MCC400A自卸卡車舉升故障分析及處理

鐘云濤

（江西銅業(yè)集團(tuán)有限公司 德興銅礦，江西 德興 334224）

1 引言

德興銅礦共有中冶京誠(chéng)湘潭分公司生產(chǎn)的MCC400A自卸卡車11臺(tái)，是礦內(nèi)巖石土方剝離、與礦石運(yùn)輸?shù)闹饕獓?guó)產(chǎn)化設(shè)備，其額定載重量為220t。自卸卡車自2013年在德興銅礦投入生產(chǎn)以來(lái)，由于在使用過(guò)程中存在超載、偏載、操作方法不當(dāng)、維護(hù)保養(yǎng)不及時(shí)、作業(yè)環(huán)境惡劣等情況，會(huì)引發(fā)一些舉升系統(tǒng)故障。這些故障直接影響了車輛的正常作業(yè)，導(dǎo)致車輛喪失自卸功能。所以，故障出現(xiàn)時(shí)必須及時(shí)診斷和處理。

本文匯總了MCC400A自卸卡車的常見(jiàn)舉升故障，并結(jié)合舉升系統(tǒng)原理對(duì)其故障原因進(jìn)行深入分析，最終得出舉升系統(tǒng)常見(jiàn)故障的處理方法。

2 舉升系統(tǒng)工作原理及主要組成部件

2.1 舉升系統(tǒng)工作原理

舉升系統(tǒng)由2臺(tái)雙聯(lián)齒輪泵［1］（圖1-6）、舉升三通閥組（一）（圖1-5）、舉升三通閥組（二）（圖1-7）、舉升集成閥組（圖1-3）、舉升缸（圖1-4）組成、舉升泵由分動(dòng)箱驅(qū)動(dòng)，舉升泵的輸出被引導(dǎo)至安裝在后下部橫梁牽引軸承左側(cè)的舉升三通閥組（一）及右側(cè)的舉升三通閥組（二），然后被引導(dǎo)至安裝在泵上方的舉升集成閥組，駕駛員操縱駕駛室內(nèi)的舉升操縱桿控制舉升集成閥組上的先導(dǎo)換向閥的6個(gè)電磁鐵得失電進(jìn)而控制舉升集成閥組輸出工作油流推動(dòng)舉升缸，舉升集成閥組有舉升、保持、下降和浮動(dòng)四個(gè)工作位置，相應(yīng)以四種狀態(tài)引導(dǎo)液壓油進(jìn)出舉升缸，實(shí)現(xiàn)車廂裝卸功能，在舉升缸伸出至其最大物理極限之前的上極限位置時(shí)，上極限開關(guān)發(fā)訊控制先導(dǎo)閥電磁鐵失電控制舉升集成閥組切斷輸出油路，處于“保持”位置。當(dāng)舉升集成閥處于保持或浮動(dòng)位置時(shí)，舉升泵的輸出壓力應(yīng)低于20MPa。

圖1 舉升系統(tǒng)油路

2.2 舉升系統(tǒng)工作狀態(tài)

舉升系統(tǒng)有舉升、保持、動(dòng)力下降和浮動(dòng)四個(gè)工作狀態(tài)［2］：

（1）舉升：操作手柄達(dá)到舉升，舉升集成閥組DT2、DT4、DT5、DT6電磁鐵得電，高壓油打開主閥芯（圖2-序號(hào)7.1、7.2、12.1）進(jìn)入舉升缸無(wú)桿腔，同時(shí)開啟平衡閥，有桿腔回油經(jīng)平衡閥并開啟主閥回油箱，同時(shí)車廂被舉起，當(dāng)舉到上極限位置時(shí)，位于車架尾部的車廂上極限接近開關(guān)斷開，DT2、DT4、DT5、DT6電磁鐵斷電，主閥芯（圖2-7.1、7.2、12.1、4.4）關(guān)閉，切斷舉升缸供油，車廂停在上極限位置；舉升過(guò)程中系統(tǒng)壓力油舉升集成閥組上的舉升溢流閥蓋板限制，設(shè)定值為20MPa。

（2）保持：操作手柄打到保持位，舉升集成閥組所有電磁鐵（DT1～DT6）失電，主閥芯（圖2-4.1、4.2）開啟，舉升泵泵處液壓油經(jīng)主閥芯（圖2-4.1、4.2）回到液壓油箱，舉升系統(tǒng)泄壓。此時(shí)，舉升集成閥組的其他主閥芯處于關(guān)閉狀態(tài)，舉升缸上下腔的油液均被封住，活塞桿可在其行程范圍內(nèi)的任何一個(gè)位置停住，即控制車廂在舉升過(guò)程中的中停動(dòng)作。

（3）動(dòng)力下降（迫降）：操作手柄達(dá)到下降位，舉升集成閥組DT1、DT3、DT5、DT6電磁鐵得電，高壓油打開主閥芯（圖2-7.1、7.2、12.2）進(jìn)入舉升缸有桿腔，無(wú)桿腔回油打開主閥芯（圖2-10）回油箱，迫使車廂下降，迫降過(guò)程中系統(tǒng)壓力由舉升集成閥組上的下降溢流閥蓋板（圖2-3.3）限制，設(shè)定值為10MPa。

（4）浮動(dòng)：操作手柄達(dá)到浮動(dòng)位，舉升集成閥組電磁鐵DT1得電，DT2～DT6失電，主閥芯（2-10、4.1、4.2）開啟，其他主閥芯關(guān)閉，舉升泵泵出液壓油經(jīng)主閥芯（圖2-4.1、4.2）回到液壓油箱，舉升系統(tǒng)泄壓。此時(shí)，舉升缸無(wú)桿腔通油箱，舉升缸有桿腔的油液通過(guò)平衡閥、單向閥芯（圖2-7.3）及溢流閥芯（圖2-4.4）連通油箱，車廂在自身重力作用下停在車架上。

2.3 舉升系統(tǒng)主要組成部件

2.3.1 舉升泵

舉升系統(tǒng)液壓泵是由分動(dòng)箱驅(qū)動(dòng)的2臺(tái)雙聯(lián)齒輪泵，舉升壓力由位于舉升集成閥組進(jìn)油部分的內(nèi)部溢流閥限制到20MPa。

2.3.2 舉升三通閥組

舉升三通閥組位于后下部橫梁后牽引軸承兩側(cè)，左側(cè)為舉升三通閥組（一），右側(cè)為舉升三通閥組（二），為防止“拔缸”及空載舉升出現(xiàn)“爬行”現(xiàn)象，在舉升三通閥組（一）內(nèi)與舉升缸有桿腔相連的油口設(shè)置了平衡閥，該閥控制舉升油缸有桿腔緩沖壓力并將其限制在20MPa以內(nèi)。

2.3.3 舉升高壓濾清器

舉升泵的輸出油被引導(dǎo)至安裝在舉升三通閥組（一）及舉升三通閥組（二）上的高壓過(guò)濾器。過(guò)濾器總成配備有一個(gè)旁通閥和壓差開關(guān)，如果過(guò)濾器濾芯堵塞，進(jìn)出口壓差達(dá)到5bar時(shí)，壓差開關(guān)發(fā)訊，駕駛室給出報(bào)警信號(hào)，指示需要對(duì)過(guò)濾器進(jìn)行維護(hù)，當(dāng)進(jìn)出口壓差達(dá)到6bar時(shí)，此旁通閥允許油流過(guò)，報(bào)警信號(hào)保持。

2.3.4 舉升集成閥組

舉升集成閥組安裝在一個(gè)包含舉升集成閥組和液壓泵組的模塊總成上。該總成被螺栓固定至支架，支架又被連接到主交流發(fā)電機(jī)后面的車架上。當(dāng)操作員拉舉升操縱桿產(chǎn)生舉升或下降車斗電信號(hào)時(shí)，舉升集成閥組將輸入電信號(hào)轉(zhuǎn)化為輸出液壓油方向、壓力和流量。

2.3.5 舉升缸

舉升缸三級(jí)倒置雙作用伸縮套筒式油缸，該舉升缸置于車架兩側(cè)后輪的前部，左右各一件，舉升缸與車架、車廂的連接處都裝有活動(dòng)關(guān)節(jié)軸承，油缸內(nèi)設(shè)置了上緩沖、級(jí)間緩沖裝置。

3 舉升故障分析及處理

3.1 無(wú)舉升［3］

3.1.1 故障現(xiàn)象

舉升手柄打到舉升位置時(shí)，車廂不舉升。

3.1.2 故障原因分析

（1）因電氣故障造成舉升集成閥組中的DT2、DT4、DT5、DT6電磁鐵未能得電。當(dāng)DT2電磁鐵不得電時(shí)，換向閥芯不工作，舉升壓力油無(wú)法通過(guò)主閥芯（圖2-12.1）進(jìn)入舉升缸無(wú)桿腔，舉升缸不工作；當(dāng)DT4電磁鐵未能得電時(shí)，控制舉升缸有桿腔回油的閥芯（圖2-4.4）不開啟，舉升缸有桿腔回油油路無(wú)法打開，將造成舉升背壓過(guò)高，舉升壓力油通過(guò)溢流閥返回油箱；當(dāng)DT5電磁鐵不得電時(shí)，來(lái)自舉升三通閥組（一）的壓力油打開閥芯（圖2-4.1）返回油箱，造成舉升系統(tǒng)供油不足，引起舉升缸無(wú)法正常工作；當(dāng)DT6電磁鐵不得電時(shí)，來(lái)自舉升三通閥組（二）的壓力油打開閥芯（圖2-4.2）返回油箱，造成舉升系統(tǒng)供油不足，引起舉升缸無(wú)法正常工作。

（2）溢流閥有污物開啟，造成舉升系統(tǒng)供油不足。（3）舉升缸內(nèi)泄嚴(yán)重，造成舉升缸無(wú)法正常工作。（4）舉升泵失效，造成舉升系統(tǒng)供油不足，引起舉升缸無(wú)法正常工作。

（5）舉升集成閥組內(nèi)部可能有閥芯卡死，造成舉升壓力油未能進(jìn)入指定油路。

（6）液壓油箱油位低或油管接頭漏氣，使液壓系統(tǒng)進(jìn)入空氣。

（7）液壓油箱截止閥未打開，導(dǎo)致液壓油無(wú)法進(jìn)入舉升系統(tǒng)。

3.1.3 故障排除及處理

一是中國(guó)面臨著水資源短缺和水污染嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。中國(guó)政府2011年頒布了1號(hào)文件和相關(guān)的法規(guī)政策，是應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)的戰(zhàn)略性舉措。把“三條紅線”作為當(dāng)前水資源管理的重要目標(biāo)來(lái)推動(dòng)資源的開發(fā)、保護(hù)，對(duì)節(jié)約用水和水資源水環(huán)境的保護(hù)將會(huì)發(fā)揮重要的作用。

（1）檢查舉升集成閥組中的DT2、DT4、DT5、DT6電磁鐵得電情況，如發(fā)現(xiàn)電磁鐵失電，及時(shí)處理相關(guān)電氣故障。

（2）檢查溢流閥是否處于開啟狀態(tài)，如溢流閥一直開啟，則應(yīng)清洗或更換溢流閥。

（3）檢查舉升缸是否存在嚴(yán)重內(nèi)泄，如發(fā)現(xiàn)舉升缸因密封件損壞或運(yùn)動(dòng)配合損壞造成嚴(yán)重泄漏，則應(yīng)更換密封件或舉升缸總成。

（4）測(cè)量舉升泵壓力，如壓力過(guò)低，說(shuō)明舉升泵內(nèi)部構(gòu)件出現(xiàn)損壞，則應(yīng)更換舉升泵總成。

（5）檢查舉升集成閥組內(nèi)部是否有閥芯卡死，如發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，則應(yīng)拆開閥芯，排除卡阻。

（6）檢查液壓油箱油位及油管部件，是否存在泄漏情況，如發(fā)現(xiàn)泄漏點(diǎn)，應(yīng)及時(shí)維修或更換泄漏部件，并補(bǔ)加液壓油。

（7）檢查、確保液壓油箱截止閥處于開啟狀態(tài)。

3.2 舉升速度緩慢［4］

3.2.1 故障現(xiàn)象

舉升手柄達(dá)到舉升位置時(shí)，舉升時(shí)間超過(guò)28s。

3.2.2 故障原因分析（1）舉升缸存在內(nèi)泄，造成舉升缸工作壓力不足。（2）舉升系統(tǒng)存在閥件內(nèi)泄，造成舉升系統(tǒng)壓力損失。

（3）舉升集成閥組內(nèi)部可能有閥芯卡死，造成舉升壓力油未能進(jìn)入指定油路。

（4）舉升泵進(jìn)油口堵塞或液壓油箱油量不足。

（5）舉升泵失效，造成舉升系統(tǒng)供油不足，引起舉升缸無(wú)法正常工作。

3.2.3 故障排除及處理

（1）檢查舉升缸是否存在內(nèi)泄，如發(fā)現(xiàn)舉升缸因密封件損壞或運(yùn)動(dòng)配合損壞造成泄漏，則應(yīng)更換密封件或舉升缸總成。

（2）檢查舉升系統(tǒng)相關(guān)閥件是否存在內(nèi)泄，如發(fā)現(xiàn)泄漏點(diǎn)，應(yīng)及時(shí)維修。

（3）檢查舉升集成閥組內(nèi)部是否有閥芯卡死，如發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，則應(yīng)拆開閥芯，排除卡阻。

（4）檢查吸油軟管是否堵塞，檢查液壓油箱油位是否正常。如發(fā)現(xiàn)異物則應(yīng)及時(shí)清理油箱內(nèi)部濾網(wǎng)，及內(nèi)部異物，并更換過(guò)濾器濾芯。

（5）測(cè)量舉升泵壓力，如壓力過(guò)低，說(shuō)明舉升泵內(nèi)部構(gòu)件出現(xiàn)損壞，則應(yīng)更換舉升泵總成。

3.3 車廂舉升后無(wú)法保持［5］

3.3.1 故障現(xiàn)象

車廂舉升后，舉升手柄打到保持位置時(shí)，車廂無(wú)法保持，自行下落。

圖2 舉升系統(tǒng)原理圖

3.3.2 故障原因分析

（1）因電氣故障造成舉升集成閥組中的DT1電磁鐵得電，導(dǎo)致主閥芯（圖2-10）開啟。此時(shí)，舉升缸無(wú)桿腔通油箱，車廂在自身作用下下落，舉升缸無(wú)桿腔回油經(jīng)主閥芯（圖2-10）回油箱，同時(shí)一部分無(wú)桿腔回油經(jīng)單向閥芯（圖2-7.3）補(bǔ)入舉升缸有桿腔。

（2）主閥芯（圖2-10）密封件損壞或閥芯卡死，導(dǎo)致舉升缸無(wú)桿腔內(nèi)液壓油流回油箱。

（3）舉升缸密封件損壞或運(yùn)動(dòng)配合損壞造成內(nèi)泄，舉升缸無(wú)桿腔內(nèi)的液壓油流入到有桿腔內(nèi)，舉升缸有桿腔內(nèi)油量增加，而無(wú)桿腔內(nèi)油量減少，導(dǎo)致車廂下落。

3.3.3 故障排除及處理

（1）檢查舉升集成閥組中的DT1電磁鐵得電情況，如發(fā)現(xiàn)電磁鐵得電情況，應(yīng)及時(shí)處理相關(guān)電氣故障。

（2）檢查主閥芯（圖2-10）是否存在內(nèi)泄或卡死情況，如發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，則應(yīng)更換密封件或閥芯。

（3）檢查舉升缸是否存在內(nèi)泄，如發(fā)現(xiàn)舉升缸因密封件損壞或運(yùn)動(dòng)配合損壞造成泄漏，則應(yīng)更換密封件或舉升缸總成。

3.4 車廂自舉升位置無(wú)法下落［6］

3.4.1 故障現(xiàn)象

車廂舉升后，操作手柄達(dá)到下降位，車廂不能放下。

3.4.2 故障原因分析

（1）因電氣故障造成舉升集成閥組中的DT1、DT3、DT5、DT6電磁鐵未能得電。當(dāng)DT3電磁鐵不得電時(shí)，換向閥芯不工作，舉升壓力油無(wú)法通過(guò)主閥芯（圖2-12.1）進(jìn)入舉升缸無(wú)桿腔，舉升缸不工作；當(dāng)DT1電磁鐵未能得電時(shí)，控制舉升缸無(wú)桿腔回油的閥芯（圖2-10）不開啟，無(wú)桿腔回油油路無(wú)法打開，將造成迫降背壓過(guò)高，迫降壓力油通過(guò)溢流閥返回油箱；當(dāng)DT5、DT6電磁鐵不得電時(shí)，來(lái)自舉升三通閥組（一）、舉升三通閥組（二）的壓力油打開閥芯（圖2-4.1、4.2）返回油箱，造成舉升系統(tǒng)無(wú)壓力油供應(yīng)。

（2）舉升集成閥組內(nèi)部可能有閥芯卡死，造成舉升壓力油未能進(jìn)入指定油路。

3.4.3 故障排除及處理

（1）檢查舉升集成閥組中的DT1、DT3、DT5、DT6電磁鐵得電情況，如發(fā)現(xiàn)電磁鐵失電情況，應(yīng)及時(shí)處理相關(guān)電氣故障。

（2）檢查舉升集成閥組內(nèi)部是否有閥芯卡死，如發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，則應(yīng)拆開閥芯，排除卡阻。

4 結(jié)語(yǔ)

本文介紹了MCC400A自卸卡車在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的舉升系統(tǒng)故障，并對(duì)其進(jìn)行了深入分析。重點(diǎn)講解了舉升系統(tǒng)工作原理和結(jié)構(gòu)，進(jìn)而根據(jù)常見(jiàn)故障現(xiàn)象制定出了處理方案。這種故障處理方法不僅為檢修工作提供了扎實(shí)的理論依據(jù)及經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)，同時(shí)也為現(xiàn)場(chǎng)故障檢修節(jié)省了大量的人力、物力，有效地提高了檢修效率，確保了設(shè)備的可開動(dòng)率。