動頻率的改變；也可以通過用電磁控制電磁鐵的輸入電流方法來實現(xiàn)泵的斜盤角度的大小，來改變馬達的轉(zhuǎn)速，達到改變振動頻率。液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)通常采用方向盤直接與液壓轉(zhuǎn)向器相連，轉(zhuǎn)向泵輸出的壓力油由轉(zhuǎn)向器進油口進入轉(zhuǎn)向器，轉(zhuǎn)向器通過內(nèi)部得到隨動裝置與方向成正比例的壓力油可以直接送到轉(zhuǎn)向油缸，這樣就實現(xiàn)了液壓動力轉(zhuǎn)向。

2.3液壓制動系統(tǒng)的組成

可以由控制油源以及制動控制閥和靜液多片式制動器組成液壓制動系統(tǒng)。通常狀態(tài)下是制油源采用液壓驅(qū)動系統(tǒng)的補油壓力來做為控制的油源；大多數(shù)情況下制動閥是采用兩位三通電磁的換向閥，這樣就保證可靠制動采用斷電制動，而制動器也采用多片式靜液的制動器。

3壓路機起振原理和起振高壓形成原理

3.1起振原理

常規(guī)壓路機的液化系統(tǒng)在穩(wěn)定工作時的壓力（14帕）是起振時的（38帕左右）二分之一都不到，所以在壓路機啟動時會存大很大的液壓沖擊。常見的起振壓路機的液壓系統(tǒng)工作原理分為2個步驟：（1）振動泵得到發(fā)動機通過連接件傳遞的動力，機械能被轉(zhuǎn)化為液壓能通過振動泵，此時液壓油被賦予一定的流量和壓力。（2）振動馬達將從相關(guān)的管路進入振動馬達的液壓油的液壓能轉(zhuǎn)化為機械能，再經(jīng)過連接件將機械能傳遞給振動軸，振動軸振動輪內(nèi)部的一個組成部件，使得振動軸的運動速度發(fā)生改變，從零轉(zhuǎn)化到額定值，這是一個很快的過程，經(jīng)過上述轉(zhuǎn)換振動輪，將產(chǎn)生預期的振動。

3.2起振高壓形成原理

在起振壓路機啟動的過程中偏心塊以及起振軸都做加速運動，偏心塊和起振軸的加速度是一個變化的量，在起振軸瞬間啟動時它的加速度最大，隨著時間的變化其值越來越小，直到起振軸的角速度變?yōu)榱阋院?，表明起振軸的轉(zhuǎn)速達到額定頻率。其加速度的變化趨勢可以用圖1表示。

此為加速度與時間的關(guān)系，加速度與角速度的關(guān)系與此相似。

除此以外，在壓路機起振工時，振動軸所需最大轉(zhuǎn)矩在啟動瞬間，壓路機的振動馬達是帶負荷運轉(zhuǎn)啟動的，振動馬達因負荷作用對通過振動馬達的液壓油產(chǎn)生流動阻力，使得液壓油的流速下降；使得流速下降，此種情況必然導致壓力提高，當然液壓油的流速變化量的值由馬達受到的阻力大小成反比，馬達受到的阻力大小的主要因素是振動軸及偏心機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式?jīng)Q定的。

4故障分析與診斷

公路振動壓路機工作一段時間后，突然發(fā)生壓路機動力不足或無法前行后退現(xiàn)象，但壓路機自身鋼輪可以正常振動，就這種情況，工作技術(shù)人員對其進行故障分析診斷，具體診斷結(jié)果如下。

4.1壓路機振動輪失靈，無法運作

（1）現(xiàn)象。

公路振動壓路機在接通電源后，振動輪失靈，無法運作。

（2）故障分析。

公路振動壓路機在對馬路進行液壓時，所產(chǎn)生的馬達油路是通過通電后產(chǎn)生電磁感應現(xiàn)象，致使鐵芯驅(qū)動，從而促使控制閥處的滑動閥移動，壓力油路與回油路接通。同時馬達在壓力的作用下振動并帶動振子振動，因此，公路振動壓路機在接通電源后，振動輪失靈，無法運作極有可能是因為馬達油路的電源沒有接通，從而導致振動輪失靈無法運轉(zhuǎn)。

（1）油路電路問題。

如公路振動壓路機電磁閥電路中存在短路、短路或電磁線圈部分損壞現(xiàn)象時，滑動閥將不能與閥體之間相互滑移運動，故導致公路振動壓路機振動輪失靈無法運轉(zhuǎn)。

（2）換向閥滑閥閥體問題。

換向閥在進行滑動時，由于被機械裝置中的雜質(zhì)夾住，致使電磁閥難以運轉(zhuǎn)，造成部分油路無法接通，公路振動壓路機不振動，振動輪失靈無法運轉(zhuǎn)。

（3）診斷方法。

電路診斷處理可采用導線對電源和電磁閥線圈火線進行接柱測試，判斷是否由于電路短路或斷路而產(chǎn)生的不振動現(xiàn)象。若接柱處理后，電磁閥開始運轉(zhuǎn)，振動輪恢復正常振動，則可知公路振動壓路機振動輪失靈是由于電路中斷而引起的，排查后可繼續(xù)進行工作。

如接柱處理后，振動輪不能正常運轉(zhuǎn)，可將滑閥拆卸手動推動其振動，若振動輪振動，說明電磁閥線圈出現(xiàn)部分損壞，或使用導線與電磁閥火線進行接觸，通電后觀察火花，若無火花出現(xiàn)，則說明線路斷路，若出現(xiàn)藍色火花，則說明滑閥被機械中的雜質(zhì)卡死無法正常運轉(zhuǎn)。

4.2振動輪振動強度低

（1）現(xiàn)象。

壓路機在工作中，振動強度達不到要求。

（2）故障分析。

知道壓路機的振動機理，分析可知，當液壓馬達中的回轉(zhuǎn)零件的轉(zhuǎn)動中心與重心不一致時，就會導致液壓馬達在轉(zhuǎn)動過程中發(fā)生跳動，相應的其轉(zhuǎn)速就會減慢，與其成正比的流量、機械效率等變量均會減小。

（3）診斷方法。

為了判斷調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)壓力與流量的正確性，對壓路機的油泵泄露量以及傳輸管道的泄露和機械摩擦力的大小進行檢查，排除因泄漏量增大和摩擦阻力過大導致的液壓馬達振動強度低。除此，還需排除因液壓馬達回油不暢使得背壓增大，導致液壓馬達進口和出口處的壓力差不夠，進而導致液壓馬達的轉(zhuǎn)速低。

5結(jié)語

在以前的實驗中也曾有人通過配置離合器與液力變矩器來避免液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障，但是結(jié)果都失敗了。可想而知，不切合實際情況去設(shè)計機械結(jié)構(gòu)，就像是設(shè)計“永動機”一樣，知道一些機械常識的人都懂，能量是互相轉(zhuǎn)換的，動能會轉(zhuǎn)化為熱能，液壓系統(tǒng)的功率損失就是這個原理造成的，液壓系統(tǒng)的能量損失導致系統(tǒng)的總效率下降，而且，被損失掉的能量會有一部分轉(zhuǎn)變成熱能，將使機械內(nèi)部溫度升高，導致液壓油變質(zhì)，使得液壓設(shè)備出現(xiàn)故障。所以，在設(shè)計液壓系統(tǒng)的實際過程中需要考慮，盡可能降低系統(tǒng)的功率損失，當然此種做法的前提是壓路機的機械使用滿足要求。本文所討論的壓路機液壓系統(tǒng)的故障問題，從常見的故障問題中去查找，能夠節(jié)省時間，而且能更準確的找到故障原因，希望本文能夠為以后的相關(guān)人員，提供寶貴經(jīng)驗。

參考文獻

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