挖掘机常见故障检测与维修方向

挖掘机常见故障检测与维修方向

毕业学校：安徽交通职业技术学院

所在系别：汽车与机械工程系

班级：08机电三班（08243）

姓名：黄亚奎

学号：20082139

摘要

近年来随着我国建设事业的高速发展，挖掘机已成为重要的土方工程机械被广泛应用于工程中。现代挖掘机一般都采用了机电液一体化控制模式,常见故障为挖掘机行走跑偏、发动机转速下降,工作速度变慢,挖掘无力、制动不灵/等一些日常使用中的故障。本文主要介绍了挖掘机的液压系统、回转系统、行走系统、电气系统、发动机、传动系统的常见故障判断及维修方向。

In recent years,with the rapid development of our country construction career,excavator has become important earth-moving machinery is widely used in engineering.Modern excavator generally adopted electromechanical electrohydraulic control mode,common fault for excavator walk snaking,engine speed slow decline,work,mining weakness,brake daily use some,such as ineffective/the fault.This paper mainly introduces the hydraulic system,turning an excavator system, motion system,electrical system,engine,transmission system of the common fault diagnosis and maintenance direction.

目录

第一章引言..............................................................................., (2)

第二章第二章液压系统常见故障

1.单个动作故障 (3)

2.某组操纵阀控制的几个动作同时不正常 (3)

3.整机全部动作故障 (4)

第三章回转系统常见故障

液压挖掘机不能回转及回转角度偏大 (4)

第四章行走系统常见故障

1.行走跑偏 (4)

2.行走马达两个主油管爆裂 (5)

第五章电气系统常见故障

1.蓄电池电量不足 (6)

2.起动机故障 (6)

3.发电机故障 (6)

4.线路故障 (6)

第六章发动机常见故障

1.发动机油路故障 (6)

2.发动机动力不足 (6)

3.发动机过热 (6)

4.排气管冒黑烟 (6)

5.噪音 (6)

第七章传动系统常见故障

1、制动不灵 (7)

2、转身沉重 (7)

3、工作油温急剧升高 (7)

4、工作液压缸无力或自行沉将 (7)

5、支腿液压缸闭锁不严 (7)

6、驱动桥温度过高 (7)

7、驱动桥响声异常 (8)

参考文献 (8)

致谢 (8)

第一章引言

随着我国国名经济的快速发展、西部大开发的深入和东北老工业基地的重新崛起，能源、交通、水利、城市建设的发展步伐进一步加快，作为工程机械主要机械之一的挖掘机起着越来越重要的作用。挖掘机的性能直接影响到工程的质

量、速度和成本。使挖掘机保持良好的工作性能，当挖掘机出现故障时能够快速、准确排除故障，是使用和维修人员必须具备的技能。挖掘机的技术水平基本上代表着工程机械行业的技术水平及发展方向。挖掘机结构复杂，配合精密，施工环境恶劣，正确的维护与维修对充分的发挥挖掘机的效能、延长挖掘机的寿命、降低消耗特别重要。挖掘机故障的诊断过程，是对挖掘机总体结构、工作原理进行全面分析并结合故障现象综合判断的过程，需要技术人员必须具备广阔的专业知识和丰富的实践经验。本文从挖掘机的液压系统、回转系统、行走系统、电气系统、发动机、传动系统等方面分析了挖掘机的常见故障判断及维修方向。

第二章液压系统常见故障

1单个动作故障

1.1动作缓慢无力或完全没有动作。先检查先导油路、分路过载阀；如果正常，检查操纵阀，看相应的阀心是否卡死；如果正常，则应检查执行元件和与之相关的其他部分。

1.2动作错乱。挖掘机有时无需要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入到执行元件并使之动作。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）、操纵阀阀心及阀体。具体检查方法为：堵住相应的到操纵阀的先导油管后试机，假如故障消失，说明故障在操纵杆及先导阀部分；否则应检查阀心是否卡死、过度摩擦磨损或装配错误等；若阀心正常，应继续检查与阀心配合的阀体和其他元件（如油封）等是否损坏。

2某组操纵阀控制的几个动作同时不正常

2.1故障子系统主溢流阀故障。将故障子系统中主溢流阀与正常子系统中主溢流阀对调后试机，如果故障移到另一个子系统，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，应另找故障原因。

2.2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，只要根据上述分析方法，确定了大致故障点后进一步检查、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。

2.3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。检查泵流量调节柱塞，看柱塞卡孔能否自由移动。若不能自由移，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。

3整机全部动作故障

3.1液压油不足，吸油油路不通畅（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。

3.2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。

3.3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，故整机不动作。

3.4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。

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：首先，检查液压流量。若不足，加够。检查吸油管是否破裂，街头是否有松动等类似现象，它们会造成液压泵部分或严重吸空。检查吸油滤芯是否有堵塞或吸偏等，如有，应更换。再检查回油滤芯。如有大量金属粉末及克里，则为液压泵损坏，需检修。其次，如果上述检查无异常，再检查先导油路压力，造成先导油路故障的故障点有：先导泵、先导油出油滤芯、先导油路溢流阀、油路其他地方泄漏等，如发现先导油压力不足，应按先易后难的原则查找故障点，然后排除故障。再次，如果系统仍不正常，此时应分两种情况考虑，一是整机完全没有动作，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，如传递花键是否损坏等。二是动作迟缓。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。

第三章回转系统

1.液压挖掘机不能回转及回转角度偏大原因:挖掘机除回转外其他部件运转正常，因为主泵和自压减压阀为挖掘机液压部分的共用元件，故说明主泵和自压减压阀不存在故障。在回转电磁阀控制油路的出口处，接一个三通接头并连接一只量程4MPa的压力表，操作挖掘机进行回转，结果发现此处的压力仅为

O.1MPa，说明解除制动的油压太低，无法解除制动，从而使挖掘机不能回转。在拆卸回转锁定电磁阀时发现，阀芯已被卡住，取出阀芯时看见里面有一小段破损的O形密封圈。清洗各元件，重新安装后试机，回转动作恢复正常，故障排除。挖掘机回转操作结束，操作手柄已处于中位时，挖掘机在惯性力的作用下回转角偏大，无法停在预定位置。这种现象是由于回转制动不及时或制动力不足造成的，它与解除制动的油压大小及回转锁定磁阀、回转制动片和制动密封等零部件有关。在检查制动回油路时发现，在回油路的节流孔处有一胶质颗粒物，节流孔虽没有完全被堵死，但已导致回油过慢，使得制动部分起作用的时间推迟，因此使上部回转停止时滑移量（即回转角度）过大。清洗各元件特别是节流孔及细小油道。安装各元件后试机时，回转滑移量已在规定的范围内，故障排除。

第四章行走系统

1.行走跑偏。挖掘机发生行走跑偏时，在认定行走马达技术状况正常、履带松紧度调整正确的情况下，可作如下的分段检查：

（1）检查行走液压回路工作压力。先检查行走速度慢的一侧，从组合阀开始，拆卸限压阀上的两根油管，用堵头堵住出油口。再拆卸另一个组合阀上的两根行走油管，启动发动机，拉动有堵头的组合阀的行走操纵手柄，观察油液压力是否符合要求，再观察另一个组合阀（限压阀）的A，B孔是否有油液流出。如果油

液压力正常，另一个组合阀的A、B孔无油液流出，即可认为故障不在组合阀；如果油液压力达不到正常值，说明内泄漏现象严重；如果另一个组合阀的A、B 孔有油液流出，说明两组合阀已串通。能使之串通的惟一途径是梭阀，要检查梭阀的密封性或更换梭阀。

（2）如果组合阀的工作正常，可按顺序检查中央回转接头。中央回转接头处油道很多，相互之间容易串通。检查的方法是：拆卸两个行走马达的A、B油管，然后堵死其中一个液压马达的A、B油管；启动发动机，拉动堵死油管的液压马达的换向阀，检查油液压力是否正常（要确认两只补油阀工作性能是完好的）；再观察没有堵死的液压马达的A、B油孔是否出油。如果油液压力不正常，没有堵死的A、B油孔又出油，即认为中央回转接头的油道密封不好，油道已互相串通，需要修理或更换中央回转接头的密封件。中央回转接头的第二、四油槽是联通左行走马达的A、B油孔的，而第三、五油槽是联通右行走马达的A、B油孔，如果是第二、三油槽串通或第四、五油槽串通，则挖掘机行走不平常。

3）液压缸爬行。液压缸活塞杆伸出时产生爬行的主要原因是，液压缸内的密封件和缸壁的配合不好，从静摩擦时阻力变化较大造成的。这种现象通常在液压缸新组装时容易出现，经过一段时间的使用，爬行现象会自然减轻以至消失。如果使用一段时间后液压缸爬行现象仍然存在，则应检查各密封件是否完好和装配正确。

4）组合阀进油短管破裂。除了组合阀的工作压力超过规定值外，最主要的原因是由于限速阀的阀芯在阀体内活动不灵活，有卡滞现象，造成由梭阀过来的工作油液不能正常推开限速阀，使回油不畅，致使回油阻力增加，引起瞬时压力升高而油管破裂。只要抛光或研磨限速阀，使其阀芯活动灵活，该故障即可排除。5）动力臂油缸、斗杆油缸、铲斗油缸的活塞杆只伸出、不收进；回油压力升高，油管接头断裂，发动机负荷增加。上述故障除了阀芯在正常位置外，主要原因是由于梭阀装反所致。从分析其工作原理可知，前给予回路组合阀依照各自不同的工作情况，分别引来各自的工作压力油，通过梭阀推开限推开限速阀，打开总回油路，使整个液压系统处于正常工作状态，即各阀组及所有执行元件能够正常进油和回油。当棱阀装反（把梭阀上后组阀进油口误接到梭阀的出油口，而把出油口接到后组阀的进油口）时，总回油路上的限速阀得不到梭阀引来的工作压力油来克服限速阀的弹簧弹力，无法把限速阀芯推到回油位置，此时限速阀芯在弹簧压力的作用下处于关闭总回油路的位置。从液压泵输出的压力油，由于没有回路，阀组各管路的压力异常升高，造成油管破裂。如果在这种情况下拉动换向阀，液压缸无杆腔容积大、压力高，还能勉强推动活塞杆无法收进。由于总回油路不通，阀组及油管压力异常升高，柴油机负荷加大，只要正确组装梭阀，上述故障即可提到排除。

6）液压泵不能实现合流，挖掘机行走没有快速。在换缶阀位置正确、电磁阀的合流阀无卡滞的情况下，出现这一故障的主要原因是由于背压阀弹簧折断或弹力过小所造成的。从分析该挖掘机液压系统的结构、原理可知，在液压系统总回油路的最后一道关口设置了一个背压阀，使用权回油系统有1.2MPa的回油压力，合流阀便是利用此压力来推动阀芯实现合流的。所以当背压阀弹簧折断、回油系统的压力降低时，指挥系统没有足够的压力来推动合流阀或双速阀，因此不能实现合流、使挖掘机行走速度加快。更换背压阀弹簧，使回油压力达到正常值时上述故障即可得到排除。

2.行走马达两个主油管爆裂。液压挖掘机行走马达两个主油管（A、B）经常爆

裂的主要原因是，变速之后双速阀的阀芯未能及时回位，致使进油口和回油口不能联能，引起油液压力瞬时过高。此时应：

（1）适当增大双速阀弹簧的弹力。在操纵压力解除后，阀芯在弹簧弹力的作用下能顺利复位。但应注意，增大弹簧的弹力不能简单的用增长率加垫片的方法，必须以弹簧的弹力进行检测。

（2）研磨双速阀，去除毛刺，使阀芯在阀体内活动自如，无卡滞现象。

（3）操作要规范。例如，挖掘机行走过程中换档的正确操作是：无论变换任何速度，必须先让挖掘机停车，然后换档再行走。

第五章电气系统

1.蓄电池电量不足，此时应及时对蓄电池充电，检查蓄电池液面高度，及时补充电解液至规定高度。如果发现蓄电池老化充电不良，就应该更换蓄电池，同时注意电池的日常保养，不要让蓄电池经常处于亏电状态。2。启动机故障维修或更换启动机。3、发电机故障维修或更换发电机。4、线路故障检查线路并修复.

第六章发动机

1.发动机油路故障1.1低压油路气阻在输油泵或喷油泵的抽吸作用下，燃油由油箱经低压油路送到高压泵。若低压油路封闭不严，或油箱内油面过低，而车辆倾斜停放和行驶，空气会趁机进入油路；若气温高，燃油蒸发，也会在低压油路形成气阻，造成发动机工作不稳，自动熄火或发动机不能启动。1.2油路堵塞油路堵塞的常见部位主要有油箱内的吸油管、滤网、柴油滤清器、油箱盖通气孔等。造成油路堵塞的主要问题是注入了不符合标准的柴油，或在加油过程中混进杂质。预防关键是保证柴油清洁及油路密封，对油路进行经常性保养，加强对柴油滤清器的清洁保养，及时清洗或更换滤芯，根据作业环境条件及时对油箱进行清洗，彻底去除油箱底部的油泥及水分。1.3喷油泵的故障喷油泵柱塞及出油阀偶件磨损严重，造成发动机启动困难。此时应及时更换柱塞及出油阀偶件.

2.发动机动力不足 2.1空气滤清器滤芯堵塞应清洁或更换空气滤清器滤芯。2.2燃油中有水分,应更换燃油。2.3燃油给油泵故障,修理或更换燃油给油泵。2.4喷油管损坏或堵塞,更换喷油管。2.5喷油泵故障，检查出油阀、计时器、柱塞及凸轮轴如有损坏及时更换或修理。

3.发动机过热 3.1冷却水不够，添加冷却水。3.2风扇皮带松弛或打滑，更换风扇皮带。3.3散热器顶盖故障或散热器芯堵塞，更换散热器顶盖或清理散热器芯。3.4水泵故障，修理或更换水泵。3.5冷却系统被异物堵塞，清理异物。

4.排气冒黑烟 4.1空气滤清器滤芯堵塞，清洗或更换空气滤清器滤芯。4.2喷嘴喷射起始压力太低喷雾状态不良，调整或更换喷嘴。4.3喷油泵出油阀故障导致燃油喷射后喷油，更换出油阀。

5.噪音 5.1发动机敲缸，燃油不适合，喷嘴起始压力和喷雾状态不合适或者缸盖衬垫漏气活塞环折断，应更换燃油、调整或更换喷嘴或更换盖衬垫或活塞环。

5.漏气噪音检查排气管道及汽缸盖密封垫，如有损坏更换。5.3持续噪音检查风扇皮带风扇及冷却风扇是否松动。5.4巨大噪音气门间隙调整不当或摇臂损坏，飞轮螺栓松动，应调整气门间隙更换摇臂或重新拎紧螺栓。

第七章传动系统

1、制动不灵

挖掘机在行驶过程中，当踏下制动踏板时，不能迅速减速或无制动效果；当各车轮制动转矩不一致时，机械产生侧向滑移。原因及排除方法是：（1）蓄能器内氮气压力不中；应补充氮气使其压力达到2.5MPa。

（2）制动阀阀芯卡滞；应检修清洗制动阀。

（3）制动摩擦片与制动鼓间隙达大或接触面积过小，应调整间隙至0.5～0.8mm。

（4）凸轮轴卡滞或制动蹄与支承销接触处卡滞；应清除凸轮轴与支架、制动蹄与支承销接触处的锈蚀及油污，加强凸轮轴处的润滑。

（5）制动摩擦片沾有油污、泥沙或磨损过甚致使铆钉外露；应清除摩擦片和制动鼓工作面上的油污、泥沙或更换摩擦片。

（6）制动鼓变形、磨损失圆或产生沟槽；应搪削制动鼓，更换摩擦片。2、转身沉重

挖掘机在行驶过程中，转动转向盘时，感觉吃力且转向轮转向迟缓。原因及排除方法是：

（1）转向系统压力过低，只有7MPa，当感觉转向沉重时，应检测系统压力。若压力过低，可通过流量控制阀进行调整。

（2）转向齿轮泵损坏。当系统压力经调整后，仍不能达到规定数值时，应检修或更换齿轮泵。

3、工作油温急剧升高

（1）主安全阀压力过低，使大量油液通过安全阀节流，压力能转化为热能；应调整两个主安全阀压力至30MPa。

（2）液压油散热器外部油污过甚，使散热效率下降；应彻底清除液压油散热器外部油污。

（3）环境温度过高，超负荷工作时间过长，应及时停机冷却。

4、工作液压缸无力或自行沉将

在发动机工作正常的情况下，挖掘机作业时液压缸动作缓慢。当铲斗离开地面处于某一高度，且操纵杆置于中立位置时，工作液压缸活塞杆自行沉降大于100mm/h。原因及排除方法是：

（1）液压缸活塞上的密封件损坏；此时应更换。

（2）过载阀压力过低；应检查、调整过载阀压力至34MPa。

（3）过载阀或安全阀密封不严；应清洗、检修过载阀或安全阀。

5、支腿液压缸闭锁不严

挖掘机作业时，由于机架重心频繁发生偏移，致使支腿液压缸活塞杆内收失去支撑作用。原因及排除方法是：

（1）支腿液压缸密封圈损坏；此时应更换。

（2）支腿单向阀（液压锁）密封不严；应清洗、检修。

6、驱动桥温度过高

（1）润滑油量不足或润滑油质量不符合要求。当发现驱动桥润滑油渗漏时，应及时修复参汛部位并按规定加注润滑油。若润滑油变质或牌号选择不当，应彻底进行更换。

（2）轴承间隙过小或轴承损坏。轴承间隙过小是由于装配与调整不当所致，应按技术要求重新装配并调整不当所致，应按技术要求重新装配并调整轴承间隙。否则极易引起温度升高，同时加剧轴承磨损，造成损坏。

（3）主、从动锥齿轮啮合间隙过小。这是由于装配与调整不当所致，应按技术要求重新装配并调整主、从动锥齿轮啮合间隙。

（4）差速器齿轮啮合间隙过小。这是由于行星齿轮或半轴齿轮垫片选择不当造成的，装配时应选择厚度适当的垫片进行调整。

（5）半轴与桥壳碰擦或制动不能彻底解除。机器经常在恶劣环境中行驶，由于颠簸、紧急制动等原因造成半轴或桥壳变形，引起半轴与桥壳碰擦。应及时进行校正或更换新件。当车轮制动器制动不能彻底解除时，摩擦片与制动鼓产生摩擦，温度迅速上升，此时应检查制动系统或调整制动间隙。

7、驱动桥响声异常

（1）机器转向行驶时，差速器响声明显。

当机器直线行驶速度达到15～20km/h时，如出现“恩恩恩”的响声，速度越高响声越大，转弯时还会出现“咯噔、咯噔”的声音，严重时驱动桥会产生抖动。这是由于行星齿轮与半轴齿轮啮合间隙过大、行星齿轮与半轴齿轮齿面磨损严重或齿轮断裂引起的，应选配适当厚度的垫片进行调整或更换损伤的齿轮。

机器在低速行驶尤其是转弯时会出现“卡叭、卡叭”的响声，但行驶速度提高后，响声一般会消失。这是由于十字轴轴颈磨损严重或折断造成的，应更换十字轴。

（2）机器直线调整行驶时，出现“呜呜呜”的响声，速度降低时响声严重，转弯时又变为“恩恩恩”的响声，则是齿面擦伤造成。轻微的擦伤可用油石或锉刀修正，严重时应更换齿轮。

（3）机器作直线和转向行驶时，锥齿轮响声均比较明显。原因包括齿轮啮合间隙过小、齿轮啮合间隙不均。

若机器在行驶时出现无节奏的“咯噔、咯噔”的撞击声，在速度变化不稳时较为明显，但当行驶速度相当平稳时，响声会消失，则为齿轮啮合

主要参考文献

1.胡乾坤，液压挖掘机的使用与维修，合肥：安徽科学技术出版社，1993

2.朱齐平，进口挖掘机维修手册，沈阳：辽宁科学技术出版社，2004

3.刘忠，杨国平，工程机械液压传动原理、故障诊断与排除，北京，机械工业出

版社，2004

4.郑训，张铁，黄厚宝，工程机械通用总成，北京，机械工业出版社，2004

致谢

本文是在吴幼松老师精心指导和大力支持下完成的，吴老师以其严谨求实的治学态度、高度的敬业精神、兢兢业业、孜孜以求的工作作风和大胆创新的进取精神对我产生重要影响。他渊博的知识、开阔的视野和敏锐的思维给了我深深的启迪。另外，我还要特别感谢刘军对我实验以及论文写作的指导，他为我完成这篇论文提供了巨大的帮助。还要感谢，叶小伟和汤中文同学对我的无私帮助，使我得以顺利完成论文。同时实习车间的老师傅也时常帮助我，在此我也衷心的感谢他们。最后，再次对关心、帮助我的老师，工友和同学表示衷心地感谢。