液压维修第14章--铲运机液压故障的诊断与排除

第14章铲运机液压故障的诊断与排除14.1 WJD—1.5型电动铲运机液压系统故障的诊断与排除WJD—1.5型电动铲运机整个液压系统可分为三个部分：G30泵供油的工作机构液压系统，G20.20后泵供油的卷缆机构液压系统，前泵供油的转向机构液压系统。

辅助部分包括油绳、管路和接头。

WJD—1.5型电动铲运机液压系统的常见故障的诊断与排除转向、工作机构和卷缆机构的液压系统的常见故障的诊断与排除分别列于表14—1、表14—2和表14—3。

表14—1 转向液压系统故障的诊断与排除表14—2工作机构液压系统故障的诊断与排除表14—3卷绕机构液压系统故障的诊断与排除14.1.2 WJD—1.5型电动铲运机液压系统故障部位的查找方法从前面的表中可以看出，一个故障产生的原因有多种，假设一个原因一个原因去查找，既费时又费力。

便捷的查找方法是：大的故障从整个液压系统查起，小的故障从局部查起；查找思路先易后难，先查结构较简单的零部件，后查较复杂的零部件；查找顺序为辅助部分。

例如转向系统转向不灵或无力这一故障，从表14—1中可以看出，产生这一故障的原因多达6种。

可依照上述的查找方法来找出故障的产生原因与部位。

首先，判定该故障是否为大的故障，假设整个液压系统工作均不正常，则说明是大故障，假设仅是转向不灵或无力，其余液压分系统均正常则说明是小故障或局部故障。

查找思路是先易后难，顺序为观察辅助部分的油绳与接头是否渗漏油液，再查转向器溢流阀是否调得太低，假设调到位转向仍然无力或不灵，可将溢流阀拆下检查，看是否是溢流阀阀芯上的O形油封损坏；假设正常，再用压力表测量泵出口压力是否正常，压力正常则说明泵是好的，可判定是液压缸油封损坏，反之则是泵损坏。

液压系统故障原因和部位查出后，按照各部件检修要求检修。

实例：故障名称：电动机无法起动，电工检查电控完好。

故障现象是当电动机Y起动时，翻斗缸自动收斗，Y—△转换时电动机停转。

当时将卷缆阀上两溢流阀调松到位后电动机起动成功一次后又不行。

这说明先导阀控制收斗的阀芯接通油路使控制翻斗缸的一组多路阀芯动作，翻斗缸油路接通，当翻斗缸收斗行程到位后，工作液压泵油路堵塞，系统油压上升，电动机起动负荷太大，而使电动机在Y—△转换起动时停转。

更换先导阀后，电动机起动，工作正常。

14.2 电动铲运机换向阀的工作原理及故障处理芬兰生产的TORO一400E电动铲运机在井下铲装矿石的作业过程中，对变速系统换向阀的工作可靠性要求很高。

当铲装完成后，后退时，如变速系统响应慢，铲运机后退起步就缓慢，极易造成矿石从堆上下滑埋机事故。

处理变速系统这样的故障，必须首先了解换向阀的工作原理及其结构。

换向阀的工作原理及结构铲运机换向阀的工作原理见图14—1所示。

1.油路压力表；2.变速箱离合器；3.单向阀；4.充压蓄能器；5.溢流阀；A.节流孔图14—1 换向阀工作原理电动铲运机用l000V的三相交流异步电动机作为动力，采用液力传动系统。

为保证运行平缓不受冲击，铲运机选用clark 5．5HR34425型变速箱，换向阀采用蓄能延时换向的设计。

由图14—1知，要使变速箱方向挡离合器2合上，主轴路上的油必须先通过节流孔〔A〕向蓄能器充压。

只有当蓄能器压力到达设定值后，才能切断溢流阀5，离合器在压力油的作用下迅速合上。

蓄能器充压时间为2s，离合器的延时合上消除挂挡后压力油直接作用到离合器上所造成的冲击，使铲运机换挡运行平稳，离合器的压力-时间关系曲线如图14—2。

图14—2 离合器的压力与时间关系曲线HR34000变速箱换向阀由两组蓄能器、两组压力调节阀组成，前进挡、后退挡两组方向离合器由装在一个阀体内的每个独立的压力调节阀来调节和控制。

图14—3中调压阀柱塞8A腔的压力油同时作用在方向挡离合器上，其大小由图中的溢流阀来设定，同时与排油口=。

因此，在通过排油口流量恒定的情面积的大小有关，由流体力学可知q CdA况下，随着排油口面积增大，排油口前、后腔压力差减小，一旦排油口被切断，A腔压力将很快升高到溢流阀5 (图14一l)的调定值，调节过程如下(以后退挡调节为例)：如图14—4所示，在选定后退挡时，压力油进入调节阀的A腔，使柱塞2向左移动，露出节流孔，此时排油口亦随之打开。

随着节流孔口的增大，A腔压力减小，直到A腔的压力油产生的压力与B腔复位弹簧1产生的力相等时，调压阀柱塞2不再左移，A腔保持为一低压，这一过程对应P-t曲线中的t1段，时问为0.14s。

压力油不断进入A腔，使A腔压力升高，其升高值由复位弹簧1决定。

在这一压力差的作用下，压力油通过节流孔5，进入B腔，并从排油口6进入蓄能器空腔。

这一过程对应P-t曲线的t2段，时间为0.30s。

当蓄能器空腔充满压力油后，蓄能器柱塞3压迫弹簧4，使弹力增大，使充满蓄能器空腔和调压阀柱塞2B腔的压力增大，柱塞2向右移动，节流孔面积减小，同时A腔压力升高，使调压阀柱塞2向左移动。

这一动态过程对应P-t曲线的t1段，时间为1.58s。

此时压力升高值由弹簧4来控制。

1.后退挡蓄能器；2.前进挡蓄能器；3.前进挡调压阀；4.后退挡调压阀；5.蓄能器弹簧；6.蓄能器柱塞；7.调压阀复位弹簧；8.调压阀柱塞；9.柱塞节流孔；l0.排油口图14—3 换向阀结构1.复位弹簧；2.调压阀柱塞；3.蓄能器柱塞；4.蓄能器复位弹簧；5.节流孔；6.排油口图14—4 后退挡简图一旦蓄能器柱塞3压到顶部，将不再有压力油通过节流孔5，调压阀柱塞2的A、B两腔压力相等，这时B腔的复位弹簧将柱塞2推到右边，切断进油。

A腔和后退挡离合器压力迅速上升，到达图14一l中溢流阀6的值，这一过程对应P-t曲线的垂直线段。

此时，离合器合上，实现后退运行。

当选定前进挡时，换向阀的工作过程与之相同。

故障诊断与排除1.故障现象在实际作业时，当司机挂后退挡时，油门加到最大，约在3s以后铲运机才响应起步，起步时间比设计时间超出1s，这在铲装作业时是绝对不允许的。

2.故障诊断与排除根据系统工作原理分析，故障产生的原因有两个：(1)变速箱方向挡离合器内泄漏，挂挡压力建立时间延长。

(2)换向阀压力调节阀节流孔堵塞，液压油流量减小，造成蓄能器充压时间延长。

在判定方向挡离合器是否有内泄漏时，必须做耐压试验。

为了测定离合器是否泄漏，可根据调压阀柱塞空问的大小，做个9.525mm×28.565mm 的圆形柱塞，打入柱塞空间B，这样使得A腔中的压力油不经过蓄能器而直接进入离合器，起动电动机，发现铲运机立即起步，这证明离合器密封良好，故障是由调压阀引起的。

将前进、后退两组调压阀拆下，发现柱塞上的节流孔有部分堵塞，用清洗液进行浸泡清理，将节流孔中的污物清除后，试车正常，修理完成。

通过这种故障的处理证明，要保证电铲换向的灵敏，必须定期更换变速系统的滤芯，经常测试系统油压，根据要求及时更换系统液压油。

14.3 LF—4.1型铲运机液压系统故障的诊断与排除某矿进口的井下铲运机主要有德国G．N．H公司的LF—4.1型和法国E．M公司的CT—Il500型两种，它们的变矩器变速箱液压循环系统原理基本相同，整个液压循环系统在生产使用过程中常出现故障，以LF—4.1型铲运机的变矩器变速箱液压循环系统为例，说明这些故障的产生原因以及排除方法(见原理图14—5所示)。

1.液压泵；2.过滤器；3.调压阀；4.安全阀；5.变矩器；6.油冷却器；7.压力表；8.润滑油分配器；9.制动脱挡阀；10.方向阀；11.离合器；l2.挡位阀；13.变速箱图14—5 LF—型铲运机液压系统原理图故障11.故障现象液压泵输出油压力低或不供油。

2.故障诊断与排除(1)变速箱油面低加油至正确油位(停车加油到变速箱上部，油位塞松开时油能自由流出为止)。

(2)漏气液压泵吸油软管破裂或管接头密封不好，吸人空气，检查吸油管路中所有软管及管接头，拧紧所有管接头，必要时更换。

(3)液压泵吸油滤网堵塞清洗吸油滤网。

(4)液压泵内泄严重、流量降低检查并修复液压泵，必要时更换液压泵。

(5)液压泵驱动轴损坏更换新液压泵。

故障21.故障现象离合器操纵压力低。

2.故障诊断与排除(1)压力表显示失灵更换压力表。

(2)调压阀阀芯处于开通清洗并检查调压阀，必要时更换调压阀。

(3)变速箱离合器轴或活塞的密封不好可以通过关闭变速箱操纵阀的进油压力管，假设压力恢复正常，可证明故障发生在变速箱内离合器轴或活塞上，对变速箱进行解体检查，更换密封环。

(4)变速箱离合器活塞卸荷阀失效变速箱离合器活塞卸荷阀失效而处于开通状态，彻底清洗卸荷阀并恢复其正常工作性能。

(5)制动脱挡阀失灵检查清洗制动脱挡阀并修复，必要时更换制动脱挡阀。

(6)离合器操纵压力低按2项处理。

(7)变速箱离合器内摩擦片磨损过度对变速箱解体检查，更换磨损过度和已到达报废的摩擦片。

故障31.故障现象功率不足。

2.故障诊断与排除(1)发动机运转不正常，调整发动机。

(2)变矩器失速状态下发动机转速低，调节发动机转速，检查调速器并调节正常。

(3)变矩器泵轮和涡轮端面间隙过大，解体变矩器，检查涡轮、泵轮的磨损情况及造成磨损的原因，调节泵轮和涡轮的端面间隙，必要时更换固定卡环、涡轮或泵轮等。

故障41.故障现象泄漏。

2.故障诊断与排除严重的外泄油将会导致整个变矩器变速箱液压循环系统失去正常的工作能力，甚至造成重大的设备事故，故发现有外泄现象，应及早处理好。

(1)系统管路中油管爆裂或磨破，更换油管。

(2)系统管路中接头松或密封不良，拧紧所有的接头，必要时更换接头。

(3)液压泵、变矩器和变速箱的转动轴油封失效，更换轴油封。

(4)发动机飞轮箱内漏油，检查变矩器泵壳和泵轮之间的O形圈、挡油盘O形圈及密封环，更换失效的O圈或密封环。

(5)变速箱前、后端盖与箱体接合面或操纵阀与变速箱接合面密封失效，清洗并修复各接合面，均匀涂上可靠的密封胶，重新装配。

14.4 922D铲运机液压系统故障的诊断与排除液压系统由三个回路组成，一是铲斗油路，控制铲斗上升、下降、倾翻；二是转向油路，它主要是控制铲运机左右转弯；三是制动油路，主要是控制停车和制动。

各油路都由相应的液压元件组成，如图14—6所示。

图14—6 922D铲运机液压系统的工作原理图14.4.1 故障11.故障现象油温高。

2.故障诊断与排除(1)油箱太小一般油箱的容量应是泵每分钟流量的3倍以上，对于井下铲运机由于受空间的限制，油箱的容量应等于液压泵每分钟的流量。

当系统采用两个以上液压泵工作时，油箱的容量应按几个液压泵每分钟的流量总合来计算。

922D铲运机油箱的容量为114L，转向泵当转速为200r／min时流量为76L／min；工作泵当转速为200r／min时流量为l56L／min。

两泵流量之和为232L／min，远远大于1140L，因此油箱散热面积不足是液压系统油温高的原因之一。