關(guān)于SF33900型礦用卡車舉升系統(tǒng)故障分析及排除方法

賈騰

[摘 ? ?要 ]SF33900型礦用卡車由湖南湘電集團生產(chǎn)，是黑岱溝露天礦的主要運輸設(shè)備之一，SF33900電動輪自卸卡車以其效率高、運量大、靈活性強、經(jīng)濟性好而成為大型露天礦運輸?shù)睦硐朐O(shè)備。SF33900卡車舉升系統(tǒng)由變量柱塞泵和葉片泵串聯(lián)的組合油泵、舉升控制開關(guān)、舉升控制集成閥、平衡閥、舉升油缸等組成。這些部件如果出現(xiàn)故障都會導(dǎo)致卡車舉升系統(tǒng)發(fā)生故障?；诖耍治鱿嚓P(guān)問題，以供參考。

[關(guān)鍵詞]舉升系統(tǒng);設(shè)備;壓力調(diào)節(jié);排除方法

[中圖分類號]TD57 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）06–00–04

[Abstract]Sf33900 mining truck， produced by Hunan Xiangdian group， is one of the main transportation equipment in Heidaigou open pit mine. Sf33900 electric wheel dump truck has become the ideal equipment for large open pit mine transportation because of its high efficiency， large capacity， strong flexibility and good economy. Sf33900 truck lifting system is composed of variable piston pump and vane pump series combination oil pump， lifting control switch， lifting control integrated valve， balance valve， lifting cylinder， etc. If these components fail， it will lead to the failure of the truck lifting system. Based on this， this paper analyzes the related problems for reference.

[Keywords]lifting system; Equipment; Pressure regulation; Exclusion method

本文主要對SF33900卡車舉升系統(tǒng)進行簡單介紹，然后對卡車不舉升（舉升緩慢）、舉升時液壓油溫升高、設(shè)備舉升報警燈常亮3個發(fā)生率較高的故障進行分析，總結(jié)出故障排除的方案。

1 舉升系統(tǒng)介紹

SF33900卡車舉升系統(tǒng)主要由變量柱塞泵（轉(zhuǎn)向泵）和葉片泵（舉升泵）串聯(lián)的組合油泵、舉升控制開關(guān)、舉升控制集成閥、平衡閥、舉升油缸等組成。

舉升系統(tǒng)采用雙泵合流回路，舉升時液壓系統(tǒng)中除使用舉升油泵（葉片泵）外，還將轉(zhuǎn)向變量柱塞泵的輸出的壓力油通過舉升控制集成閥并聯(lián)到舉升液壓油路中去，以增加壓力油的流量，縮短舉升時間。組合油泵由卡車動力總成通過傳動軸帶動。

SF33900舉升控制開關(guān)位于司機室內(nèi)，由擋位組合開關(guān)和撥桿所組成，當(dāng)駕駛員撥動撥桿到迫降位、浮動位、保持位、舉升位4個擋位的任意一個擋位時，都有相應(yīng)的開關(guān)閉合或斷開。通過電信號控制舉升控制集成閥的先導(dǎo)電磁換向閥來控制舉升油缸的4個工動作。

舉升控制集成閥為電控先導(dǎo)式集成控制閥，由多個電磁閥、二通插裝閥、溢流閥等集成而成，裝在車架外側(cè)，維修較為方便，主要作用是控制卡車廂斗的舉升、下降及控制葉片泵和變量柱塞泵合流。

平衡閥位于液壓泵組后側(cè)，與舉升油缸的有桿腔回路相連，其主要功能是防止在廂斗舉升的最后階段，由于貨物在廂斗底部堆積，造成舉升油缸突然加速伸出而損壞液壓缸。當(dāng)舉升油缸末節(jié)缸伸出過快，導(dǎo)致舉升油缸無桿腔失壓時，平衡閥閥芯開度減小，回油流量減小，回油背壓增大，舉升油缸速度下降以避免“拔缸”。

舉升油缸是2個四節(jié)倒置雙作用伸縮套筒式油缸，置于車架兩側(cè)后輪的前部，缸筒與車架、車箱的連接處都裝有活動關(guān)節(jié)軸承，舉升油缸由高壓油推動。

當(dāng)卡車運轉(zhuǎn)時，柴油發(fā)動機作為動力源，通過主傳動軸、萬向節(jié)帶動變量柱塞泵與葉片泵串聯(lián)的組合油泵旋轉(zhuǎn)。卡車舉升時，舉升控制集成閥上的舉升電磁閥得電，變量柱塞泵和葉片泵同時向舉升系統(tǒng)供油，雙泵輸出的壓力油合流進入舉升液壓缸無桿腔，舉升油缸伸出完成舉升動作。不舉升時，葉片泵輸出的液壓油通過舉升控制集成閥卸荷回油箱。當(dāng)卡車廂斗舉升到限定位置時，舉升限位磁力開關(guān)開啟，使得舉升控制集成閥上的所有電磁閥電磁鐵都失電，舉升系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為保持狀態(tài)，舉升油缸停止運動（在舉升過程或下降過程中，也可以通過舉升控制開關(guān)使系統(tǒng)進入保持狀態(tài)）。當(dāng)舉升系統(tǒng)進入迫降狀態(tài)時，葉片泵的油液經(jīng)過舉升控制集成閥、平衡閥進入舉升油缸的有桿腔，舉升油缸在壓力油的作用下回縮，卡車廂斗下降。在舉升油缸末節(jié)缸回縮之前，應(yīng)將舉升控制開關(guān)旋轉(zhuǎn)至浮動位，舉升油缸有桿腔中的油液在車斗自重作用產(chǎn)生的被動壓力下回油，車斗繼續(xù)下降至舉升液壓缸完全回縮。車輛在行駛時將舉升控制開關(guān)切換至浮動位可避免外界造成的液壓沖擊。

2 故障描述及排除

2.1 卡車不舉升（舉升緩慢）故障分析及排除方法

2.1.1 故障描述

SF33900卡車舉升手柄共有迫降位、浮動位、保持位、舉升位4個擋位，當(dāng)發(fā)動機處于運轉(zhuǎn)狀態(tài)下將舉升控制開關(guān)置于舉升位時，卡車無舉升動作、舉升緩慢或舉升卡頓導(dǎo)致廂斗內(nèi)的貨物無法正常卸載，最終造成設(shè)備停機維修。

2.1.2 故障原因分析及排除方法

（1）先對設(shè)備進行外觀檢查。檢查卡車液壓油箱油液是否充足;檢查液壓油缸、液壓油管是否有明顯滲漏;檢查連接動力總成與液壓泵的傳動軸是否發(fā)生斷裂、歪斜;檢查舉升行程磁力開關(guān)外觀是否損壞，是否有異物附著（磁力開關(guān)容易有鐵屑吸附）;檢查舉升控制集成閥以及舉升行程開關(guān)上的線束是否有脫落。確認(rèn)以上檢查均正常后，可以進行下一步故障診斷。

（2）由于SF33900卡車舉升系統(tǒng)采用雙泵合流回路，首先檢查變量柱塞泵工作壓力是否正常。啟動卡車，在駕駛室內(nèi)“車輛管理系統(tǒng)”顯示屏上查找整車運行參數(shù)，檢查卡車系統(tǒng)壓力是否正常（正常壓力在16～18 MPa）。如果壓力不正常，需調(diào)節(jié)變量柱塞泵壓力，調(diào)節(jié)完畢后，把舉升控制開關(guān)置于舉升位置查看能否夠舉起廂斗。

（3）檢查舉升壓力是否正常。在卡車左側(cè)大梁前方安裝有3塊壓力表，分別測量卡車轉(zhuǎn)向和系統(tǒng)壓力（正常范圍16～18 MPa）、舉升壓力的（0～18 MPa）、迫降壓力的（0～8 MPa）。將舉升限位開關(guān)信號（619線）切斷，此時卡車舉升無限位;這時在發(fā)動機怠速下將舉升控制開關(guān)切換至舉升位置，開始舉升觀察壓力表上的讀數(shù)是否可以達(dá)到18 MPa。在通過檢查繼電器柜內(nèi)的舉升限位繼電器（619號線上的繼電器），看是否有燒蝕或觸點長閉合狀況，如果沒有在做進一步檢查。

（4）檢查舉升控制開關(guān)是否有線纜斷開或短路現(xiàn)象;檢查舉升控制集成閥上的4個電磁閥（YA1為回油電磁閥、YA2為舉升電磁閥、YA3為迫降電磁閥、YA4為葉片泵供油電磁閥）得電的邏輯關(guān)系是否正常。當(dāng)舉升控制開關(guān)置于保持位置時所有電磁閥都不得電;舉升控制開關(guān)置于浮動位時YA1得電;置于舉升位置時YA2、YA4得電;置于迫降位置時YA1、YA3、YA4得電。當(dāng)舉升控制開關(guān)置于不同位置的時候用使用萬用表測量或直接使用小螺絲刀在各個電磁閥上來回試探是否有電磁吸力現(xiàn)象，確認(rèn)舉升控制集成閥上的4個電磁閥得電的邏輯關(guān)系是否正確，如果不正確則證明這個電磁閥線路有故障或電磁線圈有故障，如圖1所示。

（5）檢查CV7、CV8、CV4溢流閥是否松動;舉升控制開關(guān)在舉升位時，聽3個溢流閥處是否有較大溢流聲，手感3個溢流閥處溫度是否明顯高于閥組其他位置，以初步排除溢流閥溢流故障。用壓力表測量CV7溢流閥設(shè)定壓力是否正常，用以排除CV7溢流閥及插裝閥故障;若壓力異常，檢查CV7溢流閥密封件是否損壞及插件閥芯是否卡頓。檢查CV8溢流閥密封件是否損壞及插件閥芯是否卡頓，檢查主梭閥是否泄漏。檢查CV4溢流閥密封件是否損壞及插件閥芯是否卡頓。檢查CV3插件閥芯是否卡頓。

（6）如果上述檢查都正常，應(yīng)檢查平衡閥是否出現(xiàn)阻塞卡頓;檢查舉升油缸是否存在竄腔現(xiàn)象。

2.1.3 卡車舉升系統(tǒng)壓力調(diào)節(jié)方法

更換舉升控制集成閥、溢流閥、變量柱塞泵后需要對系統(tǒng)壓力進行重新調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)前須將所有溢流閥（4處）及變量柱塞泵恒壓閥調(diào)節(jié)螺桿完全松開。

進行壓力調(diào)整的操作者在調(diào)節(jié)壓力前需熟悉SF33900液壓系統(tǒng)的原理圖及舉升控制集成閥的裝配圖;能夠清楚、正確的理解各蓋板、溢流閥、電磁閥等元件是什么及所在位置。

（1）葉片泵安全壓力調(diào)節(jié)：該溢流閥位于CV7蓋板上。調(diào)節(jié)前，將壓力表接至舉升控制集成閥XP1處;調(diào)節(jié)時，手動按壓YA4電磁閥閥芯（CV7蓋板上）的同時順時針擰緊溢流閥調(diào)節(jié)螺桿，通過觀察壓力表將壓力調(diào)定至18～19 MPa，調(diào)定后擰緊鎖緊螺母。

（2）迫降壓力調(diào)節(jié)：該溢流閥位于CV6蓋板上。調(diào)節(jié)前，使舉升控制開關(guān)位于迫降位;順時針擰緊CV6溢流閥調(diào)節(jié)螺桿，通過觀察壓力表將壓力調(diào)定至8 MPa，擰緊鎖緊螺母。調(diào)定后，將舉升控制開關(guān)切換至保持位或浮動位。

（3）變量柱塞泵恒壓壓力及安全壓力（CV8溢流閥）調(diào)節(jié)：調(diào)節(jié)前，將壓力表接至舉升控制集成閥XP2處。將變量柱塞泵恒壓閥調(diào)節(jié)螺桿完全擰緊，擰緊時注意觀察壓力表，若壓力異常，馬上停止調(diào)節(jié)（兩人操作時，可邊調(diào)泵壓力、邊調(diào)CV8溢流閥壓力）;然后，一邊觀察壓力表一邊順時針擰緊CV8溢流閥調(diào)節(jié)螺桿，將CV8溢流閥壓力調(diào)定至22～23 MPa，擰緊鎖緊螺母;最后，緩慢松開變量柱塞泵恒壓閥調(diào)節(jié)螺桿，將變量柱塞泵恒壓閥壓力調(diào)定至18～19 MPa，擰緊鎖緊螺母。

（4）舉升壓力調(diào)節(jié)：該溢流閥位于CV4蓋板上。調(diào)節(jié)前，將舉升限位開關(guān)信號（619線）切斷;將舉升控制開關(guān)切換至舉升位置，緩慢擰緊CV4溢流閥調(diào)節(jié)螺桿直至車斗可舉升，待舉升油缸舉升至最高位后，緩慢擰緊CV4溢流閥調(diào)節(jié)螺桿，調(diào)定壓力至18～19 MPa，擰緊鎖緊螺母。

（5）通過調(diào)節(jié)CV3蓋板上的調(diào)整螺釘，可調(diào)節(jié)廂斗下降速度，控制車斗下落的時間在25～30 s（擰出螺釘，速度變快，反之變慢）。壓力全部調(diào)定后，復(fù)原設(shè)備后進行功能試驗。

2.1.4 更換舉升控制集成閥的注意事項

更換舉升控制集成閥之前需判斷葉片泵的是否正常，是否有異常震動;更換舉升控制集成閥之前需對液壓系統(tǒng)進行保養(yǎng)，更換吸油過濾器、回油過濾器、高壓過濾器，徹底清理液壓油箱。

2.1.5 相關(guān)安全注意事項

（1）將舉升限位開關(guān)信號（619線）切斷進行舉升測壓前，要先確認(rèn)卡車廂斗內(nèi)沒有貨物;在舉升測壓過程中要一直保持卡車發(fā)動機怠速運行，否則由于舉升速度過快可能導(dǎo)致舉升油缸發(fā)生“拔缸”事故。

（2）不允許在不采取任何安全措施的情況下將廂斗舉起，而人進入廂斗下維修作業(yè)。

（3）在拆卸任何閥件前，都必須先確認(rèn)卡車已經(jīng)熄火、液壓系統(tǒng)內(nèi)壓力已完全釋放。廂斗舉起時不允許拆卸任何閥件;卡車熄火泄壓前要先確認(rèn)舉升控制集成閥上的電磁線圈通斷電工作正常，防止有閥件內(nèi)部由于電磁線圈異常導(dǎo)致高壓油液積存在閥體內(nèi)傷人。

2.2 舉升時液壓油溫升高故障分析及排除方法

2.2.1 故障描述

SF33900卡車液壓系統(tǒng)是以液壓油為工作介質(zhì)來實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換，液壓系統(tǒng)工作過程中必然帶來能量損耗，主要有沿程損失和局部損失。油液在管道流動和流經(jīng)各種閥類時產(chǎn)生沿程壓力損失，或系統(tǒng)中相對運動的零件因摩擦阻力造成局部壓力損失。這些損失轉(zhuǎn)化成熱能，其中一部分被空氣吸收，大部分傳到液壓組件和油液中，使液壓系統(tǒng)溫度升高。SF33900卡車液壓油溫度傳感器信號是4～20 mA對應(yīng)0 ～200 ℃，溫度傳感器安裝于液壓油箱上，液壓油溫高的報警出廠設(shè)置值為75 ℃，SF33900卡車在連續(xù)舉升-迫降后，卡車液壓系統(tǒng)油溫明顯升高，導(dǎo)致駕駛室內(nèi)輛管理系統(tǒng)顯示屏上的液壓油溫高報警燈亮起，設(shè)備無法正常運行，最終造成設(shè)備停機維修。

卡車發(fā)生液壓油溫高后，將加快液壓油的氧化速度，使液壓油氧化變質(zhì)形成膠狀物，從而黏接在閥件接觸面上，出現(xiàn)閥件工作異常，也將導(dǎo)致液壓系統(tǒng)內(nèi)部密封件老化，失去密封的作用。主要會導(dǎo)致液壓系統(tǒng)無法正常工作，液壓故障頻率增高。

2.2.2 故障原因分析及排除方法

啟動設(shè)備后，在不進行舉升、迫降操作的情況下，使用測溫槍分別測量變量柱塞泵至舉升控制集成閥壓力油管的溫度和葉片泵至舉升控制集成閥壓力油管的溫度如圖2所示（啟動設(shè)備前，兩油管溫度必須低于系統(tǒng)液壓油溫度）。

（1）兩油管升溫速度相近，兩油管溫度始終相近（5 ℃以內(nèi)），按下述方案排除故障。

在設(shè)備怠速狀態(tài)下：檢查CV8溢流閥是否松動;舉升控制開關(guān)在保持或浮動位時，聽CV8溢流閥處是否有較大溢流聲，使用測溫槍測量CV8溢流閥處溫升速度是否明顯高于閥組其他位置。如果升溫明顯，則檢查CV8溢流閥密封件是否損壞。

將舉升控制開關(guān)切換至保持位，觀察卡車廂斗是否緩慢舉升。如果出現(xiàn)上述現(xiàn)象，需更換CV2插件。若無上述故障，再依次檢查CV8插件、主梭閥。

（2）兩油管升溫速度有明顯差異，兩油管溫度差越來越大，按下述方案排除故障。

檢查CV4、CV7溢流閥設(shè)定壓力是否正常、兩溢流閥密封件是否損壞或失效，判斷方法同CV8溢流閥（保持位時）。檢查CV7插件閥芯是否有卡頓、阻尼孔是否堵塞。排除上述故障后，進行下面的檢測試驗：（在液壓油溫高于環(huán)境溫度10℃以上時，液壓油溫正常的設(shè)備溫升速度慢于8 min/℃。做下述試驗時，可對一臺油溫正常的設(shè)備進行下述第③項試驗，以便于對比相關(guān)參數(shù)）。

①使用油堵堵住變量柱塞泵至轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（即至高壓過濾器）、變量柱塞泵至舉升控制集成閥的出口兩個油管口，目的是排除由于轉(zhuǎn)向制動系統(tǒng)泄漏造成的溫升的因素。啟動柴油機以750 r/min的轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)（不得踩油門踏板），5 min后記錄液壓油溫度。重復(fù)操作，記錄20 min的溫升變化情況，計算出溫升速度。

②繼續(xù)用油堵堵住變量柱塞泵至轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（即至高壓過濾器）的出油口，連接變量柱塞泵至舉升控制集成閥的油管，目的是排除由于舉升控制集成閥泄漏造成的溫升因素。啟動柴油機以750 r/min

的轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)（不得踩油門踏板），5 min后記錄液壓油溫度。重復(fù)操作，記錄20 min的溫升變化情況，計算出溫升速度。

③將變量柱塞泵兩出油管均連接好，啟動柴油機以750 r/min的轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)（不得踩油門踏板）5 min后記錄液壓油溫度。重復(fù)操作，記錄20 min的溫升變化情況，計算出溫升速度。

通過上述3個步驟的試驗數(shù)據(jù)的對比，可以準(zhǔn)確找出引起溫升的源頭。

2.2.3 相關(guān)安全注意事項

在處理液壓油溫升高故障中，需要拆卸液壓油管、閥件等時，要先確認(rèn)液壓油溫度低于40 ℃，否則可能導(dǎo)致維修人員被高溫油液燙傷。

2.3 設(shè)備舉升報警燈常亮故障分析及排除方法

2.3.1 故障描述

在SF33900卡車廂斗完全下落后，位于車輛管理系統(tǒng)顯示屏上的舉升報警燈沒有熄滅，處于常亮狀態(tài)，卡車由于控制系統(tǒng)聯(lián)鎖功能啟動，電動輪馬達(dá)失去動力使卡車無法移動，造成設(shè)備停機維修。

2.3.2 故障原因分析及排除方法

導(dǎo)致舉升報警燈沒有熄滅的原因有兩種：舉升行程開關(guān)壞或411線束在落斗狀態(tài)有+24 V電源接入。

（1）在落斗的狀態(tài)下，在輔助電器柜中使用萬用表的電壓檔量取411號線束是否有電。如果411線束沒有電，如舉升報警燈常亮，說明舉升限位磁力開關(guān)正常，而是411線束到VHMS（車輛管理系統(tǒng)）有+24 V電源接入。先把411到VHMS的插頭拔下來。用萬用表電壓檔測量VHMS與411號線相對應(yīng)的插針看有沒有電壓值，如顯示有電壓值，說明線束有問題，檢查線束。如顯示沒有電壓值，說明VHMS出現(xiàn)問題，響應(yīng)更換VHMS，如圖3所示。

（2）如果411號線有電，可以說明舉升限位磁力開關(guān)或線束有問題。先將行程開關(guān)的411號線甩開，用萬用表測量電氣柜中的411號線如沒電說明線路沒問題，更換行程開關(guān);如有電檢查線路連接情況。

3 結(jié)束語

本文重點敘述了SF33900型礦用卡車舉升系統(tǒng)的故障現(xiàn)象，并從多方面進行深入解析，最終總結(jié)出了SF33900卡車相應(yīng)的舉升故障的排除方法。該方法的提出能夠有效地提高維修人員對本車型舉升故障的維修效率，同時也為今后的維修工作增加了必要的維修經(jīng)驗，提高了設(shè)備的出動率，保證了黑岱溝露天礦各項生產(chǎn)事務(wù)的正常開展。

參考文獻(xiàn)

[1] 齊曉杰.汽車液壓與氣壓傳動[M].北京：機械工業(yè)出版社，2012.

[2] 劉延俊.液壓與氣壓傳動（第3版）[M]..北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2012.

[3] 張利平.液壓泵及液壓馬達(dá)原理與使用維護[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2014.

[4] 王春行.液壓控制系統(tǒng)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2014.

[5] 曹玉平.液壓傳動與控制（新版）[M].天津：天津大學(xué)出版社，2009.