一臺WL80型輪式挖掘機,滿載時提升無力,動作緩慢,油溫升高。對此,可按如下步驟進行檢測和排查。
1.在液壓系統中接上壓力表,測得壓力為18MPa,達到了規定的系統額定壓力值,因此排除了安全閥有故障的可能性。初步判斷,問題可能出在動臂缸或液壓泵上。
2.由于拆卸液壓缸比較麻煩,因此在拆卸前應先對液壓缸是否正常進行測試和判斷。滿載情況下,將動臂提升到最大高度(注意安全),然后關閉發動機,使多路閥主閥處于中位閉鎖狀態,此時動臂缸明顯持續下沉。發生這種現象的原因有:
(1)動臂過載閥壓力低。按要求,動臂過載閥的調定壓力為20MPa,在滿載提升動臂時壓力表指示系統壓力為18MPa,說明過載閥的調定壓力不會低于18MPa。因此,基本可以排除動臂過載閥壓力低的可能性。也可以將過載閥和系統安全閥的位置互換以進行準確測定。
(2)多路閥主閥泄漏。一般說來,在額定壓力時,主閥中位閉鎖狀態的正常泄漏量很小,不足以造成明顯的液壓缸沉降。同時,考慮到此機器使用時間不長,因此也基本可以排除多路閥主閥泄漏的可能。
(3)動臂缸活塞密封圈損壞。通過上面的分析知,這種可能性最大。于是,拆檢了液壓缸,果然發現兩只動臂缸的活塞密封圈都已經嚴重損壞,證實了預先的判斷。
但是,有個問題令人費解:即使活塞密封圈損壞,使液壓缸上、下腔相通,由于閥芯中位閉鎖,液壓油也無處可去,為什么還會造成液壓缸沉降呢?通過下述分析即可明白這個道理。
該液壓缸缸徑D=80mm,活塞桿直徑d=45mm,負荷為F0正常時,F=P1×A1,壓力P1=18MPa,A1為活塞面積。由于活塞密封圈損壞,使得液壓缸上、下腔相通,此時壓力為P2,A2為活塞桿面積,于是F=P2×A2,即P1×A1=P2×A2,P2= P1×A1/ A2。代入數值后可得:P2=3.16 P1。也就是說,當活塞密封失效后,此時的壓力是原來壓力的3倍多,大大超過了過載閥的開啟壓力,因此過載閥卸荷。如果完全閉鎖沒有過載閥的話,發生這種情況是非常危險的,它會嚴重損壞液壓缸和其他液壓元件。
動臂缸更換新的密封圈后重新試驗,發現情況比原來有好轉,但提升速度還是比正常情況慢得多。因此判斷液壓泵也發生了嚴重磨損。更換了新的雙聯泵后,試驗證明,系統恢復了正常。
由于液壓泵過早地發生了磨損,因此,我們對液壓油和液壓油箱進行了檢查,發現由于在使用中不注意液壓油的清潔造成雜質進入系統,油箱里有大量的顆粒雜質,回油濾油器被嚴重堵塞,回油濾油器下部的旁通閥開啟,失去了過濾能力。更換了新的液壓油和濾油器濾芯后,機器恢復了正常。
有證據表明,液壓系統70﹪以上的故障與液壓油有關。就此例而言,由于雜質進入系統而造成油液污染,使得液壓泵發生過早磨損,泄漏量增大,容積效率下降,油溫升高;油溫升高反過來又使得泄漏加劇。此惡性循環不但造成了液壓泵的過早報廢,而且高溫也造成了液壓缸密封的失效和系統的不穩定。因此,在機器使用過程中,務必要保持液壓油的清潔,定期檢查、更換濾芯。這點一定要引起使用者的足夠重視。
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