挖掘机液压系统典型故障分析与排除

挖掘机液压系统典型故障分析与排除

作者：张华峰 赵海英 张永强 来源：《中国科技博览》2013年第15期

摘要：目前，在胜利油田现场施工中使用的挖掘机多数为斗容1吨左右的单斗液压挖掘机，其液压挖掘机的故障形式非常之多。介绍了油田常用液压挖掘机的结构特点，根据实践经验阐述了液压挖掘机的典型故障分析诊断和排除措施，对液压挖掘机的故障排除具有一定的借鉴意义。

关键词：挖掘机 液压系统 故障分析 排除措施 中图分类号：TU621

l 液压挖掘机故障排除方法简介

现在各地使用的挖掘机，不论是国产的还是进口的，多为全液压挖掘机，且大多采用液压先导式控制系统。不同厂家生产的液压挖掘机，从外部看千姿百态，但其液压系统大同小异，都由主液压系统和先导液压系统两大部分组成。全液压挖掘机的液压系统是一个有机的整体，无论哪个元件出了故障，都会影响其正常工作，因此，液压系统的故障必然和各元件的技术状况有着密切的联系。

液压系统故障诊断的常用方法有经验法、状态监测法和综合法等。由于状态监测法在我国刚刚起步，其设备的可靠性还不是很高，功能也不太齐全，诊断技术软件有待进一步开发，并且设备的投入费用较大，短期内还难以被广泛采用。目前和今后一定时期内经验法仍是液压系统故障诊断的主要方法。经验法就是根据故障现象，联系工作原理，按照由表及里、由简到繁的原则，以看、听、摸、嗅和问等方法诊断故障的一种方法，这种方法多用于现场快速诊断。综合法就是综合运用经验法和状态监测法诊断故障的一种方法，这种方法一般工作检修时用。 2 液压挖掘机的典型故障分析与排除 2.1整机全部动作故障

由于是操纵阀1、2控制的所有动作均不正常，故障点应处于二者的公共部分，即操纵阀以前的部分。根据液压系统框图，整机全部动作故障的原因有：

（l）液压油不足，吸油油路不畅（如吸油滤芯堵塞），油路吸空等造成液压泵吸油不足或吸不到油，使得整机全部动作发生故障。

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（2）先导油路故障。此故障只存在于伺服操纵的挖掘机，对于机械式拉杆操纵的挖掘机则不存在。先导油路故障会造成先导油压力不足，使得操纵系统失灵，从而表现为整机动作故障。

（3）液压泵与发动机之间的传动连接损坏。这样发动机不能带动液压泵，泵口也就没有压力油输出，使得整机不动作。

（4）前后液压泵均严重磨损或损坏，造成泵的输出流量、压力不足，从而引起整机动作迟缓无力或完全不动作。

（5）液压泵的功率调节系统故障

在进行故障检查时，应按照先易后难，先外后内的原则进行检查，具体方法如下： 先检查液压油量不足，检查吸是否破裂，接头是否有松动等类似现象，它们会造成油泵部分或严重吸空；检查吸油滤芯是否有堵塞或吸扁等，如有应更换。 再检查四油滤芯。如有大量金属粉末及颗粒，则为液压泵损坏，需检修。

除液压泵损坏外，其它执行元件或轴承等损坏也会使得回油滤芯有大量金属粉末及颗粒，但此处是讨论整机全部动作故障原因，因而忽略其它非公共部分元件。

如果前面两种检查均无异常，此时应检查先导油路压力，造成先导油路故障的故障点： 先导泵、先导油出油滤芯、先导油路溢流阀、油路其它地方泄漏等，如发现先导油压力不足，应按先易后难的原则导找故障点，然后排除故障。如果系统仍不正常，此时应分两种情况，①整机完全没有动作，在操作机器时也没有负荷感觉。这时要检查泵与发动机之间的动力传递部分，如传动花键是否损坏等。②动作迟缓。这时应检查液压泵的全功率调节系统，不同型号、特别是不同品牌的挖掘机其功率调节系统也不尽相同，此时应根据具体机型的技术资料进行详细检查及调节。

2.2某组操纵阀控制的几个动作同时不正常

由于另外一组操纵阀所控制的子系统全部正常，因此两组操纵阀所共用部分不存在故障的可能。又根据几个动作同时不正常这一现象分析，故障点应在这几个动作的公共部分，再结合液压挖掘机的液压油路具体结构可知故障原因有以下几方面：

（1）故障子系统主溢流阀故障。现在，挖掘机上的主溢流间均为先导式溢流阀，主溢流阀不能正常工作的原因常为：压力调节不正常、锥阀的锥面磨损、先导阀芯阻尼孔堵塞等。当然还有弹簧折断等其它原因，它们均会造成整个子系统压力不足，从而引起系统动作迟缓无力，甚至不能动作。这里介绍一种现场诊断中非常实用的方法：换位对比法。将故障子系统中

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主溢流阀与正常子系统中主溢流阀对调后试机，如果故障移到另一子系统，则可断定原故障系统主溢流阀故障，如对调后故障仍在原子系统中，则主溢流阀工作正常，应另寻找故障原因。 （2）故障所在子系统液压泵故障。其中液压泵损坏、装配不当会造成机器相应的几个动作全部丧失，液压泵磨损会使得此组动作缓慢无力。

不管其故障形式如何，只要根据本文中的分析方法，确定了大致故障点后进一步进行检查、拆卸，终能发现问题所在。同样，对有怀疑的液压泵也可用换位对比法，调换泵出口管路，从而改变子系统的工作泵，视其子系统的故障是否改变。改变，则为液压泵故障，否则故障不在液压泵。

（3）故障子系统液压泵调节机构故障。液压泵调节机构发生故障的表现为：机器工作时，液压泵工况不能随工作装置工况的改变而改变。

例如有一台加藤HD770一I型挖掘机，冷机时一切正常，工作一段时间温度升高后却发现回转、斗杆和一边履带（与回转同一液压泵）动作同时变慢，停机冷却后又一切正常。后来检查泵流量调节柱塞，发现柱塞卡孔不能自由移动，这样在工作装置需要液压泵增大流量时，因调节柱塞卡死，流量不能增大，而表现出动作缓慢。将泵调节机构解体，发现调节柱塞有些磨花，磨光清洗后装回，故障消失。 2.3 单个动作故障

从液压系统结构上分析，既然是单个动作故障，就可排除多个动作公共部分故障的可能性，这样可能的故障点就在该动作的操纵控制部分与执行元件之间。具体包括此动作的操作手柄及先导阀、先导油路、操纵阀芯与阀体，分路过载阀，执行元件和其它相关部分。其中先导油路、分路过载问和部分操纵阀故障可用前文所述的换位对比法加以判明。换位对比法的本质是：将有故障和无故障的功能相同或相近的元件进行位置互换后，故障位置是否会改变，而确定故障点。

（1）动作缓慢无力或完全没有动作（包括来回动作中一个方向的动作故障）。根据故障检查先易后难的原则，先检查先导油路、分路过载阀；如果仍正常，检查操纵阀，看相应的阀芯是否卡死；如果仍正常，则应检查执行元件和与之相关的其它部分。 （2）动作错乱

挖掘机有时无需操纵而自己出现一些动作，这种现象的本质是：在工作回路本应关闭时却有压力油进人到执行元件使之动作。可能的故障点有：与故障动作有关的操纵杆及先导阀（机械式操纵的机器应为拉杆）、操纵阀阀芯及问体。具体检查方法为：堵住相应的到操纵阀的先导后试机，假如故障消失，说明故障在操纵杆及先导阀部分，否则应检查阀芯是否卡死、过度摩磨损或装配错误等；若阀芯正常，应继续检查与阀芯配合的阀体和其它元件等是否损坏。

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3 结束语

现场液压挖掘机的故障类型非常之多，与现场施工也有很多联系。如能掌握有效的故障分析方法，结合液压挖掘机的结构特点，对故障进行分类排除，在故障排除处理中就可收到良好的效果。参考文献

[1]姜峰 朱勇.液压系统主要故障分析与消除方法.《机械工程师》2006 第4期 [2]陈新响 李文华.液压系统主要故障分析及对策.《液压气动与密封》2007 第2期