LH410鏟運(yùn)機(jī)系統(tǒng)工作原理及故障處理方法

李兆猛

(南京梅山冶金發(fā)展有限公司礦業(yè)分公司)

瑞典山特維克公司生產(chǎn)的LH410鏟運(yùn)機(jī)的工作液壓系統(tǒng)主要由轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)、鏟斗液壓系統(tǒng)、剎車液壓系統(tǒng)組成。該型設(shè)備采用4 m3斗容鏟斗，額定載荷10 t，配置Kessler公司生產(chǎn)的輪邊彈簧制動(dòng)、液壓釋放濕式多盤制動(dòng)器的前后橋。LH410鏟運(yùn)機(jī)使用模塊化設(shè)計(jì)、電液控制，具有控制可靠、故障率低等特點(diǎn)，現(xiàn)為梅山鐵礦的主力出礦設(shè)備。本研究通過對(duì)該型設(shè)備的工作系統(tǒng)原理進(jìn)行分析，對(duì)運(yùn)行中出現(xiàn)的各類故障類型進(jìn)行梳理，并討論相應(yīng)的處理方法，確保該型設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。

1 系統(tǒng)工作原理

1.1 轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)

轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向泵是基礎(chǔ)壓力30 bar 的A10V柱塞變量泵，當(dāng)設(shè)備啟動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)向泵的一部分壓力油通過管路輸送至V3112閥塊經(jīng)過35 bar減壓閥減壓，45 bar安全閥和0.7 L的蓄能器為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和鏟斗工作系統(tǒng)提供穩(wěn)定的先導(dǎo)壓力油。操作人員需要設(shè)備轉(zhuǎn)向時(shí)，操作駕駛室里面的電控轉(zhuǎn)向手柄，操作手柄的電信號(hào)通過設(shè)備上的模塊輸入至轉(zhuǎn)向比例電磁閥Y3022/Y3023，35 bar先導(dǎo)油通過轉(zhuǎn)向電磁閥進(jìn)入轉(zhuǎn)向主閥V3102，推動(dòng)轉(zhuǎn)向主閥的閥芯換向，轉(zhuǎn)向泵的大部分壓力油經(jīng)過轉(zhuǎn)向主閥的優(yōu)先閥，壓力油通過已經(jīng)換向的轉(zhuǎn)向主閥閥芯到2個(gè)轉(zhuǎn)向油缸A3121，實(shí)現(xiàn)設(shè)備左右轉(zhuǎn)向。當(dāng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行無轉(zhuǎn)向操作時(shí)，轉(zhuǎn)向主泵的壓力油可經(jīng)過轉(zhuǎn)向閥的優(yōu)先閥分配至鏟斗液壓系統(tǒng)[1-3]。

1.2 鏟斗液壓系統(tǒng)

鏟斗液壓系統(tǒng)的工作泵是基礎(chǔ)壓力30 bar的A10V柱塞變量泵，當(dāng)設(shè)備啟動(dòng)后，操作人員需要鏟斗動(dòng)作時(shí)，通過操作駕駛室內(nèi)操作手柄，操作手柄的電信號(hào)通過模塊輸入至工作比例電磁閥Y2024翻斗/Y2027收斗/Y2025下落/Y2028舉升，由轉(zhuǎn)向系統(tǒng)閥塊減壓生成的35 bar先導(dǎo)壓力油通過工作電磁閥推動(dòng)工作主閥V2201閥芯換向，工作泵的壓力油經(jīng)過工作主閥閥芯，在設(shè)備收翻斗時(shí)，壓力油通過主閥閥芯1.1和提升閥16.3/16.4，經(jīng)過B1、A1口傳遞至翻斗油缸A2222，實(shí)現(xiàn)設(shè)備鏟斗的收翻斗，此外，該系統(tǒng)安裝有防氣蝕的280 bar過載閥2.1和2.2。在設(shè)備舉升下落大臂時(shí)，壓力油通過主閥閥芯1.2和提升閥16.3/16.4，經(jīng)過B2、A2口傳遞至舉升油缸A2221，實(shí)現(xiàn)設(shè)備舉升下落大臂，此外，系統(tǒng)安裝有防氣蝕的280 bar過載閥2.1、2.2。當(dāng)設(shè)備舉升大臂時(shí)，同時(shí)一路先導(dǎo)油傳遞至V2213優(yōu)先閥，V2213優(yōu)先閥閥芯換向，工作主進(jìn)油路分出的一路壓力油通過優(yōu)先閥到達(dá)提升閥16.3，使工作閥只有收斗沒有翻斗動(dòng)作。當(dāng)設(shè)備轉(zhuǎn)向沒有動(dòng)作時(shí)，轉(zhuǎn)向主泵的壓力油可經(jīng)過優(yōu)先閥補(bǔ)充至鏟斗液壓系統(tǒng)[4-7]。

1.3 剎車系統(tǒng)

剎車主泵是基礎(chǔ)壓力為15 bar的柱塞變量泵。當(dāng)設(shè)備啟動(dòng)時(shí)，剎車主泵的壓力油經(jīng)過剎車濾芯Z3511和順序閥V3503到達(dá)剎車充壓閥V3502，剎車充壓閥V3502首先為蓄能器Z2531補(bǔ)充壓力油，充壓至190 bar時(shí)，沖壓停止，蓄能器Z2531為設(shè)備提供正常運(yùn)行狀態(tài)下的打開輪邊制動(dòng)的壓力油。當(dāng)蓄能器有足夠的剎車壓力、且沖壓閥V3502暫時(shí)不給剎車系統(tǒng)充壓時(shí)，剎車泵產(chǎn)生的壓力油經(jīng)過順序閥到達(dá)冷卻風(fēng)扇馬達(dá)和空調(diào)壓縮機(jī)馬達(dá)，為冷卻風(fēng)扇和空調(diào)提供動(dòng)力。而后壓力油經(jīng)過前后橋輪邊剎車體，對(duì)輪邊進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，經(jīng)過1 bar單向閥后回到油箱。設(shè)備正常運(yùn)行中，當(dāng)剎車蓄能器壓力低于152 bar時(shí)，剎車充壓閥開啟，再次為蓄能器充壓，周而復(fù)始，充壓閥始終保持蓄能器有152～190 bar的壓力。

設(shè)備啟動(dòng)后，剎車壓力油通過剎車沖壓系統(tǒng)，當(dāng)提起手剎制動(dòng)按鈕后，電信號(hào)到達(dá)剎車系統(tǒng)的手剎電磁閥Y3001/Y3048，電磁閥換向，剎車系統(tǒng)壓力油經(jīng)過手剎電磁閥Y3001/Y3048通過管路到達(dá)前后橋的輪邊，壓力油作用到輪邊剎車活塞，克服彈簧的制動(dòng)壓力后，前后橋剎車盤被打開，設(shè)備可以正常行駛。設(shè)備需要腳制動(dòng)時(shí)，踩下剎車踏板V1501，切斷供應(yīng)到前后橋輪邊的壓力油，并且剎車壓力油經(jīng)過手剎電磁閥Y3001/Y3048到腳剎踏板回到油箱，車橋輪邊的彈簧力作用到制動(dòng)活塞，制動(dòng)活塞的力作用到剎車盤，可實(shí)現(xiàn)設(shè)備制動(dòng)。設(shè)備需要手剎制動(dòng)時(shí)，按下駕駛室的手剎按鈕，手剎電磁閥會(huì)失電，實(shí)現(xiàn)電磁閥換向，前后橋輪邊的剎車壓力油經(jīng)過電磁閥Y3001/Y3048回到油箱，實(shí)現(xiàn)手剎制動(dòng)。

2 系統(tǒng)故障處理方法

(1)泵有異響。啟動(dòng)設(shè)備后，檢查液壓泵的濾油器、油箱呼吸器、進(jìn)油管是否堵塞或油液黏度是否過高，均可造成泵進(jìn)油口處真空度過高，使空氣滲入；檢查液壓泵軸端油封是否損壞，或進(jìn)油管密封不良，造成空氣進(jìn)入；檢查油箱油位是否過低，使液壓泵進(jìn)油管直接吸空，如果油位過低，則應(yīng)立即處理。檢查液壓泵內(nèi)部元件是否存在過度磨損現(xiàn)象，如液壓泵的缸體與配流盤、轉(zhuǎn)子與葉片配合件產(chǎn)生磨損、拉傷，會(huì)使得液壓泵內(nèi)泄漏嚴(yán)重，產(chǎn)生較大噪聲。液壓泵控制流量的活塞因局部磨損、拉傷，使活塞在移動(dòng)過程中脈動(dòng)，造成液壓泵輸出流量和壓力發(fā)生波動(dòng)，從而在泵出口處產(chǎn)生較大振動(dòng)和噪聲[8-10]。如果上述現(xiàn)象存在，則應(yīng)更換液壓泵。

(2)液壓系統(tǒng)無壓力。設(shè)備啟動(dòng)后檢查吸油狀況，檢查濾芯或呼吸器是否堵塞，如果有故障，則應(yīng)進(jìn)行修復(fù)。檢查液壓油油位，如果油位過低，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充液壓油。檢查吸油狀況，是否有空氣進(jìn)入，或者液壓油油位是否過低吸不到油。檢查液壓油黏度是否過高，如果液壓油黏度較高，則應(yīng)選擇黏度較低的液壓油。檢查泵是否損壞，如果泵損壞，應(yīng)更換液壓泵。

(3)收斗無力。如果舉升正常，收斗無力，可將壓力表接到翻斗油缸的測(cè)壓點(diǎn)MP206/MP207，啟動(dòng)設(shè)備，翻斗到極限位置，觀察壓力是否為穩(wěn)定的280 bar。如果達(dá)不到280 bar或者波動(dòng)較大，首先可以使用斷油法，檢查油缸是否內(nèi)泄，如果油缸內(nèi)泄，修復(fù)油缸；其次檢查2個(gè)280 bar過載閥和300 bar 的安全閥是否損壞，如果損壞，應(yīng)及時(shí)更換；最后觀察工作閥是否有內(nèi)泄，如果存在內(nèi)泄現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)修復(fù)。如果壓力穩(wěn)定，且能夠達(dá)到280 bar的過載壓力，首先檢查轉(zhuǎn)向閥上的優(yōu)先閥是否正常工作，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的壓力油是否順暢的被補(bǔ)充到工作系統(tǒng)，如果不能，則應(yīng)檢查修復(fù)；其次采用對(duì)調(diào)法，對(duì)舉升先導(dǎo)比例電磁閥和收翻斗先導(dǎo)比例電磁閥Y2024、Y2027進(jìn)行對(duì)調(diào)，確認(rèn)電磁閥是否可以正常工作，如果有故障，應(yīng)更換電磁閥，如果故障無法排除，檢查給電磁閥傳輸信號(hào)的模塊和手柄是否能夠正常工作，如果有故障，應(yīng)及時(shí)修復(fù)。如果收翻斗無力，舉升也無力，可將壓力表接到翻斗油缸的測(cè)壓點(diǎn)MP208，啟動(dòng)設(shè)備，大臂動(dòng)作測(cè)壓力始終無法達(dá)到280 bar時(shí)，應(yīng)檢查重新標(biāo)定300 bar 的安全閥，如果無法排除故障，檢查變量泵是否損壞，如果損壞，應(yīng)及時(shí)更換；檢測(cè)工作壓力是否正常，對(duì)先導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)行檢查，壓力表接到MP405，檢查先導(dǎo)壓力能否到35 bar，如果無法達(dá)到指定壓力，應(yīng)檢查先導(dǎo)系統(tǒng)，如果先導(dǎo)壓力可達(dá)到35 bar，檢查工作電磁閥輸入模塊和工作手柄是否可以正常工作，如果無法正常工作，應(yīng)及時(shí)修復(fù)。

(4)轉(zhuǎn)向速度慢。將壓力表接到轉(zhuǎn)向油缸的測(cè)壓點(diǎn)MP103/MP104，啟動(dòng)設(shè)備，轉(zhuǎn)向到極限位置，觀察壓力是否為穩(wěn)定的130 bar。如果達(dá)不到130 bar或者波動(dòng)較大，首先使用斷油法，檢查轉(zhuǎn)向油缸是否內(nèi)泄，如果油缸內(nèi)泄，修復(fù)油缸；其次檢查130 bar 減壓閥和2個(gè)160 bar的過載閥是否有損壞，如果損壞，應(yīng)及時(shí)更換；最后檢查轉(zhuǎn)向閥是否有內(nèi)泄，如果有，及時(shí)修復(fù)。將壓力表接到轉(zhuǎn)向油缸的測(cè)壓點(diǎn)MP101，啟動(dòng)設(shè)備，如果轉(zhuǎn)向動(dòng)作測(cè)壓力始終無法達(dá)到130 bar，則應(yīng)檢查重新標(biāo)定130 bar安全閥，如果無法排除故障，檢查變量泵是否損壞，如果損壞，應(yīng)及時(shí)更換。如果壓力穩(wěn)定，能夠達(dá)到穩(wěn)定的130 bar 轉(zhuǎn)向壓力，檢測(cè)轉(zhuǎn)向壓力是否正常，對(duì)先導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)行檢查，將壓力表接到MP405，檢查先導(dǎo)壓力能否到35 bar，如果壓力無法達(dá)到35 bar，則應(yīng)檢查修復(fù)先導(dǎo)系統(tǒng)，如果先導(dǎo)壓力能夠達(dá)到35 bar，檢查工作電磁閥輸入模塊和工作手柄是否可以正常工作，如果無法正常工作，應(yīng)及時(shí)修復(fù)。

(5)設(shè)備抱剎。將壓力表接到MP505、MP506、MP504，啟動(dòng)設(shè)備釋放手剎按鈕，如果接到MP505、MP506的壓力表顯示不足152bar，壓力表接到MP504后表顯152～190bar時(shí)，檢查Y3001、Y3048、Y3052電磁閥是否得電，或者閥芯是否換向順暢，如果有故障，則會(huì)造成剎車油路液壓油回到油箱，無法保證液壓油具有打開剎車的壓力，應(yīng)及時(shí)排除故障；檢查前后橋，檢查剎車體是否泄漏，如果有，應(yīng)及時(shí)修復(fù)。如果3個(gè)壓力表顯示結(jié)果一致，均不足152bar，檢查腳剎踏板V1501閥芯是否回位，閥是否有泄漏，如果有故障，應(yīng)及時(shí)排除；檢查沖壓閥、205bar減壓閥和300bar安全閥是否有故障，如果有，應(yīng)及時(shí)排除；如果設(shè)備兩側(cè)的冷卻風(fēng)扇能夠正常轉(zhuǎn)動(dòng)，但是無剎車壓力，應(yīng)檢查調(diào)整順序閥V3503。

3 結(jié) 語

詳細(xì)分析了LH410柴油鏟運(yùn)機(jī)系統(tǒng)工作原理及常見故障的排除方法。研究表明：對(duì)該型鏟運(yùn)機(jī)液壓系統(tǒng)的故障處理應(yīng)遵循由易到難、電液相結(jié)合的原則，按照工作原件、控制元件、泵、液壓系統(tǒng)的順序進(jìn)行故障排查和處理，可采用斷油法、替換法進(jìn)行故障判斷；液壓工作系統(tǒng)保養(yǎng)重點(diǎn)是油質(zhì)質(zhì)量，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)油質(zhì)的管理，定期檢查和更換，對(duì)濾芯應(yīng)按工作小時(shí)進(jìn)行定時(shí)更換，對(duì)電磁閥插頭應(yīng)做好防水工作，同時(shí)應(yīng)規(guī)范設(shè)定溢流閥、安全閥、減壓閥等，確保工作液壓系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行。