裝載機(jī)舉升翻轉(zhuǎn)無動作故障診斷與維修

史玉鵬

（天津港第四港埠有限公司，天津 300456）

1 故障現(xiàn)象

一臺小松470-6裝載機(jī)由于主控制閥密封件老化導(dǎo)致各處漏油嚴(yán)重，需要拆卸主控制閥后清洗解體后更換各處密封件解決漏油。小松470-6裝載機(jī)的液壓主控制閥是由5塊閥體按順序?qū)盈B組成的，每層閥體間端面通過若干O形圈和支撐環(huán)來實(shí)現(xiàn)密封，在大臂舉升閥和翻轉(zhuǎn)閥體兩側(cè)還設(shè)有先導(dǎo)油路控制閥與之連接組合，各層閥的側(cè)邊按需設(shè)有各種油路控制器件，如溢流閥旁通閥等，所有這些連接處都有密封件進(jìn)行密封，一旦密封件老化或損壞就會導(dǎo)致漏油。本案例是經(jīng)過逐層拆卸閥體、溢流閥卸荷閥單向閥旁通閥等元件后進(jìn)行清洗，認(rèn)真核對更換相應(yīng)密封件后，一層一層組裝閥體和控制元件組裝成主控制閥，組裝完成后，再安裝到車架上，然后連接各種油管完成總體安裝。最后拆卸液壓油箱，清潔液壓油箱，更換液壓油濾芯，添加新液壓油到液壓油刻度上位。此處由于小松470-6裝載機(jī)液壓油箱安裝在裝載機(jī)車體的上端，不同于之前的小松470-3裝載機(jī)，其液壓油箱安裝在車架右側(cè)邊扶梯處，整體位置處于設(shè)備的底端，液壓油在未運(yùn)行時，液壓油路存不住油，而小松470-6裝載機(jī)液壓油箱內(nèi)的液壓油在重力的作用下，會填充到液壓泵閥和管路和油缸腔體內(nèi)，因而只需要靜態(tài)添加液壓油到液壓油箱的刻度頂格，液壓油位越過觀察鏡后即可。添加完液壓油后靜態(tài)檢查一遍各處有無滲油，螺紋緊固件有無按照規(guī)定扭矩安裝，是否遺漏緊固，確認(rèn)無誤，一切檢查就緒才進(jìn)行試車，結(jié)果發(fā)現(xiàn)舉升和翻轉(zhuǎn)都無動作，嘗試持續(xù)運(yùn)行一段時間后，舉升和翻轉(zhuǎn)油缸依然沒有動作。

2 故障診斷

2.1 五步驟檢查外圍因素

（1）檢查液壓油箱液壓油油位是否正常，忘記添加液壓油的情況也時有發(fā)生，從上述故障現(xiàn)象描述中得知液壓油位正常，不缺液壓油。

（2）檢查液壓油箱的通氣孔是否堵塞，通氣孔堵塞會導(dǎo)致液壓油箱內(nèi)產(chǎn)生相對真空，工作中產(chǎn)生氣泡，嚴(yán)重影響液壓泵的壽命，但是不會導(dǎo)致一點(diǎn)動作都沒有的現(xiàn)象，所以通氣孔濾芯不是主要原因。檢查發(fā)現(xiàn)通氣孔濾芯有一些油泥，重新更換了新通氣孔濾芯。

（3）檢查液壓油箱的回油濾芯及旁通閥，液壓油箱回油濾芯從上述故障現(xiàn)象可知是新更換的，旁通閥也是清洗完的沒有安裝錯誤。

（4）檢查液壓泵工作時是否有異響，如果液壓泵有異響產(chǎn)生，可以斷定液壓泵損壞導(dǎo)致無動作，從現(xiàn)場實(shí)際情況看液壓泵沒有異響。

（5）放空液壓油后再添加液壓油容易導(dǎo)致液壓泵內(nèi)存有空氣，從而產(chǎn)生氣穴，導(dǎo)致液壓泵不能正常工作，此時應(yīng)該打開液壓泵放氣螺塞進(jìn)行放氣，啟動發(fā)動機(jī)運(yùn)行一段時間，然后擰緊液壓泵放氣螺塞。通常情況下，只有在更換新液壓泵時才需要放氣，出現(xiàn)過不放氣舉升和翻轉(zhuǎn)油缸無動作的現(xiàn)象。

在完成以上5個步驟后再次試車，設(shè)備依然沒有舉升和翻轉(zhuǎn)動作。

2.2 三步驟檢查先導(dǎo)控制油路

（1）從轉(zhuǎn)向看效果，啟動發(fā)動機(jī)后順時針和逆時針打方向盤，首先要保證方向一切正常，從而說明先導(dǎo)壓力可能正常，因?yàn)檗D(zhuǎn)向泵和工作泵的先導(dǎo)控制油壓都來自先導(dǎo)泵，但是方向需要的先導(dǎo)壓力較之工作泵所需先導(dǎo)壓力弱，如果方向不正常說明先導(dǎo)有問題，方向正常還需要進(jìn)行下一步驗(yàn)證。

（2）從數(shù)值上看，用10 MPa量程液壓表從先導(dǎo)液壓油蓄能器測壓點(diǎn)測量先導(dǎo)液壓油壓力是否正常，經(jīng)過實(shí)測顯示壓力為3.8 MPa，正常壓力值為3.5～4 MPa，實(shí)測結(jié)果顯示先導(dǎo)液壓油壓力前端是正常的，分支壓力的檢查需要進(jìn)一步驗(yàn)證。

（3）直接檢查先導(dǎo)液壓油路終端，因?yàn)閺南葘?dǎo)液壓油蓄能器到各執(zhí)行終端有很長的中間油路環(huán)節(jié)，檢查主控制閥大臂和鏟斗控制滑閥先導(dǎo)液壓油蓄能器中間是否存在油管泄漏或堵塞，需要啟動發(fā)動機(jī)后操作舉升翻轉(zhuǎn)手柄，目測油路中是否有明顯泄漏，經(jīng)過檢查后并無泄漏。然后，擰開主控制閥大臂和鏟斗滑閥的先導(dǎo)液壓油油管接口，現(xiàn)場目測先導(dǎo)液壓油噴出有力，說明先導(dǎo)液壓油油路正常。

2.3 兩步確認(rèn)故障點(diǎn)

結(jié)合上述排查結(jié)果以及設(shè)備在維修前一切動作都正常的狀態(tài)，推斷故障點(diǎn)可以鎖定在主控制閥上。

（1）啟動設(shè)備，操作舉升和翻轉(zhuǎn)動作手柄，從監(jiān)控儀表上查看主工作壓力，正常怠速空載時，油缸工作壓力為6～10 MPa，憋壓溢流壓力在30 MPa，而此次的工作壓力顯示為2.2 MPa，顯而易見這個壓力是卸荷壓力，在工作泵無負(fù)荷狀態(tài)，保持的最低潤滑所需壓力。

（2）可以確定工作泵處于“無負(fù)荷”狀態(tài)，造成工作泵處于“無負(fù)荷”狀態(tài)的原因有2個：①對主油路壓力影響最大的主溢流閥，主溢流閥磨損或沒有關(guān)閉完全，導(dǎo)致主油流回液壓油箱，壓力建立不起來，因而檢查主溢流閥，但是拆卸檢查后未見有明顯異常，清洗溢流閥后安裝復(fù)位；②負(fù)載反饋油路失靈，通過上述分析發(fā)現(xiàn)先導(dǎo)油壓及其他情況都正常的情況下，主控制閥舉升和翻轉(zhuǎn)滑閥無動作說明液壓泵沒有接收到負(fù)載反饋信號，液壓泵斜盤沒有動作，流量最大、壓力最小。因此，故障點(diǎn)集中到主控制閥的負(fù)載反饋油路上。

從圖1中可以看到，上部四位九通的動臂滑閥（控制舉升油缸進(jìn)行升降動作）和下部三位九通的鏟斗滑閥（控制鏟斗油缸進(jìn)行翻轉(zhuǎn)動作）的負(fù)載反饋油路通過LS梭閥比較后途徑LS旁通閥到達(dá)LS控制閥，LS控制閥的作用是將LS反饋壓力與液壓泵工作壓力作比較，從而控制斜盤角度，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)泵的流量和壓力與負(fù)載相適應(yīng)。

圖1 主控制閥負(fù)載反饋油路原理

3 故障維修

從上述故障診斷的結(jié)果可以看出，LS旁通閥和LS梭閥是本次故障的關(guān)鍵點(diǎn)，因?yàn)長S控制閥在工作泵上，本次解決的是主控制閥漏油并未拆卸過工作泵上的任何部件，出現(xiàn)故障的可能性極低，除非有異物堵塞的情況，因而可以暫且排在最后等其他故障點(diǎn)排除后未能解決再檢查。LS旁通閥和LS梭閥都在主控制閥上，由于這次拆裝清洗主控制閥，可能性最大。LS旁通閥方便拆卸，本著先易后難的原則，先拆下LS旁通閥，如圖2所示。

圖2 LS旁通閥安裝位置及拆卸

檢查LS旁通閥，未發(fā)現(xiàn)堵塞或是單向閥彈簧變形或斷裂等異?，F(xiàn)象，清洗后重新安裝，啟動設(shè)備后試車，發(fā)現(xiàn)故障并沒有解除，舉升翻轉(zhuǎn)仍無動作，說明LS旁通閥正常，故障原因不在LS旁通閥。下一步檢查LS梭閥，拆下圖3右側(cè)所示LS梭閥，檢查密封無異常，晃動LS梭閥，有內(nèi)部珠子滾動的聲音，說明LS梭閥內(nèi)部滾珠是活動的，LS梭閥正常沒有問題。

圖3 LS梭閥位置

但是在檢查密封件是否完好的不經(jīng)意過程中，發(fā)現(xiàn)LS梭閥端面上的油孔直接與閥體端面貼合，閥體上的油孔也與LS梭閥的端面貼合，油路成了盲孔，這說明在LS梭閥安裝時不小心旋轉(zhuǎn)了180°，恰好上下倒置安裝反了，LS負(fù)載反饋油路與LS梭閥油路不通，兩邊的油路被結(jié)合端面堵死，直接導(dǎo)致液壓泵LS閥接收不到負(fù)載變化，從而出現(xiàn)舉升和翻轉(zhuǎn)都無動作現(xiàn)象根本原因。

4 總結(jié)

在進(jìn)行故障排查時，如非特殊必要，應(yīng)當(dāng)按照正常的檢測步驟，先外后里、先易后難的原則。先檢查油位、濾芯、油泄漏、通氣孔、液壓泵異響等外圍因素，再測量先導(dǎo)油路壓力、主油路壓力等常規(guī)數(shù)據(jù)，避免由于最基本因素未有效排查，往往導(dǎo)致故障診斷到最后仍沒有找到故障點(diǎn)后再返回到起點(diǎn)檢查的情況發(fā)生。

有些較為復(fù)雜的液壓總成件維修過程中，在拆解清洗液壓工作元件時，應(yīng)養(yǎng)成拆解前做好標(biāo)記的習(xí)慣，有3個的作用：①再次裝配時與原裝配時零部件設(shè)定數(shù)據(jù)一致，如流量調(diào)節(jié)螺母設(shè)定初始位置，固定螺栓的擰緊度，油管彎頭的方向等；②保證相同零部件不混用，因?yàn)橛行┦褂眠^的零部件長時間結(jié)合后形成運(yùn)動副或偶件，混用后公差變大導(dǎo)致泄漏或功能下降；③不會發(fā)生接錯管裝錯閥的情況（如本例中LS閥安裝時上下顛倒安裝），或更換膠管時舊膠管拿走制作，新膠管安裝時容易接錯管，若在接口做上標(biāo)記就化繁為簡了，往往安裝上的小錯誤給故障診斷帶來很大難度。

讀懂液壓圖是技術(shù)人員最基本的要求，在不能做標(biāo)記的地方，讀懂油路圖可以避免安裝錯誤。在出現(xiàn)液壓故障時，故障現(xiàn)象可能各式各樣，不要先入為主、思維定勢，液壓原理萬變不離其宗，因此，對液壓控制原理理解通透，能起到事半功倍的效果。本文案例雖是人為拆裝維修失誤導(dǎo)致的故障，但是科學(xué)的分析過程，以及對液壓系統(tǒng)出現(xiàn)的無動作、動作慢等類似故障的剖析，具有很現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)意義。