基于思維導(dǎo)圖的推土機(jī)工作裝置液壓系統(tǒng)故障診斷與排除

陳 威，魯冬林，于建坤，董家輝，胡嘉旭，

（1.陸軍工程大學(xué)，江蘇 南京 210000；2.94679 部隊(duì)，江蘇 南京 210000；3.95979 部隊(duì)，山東 泰安 271000）

引言

推土機(jī)是一種多功能的工程機(jī)械，可以使用裝備的金屬鏟刀鏟削和搬運(yùn)沙石、泥土和水泥等。推土機(jī)具有操作靈活、工作可靠等特點(diǎn)，在工程施工中扮演著不可或缺的角色[1]。推土機(jī)在施工過程中的工作環(huán)境通常較為復(fù)雜，因此容易出現(xiàn)各類故障和問題，從而影響工程進(jìn)度。所以，有效地對系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷與維修，對提升工程機(jī)械設(shè)備的安全性，對推動各項(xiàng)工程施工快速完成有著重要意義。本文以TY160 型推土機(jī)為研究對象，針對液壓系統(tǒng)故障難以定位和維修的實(shí)際情況，試用思維導(dǎo)圖法對其工作裝置液壓系統(tǒng)故障進(jìn)行診斷和排除，為維修人員提供一種快速定位和排除相關(guān)故障的解決方法[2]。

1 思維導(dǎo)圖分析法

思維導(dǎo)圖，是由英國研究者托尼·博贊通過對腦神經(jīng)生理科學(xué)的深入探討和研究而產(chǎn)生的關(guān)于放射性思想與圖形表現(xiàn)方式的研究。其特點(diǎn)是以中央圖形為主題，同時(shí)又將主題的主干所形成放射性為分枝，在各個(gè)分支之間形成了一種連貫的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，將人們通過思維、邏輯推理而形成的圖形、內(nèi)容、知識點(diǎn)等成為分支的線索向四周拓展，最后構(gòu)成了對主題全方位的、發(fā)散的認(rèn)知表達(dá)，并由此系統(tǒng)反映出了知識形成的思維和演繹過程[3]。

2 推土機(jī)工作裝置液壓系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)及常見故障

2.1 工作裝置液壓系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)

推土機(jī)工作裝置液壓系統(tǒng)主要由液壓操縱系統(tǒng)和液壓控制系統(tǒng)組成。液壓操縱系統(tǒng)主要由油箱、油泵、控制閥、液壓缸、推土板升降液壓管路、推土板傾斜液壓管路、松土器管路與操縱杠桿裝置等各類液壓管路組成。液壓控制系統(tǒng)主要控制鏟刀和松土器的動作。鏟刀升降具有提升、下降、保持、浮動4 個(gè)動作，鏟刀傾斜具有左傾、右傾和保持3 個(gè)動作，松土器具有提升、下降、保持、浮動4 個(gè)動作[4]。液壓控制系統(tǒng)組成及工作原理如圖1 所示。

圖1 TY160 型推土機(jī)工作裝置液壓系統(tǒng)

2.2 工作裝置液壓系統(tǒng)常見故障

工作裝置液壓系統(tǒng)故障主要有四類：一是推土板提升力小、速度慢，通常表現(xiàn)在推土板到最高位置后油壓不上升或油泵有異響；二是推土板不能提升，通常表現(xiàn)在升降油缸時(shí)油壓不上升；三是推土板自然下降量大，通常表現(xiàn)在推土板自然下降量與正常時(shí)相比較大；四是液壓絞盤出現(xiàn)故障，通常表現(xiàn)為絞盤不轉(zhuǎn)動或轉(zhuǎn)動較慢、液壓油泄露、出現(xiàn)異常聲響等[5]。

3 基于思維導(dǎo)圖的工作裝置液壓系統(tǒng)故障診斷與排除

3.1 推土板提升力小、速度慢故障的診斷與排除

3.1.1 發(fā)動機(jī)高速時(shí)推土板到最高位置油壓不上升

根據(jù)思維導(dǎo)圖分析（見下頁圖2），引起發(fā)動機(jī)高速時(shí)推土板到最高位置油壓不上升的原因主要有6種[6]：泵磨損嚴(yán)重或管路漏油；泵吸入空氣或?yàn)V清器堵塞；安全閥開啟壓力低，節(jié)流孔堵塞或密封失效；升降油缸頭部密封不良；油缸活塞閥密合不良；下降補(bǔ)油閥密合不良。

圖2 發(fā)動機(jī)高速時(shí)推土板到最高位置油壓不上升故障分析思維導(dǎo)圖

針對上述原因，排除方法如下[7]：檢查管路是否存在漏油處，如果存在，及時(shí)堵漏或更換管路；檢查液壓油位，如果油量不夠，加注液壓油至指定高度；拆卸清洗濾清器；檢查安全閥壓力，對節(jié)流閥進(jìn)行清洗；拆卸油缸，并進(jìn)行清洗檢查，如果密封件破損，對密封件進(jìn)行更換；拆卸油缸活塞閥并進(jìn)行清洗，必要時(shí)進(jìn)行更換；拆卸下降補(bǔ)油閥，清洗多余污物，必要時(shí)進(jìn)行更換；修理油泵，必要時(shí)更換油泵。

3.1.2 發(fā)動機(jī)低速時(shí)推土板到最高位置油壓不上升

根據(jù)思維導(dǎo)圖分析（見圖3），引起發(fā)動機(jī)低速時(shí)推土板到最高位置油壓不上升的原因主要有5 種[8]：提升補(bǔ)油閥密合不良；閥至油缸管路漏油；油缸頭端密封不良；油缸活塞閥失效；下降補(bǔ)油閥密合不良。

圖3 發(fā)動機(jī)低速時(shí)推土板到最高位置油壓不上升故障分析思維導(dǎo)圖

針對上述原因，排除方法如下[9]：檢查閥至油缸管路是否存在漏油處，如果存在，及時(shí)堵漏或更換管路；拆卸油缸，并進(jìn)行清洗檢查，如果密封件破損，對密封件進(jìn)行更換；拆卸油缸活塞閥并進(jìn)行清洗，必要時(shí)進(jìn)行更換；分別拆卸提升補(bǔ)油閥和下降補(bǔ)油閥，清洗多余污物，必要時(shí)進(jìn)行更換。

3.1.3 油泵有異響，排油量小

根據(jù)思維導(dǎo)圖分析（見圖4），引起油泵有異響，排油量小的原因主要有4 種[10]：泵磨損嚴(yán)重；泵吸入空氣；液壓油量不足；濾清器堵塞。

圖4 油泵有異響，排油量小故障分析思維導(dǎo)圖

針對上述原因，排除方法如下[11]：檢查液壓油位，如果油量不夠，加注液壓油至指定高度；拆卸清洗濾清器；修理油泵，必要時(shí)更換油泵；查找油泵進(jìn)空氣源頭并做好密封。

3.2 推土板不能提升故障的診斷與排除

根據(jù)思維導(dǎo)圖分析（見圖5），引起推土板不能提升的原因主要有8 種[12]：泵磨損；安全閥開啟壓力低，節(jié)流孔堵塞或密封失效；提升補(bǔ)油閥密合不良；油缸密封環(huán)失效；油缸活塞閥密合不良；下降補(bǔ)油閥密合不良；管路系統(tǒng)漏油；分動箱故障造成泵不轉(zhuǎn)動。

圖5 推土板不能提升故障分析思維導(dǎo)圖

針對上述原因，排除方法如下[13]：修理油泵，必要時(shí)更換油泵；檢查安全閥壓力，對節(jié)流閥進(jìn)行清洗或更換密封；分別拆卸提升補(bǔ)油閥和下降補(bǔ)油閥，清洗多余污物，必要時(shí)進(jìn)行更換；拆卸油缸，并進(jìn)行清洗檢查，如果密封件破損，對密封件進(jìn)行更換；拆卸油缸活塞閥并進(jìn)行清洗，必要時(shí)進(jìn)行更換；檢查管路是否存在漏油處，如果存在，及時(shí)堵漏或更換管路；檢查分動箱，及時(shí)更換分動箱油及零件。

3.3 推土板自然下降量大故障的診斷與排除

根據(jù)思維導(dǎo)圖分析（見圖6），引起推土板自然下降量大的原因主要有6 種[14]：缸蓋密封不良；油缸活塞閥密合不良；下降補(bǔ)油閥密合不良；提升補(bǔ)油閥密合不良；管路漏油；閥桿磨合不良或零件磨損。

圖6 推土板自然下降量大故障分析思維導(dǎo)圖

針對上述原因，排除方法如下[15]：檢查缸蓋密閉性，必要時(shí)更換密封墊片；拆卸油缸活塞閥并進(jìn)行清洗，必要時(shí)進(jìn)行更換；分別拆卸提升補(bǔ)油閥和下降補(bǔ)油閥，清洗多余污物，必要時(shí)進(jìn)行更換；檢查管路是否存在漏油處，如果存在，及時(shí)堵漏或更換管路；檢查磨損情況，必要時(shí)更換閥桿或零件。

3.4 液壓絞盤故障的診斷與排除

根據(jù)思維導(dǎo)圖分析（見下頁圖7），引起液壓絞盤故障的原因主要有6 種[16]：馬達(dá)不轉(zhuǎn)動；馬達(dá)回轉(zhuǎn)無力速度緩慢；結(jié)合面和軸封處漏油；靜止放置時(shí)，離合器把手處漏油；液壓絞盤有異常聲響；液壓絞盤在斜坡上牽引時(shí)，不能制動或下滑。

圖7 液壓絞盤故障分析思維導(dǎo)圖

針對上述原因，排除方法如下[17]：

1）檢查供油系統(tǒng)壓力，必要時(shí)及時(shí)添加液壓油油量；檢查配流盤和運(yùn)動副，必要時(shí)進(jìn)行拆卸檢修。

2）檢查油泵出口壓力，必要時(shí)對溢流閥、油泵進(jìn)行維修；檢查液壓油泵是否存在泄漏，必要時(shí)對馬達(dá)進(jìn)行拆修。

3）檢查柱塞和配流密封件，必要時(shí)進(jìn)行更換；檢查擺缸，必要時(shí)對擺缸進(jìn)行拆修。

4）檢查減速器潤滑油是否加得過多，如果潤滑油過多，則打開加油孔放出多余潤滑油；檢查密封圈是否老化，必要時(shí)更換密封圈。

5）檢查油泵進(jìn)油口是否堵塞，必要時(shí)對濾芯進(jìn)行清洗；檢查空氣是否進(jìn)入內(nèi)部，必要時(shí)更換密封和油液；檢查零件是否損壞，必要時(shí)拆換零件。

6）檢查進(jìn)出油口是否接反，若接反則校正進(jìn)出油管或?qū)⑴溆捅P旋轉(zhuǎn)180°；檢查回油管背壓，若過大則盡量降低背壓。

4 結(jié)語

本文利用思維導(dǎo)圖進(jìn)行TY160 型推土機(jī)工作裝置液壓系統(tǒng)故障診斷分析，可以幫助維修人員快速分析故障并確定損傷原因，克服液壓系統(tǒng)難以確定故障原因和進(jìn)行維修的實(shí)際困難，提高維修效率和維修質(zhì)量，提高工程機(jī)械的可靠性，為推土機(jī)工作裝置液壓系統(tǒng)故障的診斷和維修提供了現(xiàn)實(shí)可行方法。