15CA25D型壓路機(jī)行走無(wú)力故障的診斷與排除

故障現(xiàn)象
有一臺(tái)CA25D壓路機(jī),在工作4500h后出現(xiàn)行走無(wú)力的現(xiàn)象.由于工程緊張,沒(méi)能停下來(lái)維修.后來(lái)行走無(wú)力的現(xiàn)象愈來(lái)愈嚴(yán)重,以至于只能在平坦的路面上行走,在上坡或松軟路面根本走不動(dòng),即使將發(fā)動(dòng)機(jī)油門(mén)拉到最大位置,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速(2400r/min)以上時(shí),壓路機(jī)也仍然不動(dòng),可此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)并無(wú)冒黑煙和聲音發(fā)悶的現(xiàn)象出現(xiàn),但液壓系統(tǒng)的噪聲增大了,并發(fā)出“嘶嘶、嗡嗡”的響聲.
故障診斷
該壓路機(jī)采用德國(guó)道依茨F6L912發(fā)動(dòng)機(jī)、全液壓靜壓傳動(dòng)、鉸接轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu),設(shè)計(jì)有3個(gè)擋位的變速器、中央傳動(dòng)和輪邊減速器.從傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理知,壓路機(jī)行走無(wú)力是發(fā)動(dòng)機(jī)功率不足或某一傳動(dòng)環(huán)節(jié)傳動(dòng)功率下降所致.由于中央傳動(dòng)和輪邊減速器均采用齒輪傳動(dòng),如該部分失效、壓路機(jī)應(yīng)不能行走,因此可排除此故障原因,應(yīng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和靜壓傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行檢查,該壓路機(jī)行走液壓系統(tǒng)的工作原理見(jiàn)圖6-19.
(1)因該發(fā)動(dòng)機(jī)在工作3600h后曾進(jìn)行過(guò)大修,根據(jù)其故障癥狀,說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力加速性能良好、工作正常、可以排除其有故障的可能性.
(2)用0~60MPa壓力表在系統(tǒng)壓力測(cè)試口12處測(cè)得出口壓力只有14MPa,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于系統(tǒng)額定壓力35MPa,說(shuō)明造成壓路機(jī)行走無(wú)力的原因是液壓系統(tǒng)壓力太低.
(3)由行走液壓系統(tǒng)工作原理圖知：主液壓泵2為雙向變量斜盤(pán)式柱塞泵,它由伺服換向閥16控制正、反向供油,使前、后行走馬達(dá)14、15正、反向旋轉(zhuǎn).伺服換向閥還可以調(diào)整主液壓泵斜盤(pán)傾角的大小,從而改變主液壓泵的輸出排量,并調(diào)節(jié)前、后行走馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)速.安全閥9對(duì)系統(tǒng)起雙向保護(hù)作用,梭閥11保證系統(tǒng)工作時(shí)低壓油通過(guò)背壓閥10和安全閥進(jìn)入前、后行走馬達(dá)的殼體內(nèi),并排出殼體內(nèi)的部分熱油.補(bǔ)油泵6向系統(tǒng)提供恒定壓力油,其作用是,給伺服換向閥提供伺服壓力；補(bǔ)充系統(tǒng)被泄漏的油液；通過(guò)單向閥8向系統(tǒng)正、反向補(bǔ)油.補(bǔ)油泵從液壓油箱5經(jīng)高精度的補(bǔ)油泵過(guò)濾器3吸油,其排出的補(bǔ)油壓力大小由補(bǔ)油泵溢流閥7調(diào)定.所以,造成液壓系統(tǒng)壓力偏低的原因有：
①油箱油面低,液壓油呼吸過(guò)濾器堵塞,系統(tǒng)有泄漏或進(jìn)入了空氣.
②補(bǔ)油系統(tǒng)的壓力低,原因?yàn)?補(bǔ)油泵過(guò)濾器過(guò)臟造成油路堵塞；補(bǔ)油泵溢流閥閥芯和伺服換向閥閥芯及閥座磨損而出現(xiàn)泄漏；閥內(nèi)彈簧變形,剛性降低；補(bǔ)油泵磨損而出現(xiàn)內(nèi)漏.
③高壓油路的安全閥、棱閥、背壓閥的密封件磨損或彈簧變形、剛度變差.
④主液壓泵磨損,內(nèi)漏嚴(yán)重.
⑤前、后行走馬達(dá)磨損,內(nèi)漏嚴(yán)重.
由于本系統(tǒng)主液壓泵、補(bǔ)油泵、補(bǔ)油泵溢流閥和伺服換向閥集成于一體,后行走馬達(dá)又與系統(tǒng)安全閥、梭閥和背壓閥集成于一體,在排除很容易檢查的上述原因后、為了避免檢修的無(wú)序性,減少盲目拆卸液壓元件,可遵照“先易后難”的原則,充分利用簡(jiǎn)單、實(shí)用的壓力測(cè)試手段,擬定了系統(tǒng)壓力低的故障診斷及排除流程框圖.按照?qǐng)D6-20中所示的診斷流程,首先在測(cè)試口17處用0~6MPa壓力表測(cè)得補(bǔ)油壓力為l.lMPa.稍低于額定壓力1.2~1.5MPa,更換補(bǔ)油泵過(guò)濾器后補(bǔ)油壓力達(dá)到1.4MPa(正常),但壓路機(jī)行走無(wú)力的故障仍末排除.于是,封住主液壓泵的出口,使主液壓泵短時(shí)間內(nèi)全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),測(cè)得主液壓泵出口壓力僅為15MPa,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于系統(tǒng)額定壓力(35MPa),因這時(shí)液壓油并未流經(jīng)行走馬達(dá)、安全閥、梭閥和背壓閥,故可以斷定故障出在主液壓泵上,應(yīng)對(duì)其進(jìn)行解體維修.
故障排除
1)解體檢查主液壓泵
(1)軸承.
主液壓泵上最重要的部件是軸承,如果軸承出現(xiàn)游隙,則不能保證泵內(nèi)3對(duì)摩擦副的間隙,會(huì)破壞各摩擦副的靜壓支承油膜.在峰值壓力下主液壓泵軸承的額定壽命大約為2000h,而制造廠(chǎng)規(guī)定泵用軸承的平均壽命為lOOOh.如果沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的儀器就無(wú)法檢測(cè)軸承的游隙而只能是目測(cè),如發(fā)現(xiàn)該柱表面有劃痕或已變色,就必須更換.經(jīng)目測(cè),此軸承滾柱表面無(wú)劃痕或變色的現(xiàn)象,故不需要更換.
(2)柱塞桿與缸體孔摩擦副.
柱塞桿在缸孔內(nèi)作直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng),柱塞桿與缸孔的配合公差如超限,柱塞桿在壓油時(shí)就會(huì)有部分油液從柱塞桿與缸孔的間隙處泄漏到泵殼腔內(nèi).這時(shí)系統(tǒng)壓力、流量就會(huì)下降,油溫升高.經(jīng)檢查,該摩擦副間隙為0.028mm,沒(méi)有超出極限間隙0.040mm,故不需要維修或更換.
(3)滑靴與斜盤(pán)滑動(dòng)摩擦副.
該摩擦副是斜盤(pán)柱塞泵3對(duì)摩擦副中最為復(fù)雜的一對(duì).經(jīng)檢查,柱塞球頭與滑靴之間的間隙為0.02mm,沒(méi)有超出其極限間隙0.03mm,且斜盤(pán)平面無(wú)溝槽,故無(wú)須維修.
(4)配流盤(pán)與缸體摩擦副.
由于泵體的進(jìn)、出油液通過(guò)具有腰形孔的配流盤(pán)進(jìn)、出高速旋轉(zhuǎn)的缸體柱塞孔,當(dāng)油液中的較大顆粒從配流盤(pán)腰形孔進(jìn)入缸孔時(shí),會(huì)在缸體配流面上的孔與孔之間犁刨出劃痕,時(shí)間一長(zhǎng),劃痕即變成溝槽,當(dāng)溝槽串通后,會(huì)使泵的總效率下降.因此,維修主液壓泵時(shí)應(yīng)著重檢查配流盤(pán)與缸體摩擦副的磨損情況.經(jīng)檢查,缸體配流盤(pán)面的劃痕比較淺,而表面為粉末冶金的配流盤(pán)表面上則有許多較深的溝槽,最深的達(dá)
0.45mm,如此深的溝槽可將主液壓泵的各柱塞孔和進(jìn)出油口串通；經(jīng)測(cè)量,缸體與配流盤(pán)的軸向間隙達(dá)O.lOmm,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出標(biāo)準(zhǔn)配合間隙0.01~0.02mm.正是由于上述兩個(gè)原因,才造成主液壓泵內(nèi)部泄漏嚴(yán)重,容積效率大大下降,無(wú)法達(dá)到額定壓力.當(dāng)壓力為14MPa時(shí),壓路機(jī)就無(wú)法行走了.
2)修復(fù)配流盤(pán)與缸體摩擦副
因配流盤(pán)上的溝槽較深,故先在平面磨床上將其磨平,磨削量為0.5mm,再將缸體配流面與配流盤(pán)配流面在精度較高的平臺(tái)上研磨.配流盤(pán)和缸體在磨削和研磨前應(yīng)先測(cè)量總厚度尺寸,磨削掉的尺寸應(yīng)由調(diào)整墊片補(bǔ)償,為保證缸體與配流盤(pán)的軸向間隙在0.01~0.02mm之間,增加了一厚度為0.51mm的調(diào)整墊片.缸體與配流盤(pán)修復(fù)后,可用簡(jiǎn)單的方法檢查配合面的泄漏情況,方法是：在配流盤(pán)背面涂以干黃油(最好用凡士林油)將油道堵死,將涂好油的配流盤(pán)平放在平臺(tái)或一塊平板玻璃上,再將缸體放正在配流盤(pán)上,間隔地向缸孔中注入柴油(即一個(gè)孔注油,一個(gè)孔不注油)并觀(guān)察4h以上,若柱塞孔中的柴油無(wú)泄漏和串通,
則說(shuō)明缸體與配流盤(pán)研磨合格.
3)組裝試機(jī)
因?yàn)橹饕簤罕脟?yán)重磨損是由液壓油品質(zhì)變差、油液中雜質(zhì)過(guò)多造成的,故除修復(fù)主液壓泵外,還清洗了液壓油箱和油路、更換了液壓油和補(bǔ)油泵過(guò)濾器.新檢修的主液壓泵在初次起動(dòng)時(shí)應(yīng)在補(bǔ)油壓力測(cè)試口17處安裝0~6MPa的壓力表,即將伺服換向閥放在中間位置(拆掉控制拉桿),采用間斷起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的方式觀(guān)察補(bǔ)油壓力的變化情況,若壓力上升了,須讓泵在怠速狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)5min,看補(bǔ)油壓力是否達(dá)到并穩(wěn)定在1.2~1.5MPa范圍,待至無(wú)泄漏和異常聲音時(shí)才可緩慢操縱控制閥,使壓路機(jī)運(yùn)行.經(jīng)試機(jī),壓路機(jī)行走正常；讓壓路機(jī)短時(shí)間全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)并踩下制動(dòng)踏板時(shí),系統(tǒng)壓力可達(dá)35MPa以上,達(dá)到了系統(tǒng)的額定壓力能滿(mǎn)足施工要求.該壓路機(jī)經(jīng)維修至今已運(yùn)轉(zhuǎn)了2500h,其行走系統(tǒng)技術(shù)狀況仍然良好.實(shí)踐證明,這種維修方案既節(jié)約資金(購(gòu)置一行走主液壓泵需3萬(wàn)多元),又節(jié)約時(shí)間.
使用維護(hù)注意事項(xiàng)
(1)由于該靜壓傳動(dòng)為閉式系統(tǒng),它本身有防止外界污染的功能,故傳動(dòng)系統(tǒng)失效一般是因?yàn)橛鸵浩焚|(zhì)變壞所致,主要是因油液中固體雜質(zhì)微粒較多或油液溫度過(guò)高所致,故必須使用優(yōu)質(zhì)國(guó)產(chǎn)N46或N68抗磨液壓油,并須防止油液受污染,且每日須檢查液壓油箱油位.
(2)定期清洗或更換油濾清器是保證傳動(dòng)裝置正常工作的必要條件.補(bǔ)油泵的油液經(jīng)lOum上的油濾清器過(guò)濾就可使系統(tǒng)不受污染,如油濾清器局部堵塞,可導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)油200h；如油濾清器破裂,雜質(zhì)將被大量吸入補(bǔ)油泵,加速系統(tǒng)液壓元件的磨損.故每工作200h就應(yīng)換液壓油呼吸油濾清器,以消除液壓油箱中的冷凝水；每工作500h,就應(yīng)更換補(bǔ)油泵油濾清器；每2000h更換液壓油,換油前應(yīng)先認(rèn)真清洗油箱.該壓路機(jī)行走系統(tǒng)故障就是因?yàn)檠a(bǔ)油泵油濾清器堵塞、破裂,造成液壓泵的加快磨損而引起的.
(3)當(dāng)液壓系統(tǒng)工作不正常時(shí)(如壓力不穩(wěn)定、壓力太低和振動(dòng)等),要及時(shí)分析原因并進(jìn)行處理,不要勉強(qiáng)運(yùn)轉(zhuǎn),以免造成大的損失.

• 奧馳汽車(chē)
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