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日立挖掘机液压系统维修及常见故障解析

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2018-1-16     浏览次数:    
液压油质量的好坏,不仅影响着工程机械的正常工作,而且会造成液压系统零部件的严重损坏。现结合工作实践归纳出几种在无专用检测仪器情况下,简易鉴别液压油质量的方法。(1)目测法:如油液呈混浊状,则说明油液中含有大量水分。(2)燃烧法:用洁净、干燥的棉纱或棉纸沾少许待检测的油液,然后用火将其点燃。若发现“噼啪”的炸裂声响或闪光现象,则说明油液中含有较多水分。(1)感观鉴别:油液中有明显的金属颗粒悬浮物,用手指捻捏时直接感觉到细小颗粒的存在;在光照下,若有反光闪点,则说明液压元件已严重磨损;若油箱底部沉淀有大量金属屑,则说明主油泵或马达已严重磨损。(2)加温鉴别:对于粘度较低的液压油可直接放入洁净、干燥的试管中加热升温。
若发现试管中油液出现沉淀或悬浮物,则说明油液中已含有机械杂质。(3)滤纸鉴别:对于粘度较高的液压油,可用纯净的汽油稀释后,再用干净的滤纸进行过滤。若发现滤纸上存留大量机械杂质(金属粉末),则说明液压元件已严重磨损。(4)声音鉴别:若整个液压系统有较大的、断续的噪声和振动,同时主油泵发出“嗡嗡”的声响,甚至出现活塞杆“爬行”的现象,这时观察油箱液面,油管出口或透明液位计,会发现大量的泡沫。这种情况说明液压油已浸入了大量的空气。(1)玻璃板倾斜法:取一块干净的玻璃板,将其水平放置,并将被测液压油滴一滴在玻璃上,同时在旁边再滴一滴标准液压油(同牌号的新品液压油),然后将玻璃板倾斜,并注意观察:如果被测油液的流速和流动距离均比标准油液大。
则说明其粘度比标准油液低,反之,则说明其粘度比标准油液高。(2)玻璃瓶倒置法:将被测的液压油液与标准油液分别盛在两个大小和长度相同的透明玻璃瓶中(不要装得太满),再用塞子将两瓶口堵上。将两瓶并排放置在一起,然后同时迅速将两瓶倒置。如果被测液压油在瓶中的气泡比标准油液在瓶中的气泡上升得快,则说明油液的粘度比标准油液粘度低,反之,则说明油液粘度比标准油液粘度高;若两种油液气泡上升的速度接近,则说明粘度也相似。(1)油泵油液的鉴别:从油泵中取出少许被测油液,若发现其已呈混浊状(有时像淡黄色的牛奶),且用燃烧法鉴别时,发现其含大量水分,用手感觉已失去粘性,则说明该油液已彻底乳化变质,不宜再用。(2)油箱油液的鉴别:从油箱中取出少许被测油液。
用滤纸过滤,若滤纸上存留有黑色残渣,且有一股刺鼻的异味,则说明该油液已氧化变质,也可直接从油箱底部取出部分沉淀油泥,若发现其中有许多沥青和胶质沉淀,将其放在手指上捻捏,若感觉到胶质多,粘附性强,则说明该油已氧化变质。一台日立EX350LC-5HHE型挖掘机在施工现斗杆收回缓慢的故障现象。该机的斗杆控制回路如附图所示。EX350LC-5HHE型挖掘机斗杆收回(斗杆缸伸出)时的主进油路为:一路由主泵1经过斗杆控制阀单向阀9至斗杆缸8(缸底部一侧);另一路由主泵2经过斗杆控制阀单向阀9至斗杆缸8(缸底部一侧)。回油路为:斗杆缸8(缸杆一侧)经单向阀斗杆控制阀3至斗杆换向阀4。当斗杆收回时。由电磁阀输送出的先导压力油至斗杆换向阀。
使其换向,从而将斗杆缸杆一侧至液压油箱的回流油路关闭。所以,从缸盖一侧的回流油又经单向阀5同主泵所输出的油汇合,共同流向斗杆缸底部的一侧,从而增加了斗杆收回的速度,并防止斗杆收回时出现短暂停留的现象。对该机其余动作的测试情况下:左、右履带旋转速度为转3圈需28s;回转速度为转3圈需16s。表明动臂动作正常。根据斗杆收回控制回路和其余动作的测试结果,首先可初步排除主泵2存有故障;拆检斗杆控制阀6和单向阀9,结果正常;由于斗杆缸8伸出时活塞杆表面并无任何磨痕,故初步排除斗杆缸有故障。从斗杆收回控制回路可知,斗杆换向阀4能增加斗杆收回的速度和防止斗杆收回时出现的短暂停留现象。于是,拆检该阀,发现该阀阀芯已断裂并卡死在阀体中。
使电磁阀输送的先导压力油无法启动该阀,从而使斗杆缸活塞杆一侧的油液回流至液压油箱。在更换了该阀阀芯并清洗后,再开机试验时斗杆的收回动作已恢复正常。日立EX1100型液压挖掘机总质量105t,外形尺寸为14.5m×5.32m×6.3m。在转移工地时,面对如此的庞然大物,必须先将其进行分解,并且还需要用起重机、平板车来进行吊运。在拆卸的时候,须将铲斗、动臂、斗杆臂总成,主机,履带,驾驶室及其他附件等5大部件从整机上分解开。一般我们用一台50t汽车起重机来完成整机的拆卸和组装工作。其拆卸步骤如下。(1)拆卸铲斗。首先拆下分配阀上液压泵通向铲斗缸的两根主油管的接头。然后用一根同型号的油管将分配阀上的这两个油口连接起来。
并用原来的锁片和螺钉锁死,以封闭铲斗缸,使铲斗保持原状不能打开;用棉布塞住已拆下的两根主油管的出口,再用宽胶带缠住接口,以防止赃物进入油管内;拔掉斗杆臂与铲斗的两个连接销,以及两个铲斗缸与铲斗的连接销,用细钢丝绳(12#为宜)穿过铲斗缸销孔和铲斗臂上的吊环,将铲斗缸固定在动臂、斗杆臂上,使其不能摆动,活塞杆也不能伸出。注意:须保管好销子、锁片和螺钉。(2)拆卸动臂、斗杆臂总成。在拆卸前,为了装车运输方便应首先操纵斗杆缸,使动臂、斗杆臂总成两端的长度保持在8.69m左右,高度约为3.25m;断开从液压系统总控制阀通往铲斗缸、斗杆缸和动臂缸的14根连接油管(共14个断开点)。一般斗杆臂和动臂之间的连接不需要拆开。
除非受运输工具或道路限制才将二者分开,所以两臂之间的斗杆缸不必拆卸,油管和销子也都不用动;用专用堵头、锁片封闭上述断点的油口,以封闭动臂和斗杆缸;用起重机吊住动臂、斗杆臂总成,然后拔掉动臂缸与主机的连个连接销,以及动臂与主机的两个连接销,用12#钢丝绳穿过动臂缸销孔与动臂吊环,将它们固定在动臂上,使油缸不能摆动、下垂。注意:须保管好油管,且将销子仍穿入主机上的销孔内,并用锁片和螺钉锁定。(3)拆下配重上的2根水平连接螺栓和4根垂直连接螺栓,吊卸配重;拆卸驾驶室和超高超宽的排气筒、护栏等物。(4)分解上部回转盘与下部行走装置。用起重机吊住主机,吊点分别为动臂与主机的2个连接销以及机架上的另外2个专用吊环。
注意:在分解前,应先用专用的55mm扳手将履带和上部回转盘连接的52根螺栓取下,然后拆卸任意一侧的履带总成,拆卸时先用起重机将上部回转盘提离履带,然后用推土机或其他机械拖拉该侧的履带总成使之离开原地一定距离,从而给上部回转盘X型梁吊离履带留出空间,之后将上部回转盘平稳地吊装在平板车上。注意:保管好螺栓和衬套。(5)撞车转移。装主机时,需用板宽为3.2m的30t平板拖车一台,装车时发动机的方向应朝前,须按尺寸居中放置并作必要的固定;装动臂、斗杆臂总成和左右履带时,需用板长为9m、宽3.2m的50t平板拖车一台,装车时先将动臂、斗杆臂总成沿长度方向放置在平板车的中间(动臂端向后),然后将两条履带分别搁置在动臂、斗杆臂总成的两侧。
再做固定;装铲斗、配重、驾驶室及其他附件时,需用一台30t的双桥货车。用此3台运输车辆即可将机器转移工地了。(1)在拆装过程中要特别注意液压系统的清洁,防止赃物进入油路。(2)要和承运单位签订运输合同,承运物件要有清单。(3)组装的顺序和拆卸过程刚好相反,即先将上部回转盘与下部行走装置组装在一起,然后装动臂、斗杆臂总成,之后安装铲斗,最后是配重、驾驶室和排气筒、护栏等部分。在组装上部回转盘与下部行走装置时,应先将一条履带总成放置在开阔的平地上,再用起重机吊起上部回转盘和X形梁,然后先将X形梁按照正确的方向插入履带架,戴上螺栓(不能拧紧)。此时最好用提前准备好的方木打垛支撑住另一侧的上部回转盘机体。
并使该侧机体略高于履带一侧,而且方木垛不能占据履带位置,然后慢慢地放下上部回转盘,用起重机吊起另一条履带将其平稳地装在X形梁上,用螺栓连接好,最后按规定扭矩拧紧。在安装动臂、斗杆臂总成时,先穿上动臂与主机的连接销,然后接通动臂缸油管,在液压油箱油面不低于下刻度线的情况下,启动发动机,操纵动臂缸伸缩,同时配合起重机将动臂缸与主机的连接销穿入销孔内。同样,在安装铲斗与铲斗缸的连接销时,也要先接通铲斗缸的油管。(4)在拆卸动臂、斗杆臂总成时,斗杆缸和动臂缸活塞杆的末端一定要用12#钢丝绳固定在相应的吊环上,以防止活塞杆在拆装、运输过程中伸出而被压弯或磨损。(5)在拆卸电路导线、液压油管时要作出标记,以免组装时出现连接错误;
销子、锁片、油管、专用螺钉要保管好,以免混淆、丢失。(6)吊装、运输过程中,两条履带的液压行走马达要用护盖保护起来,以防止碰撞损坏。(7)拆下驾驶室的操作台,并用防雨布将其包裹起来,以防止其受风吹雨淋。(8)设备组装完毕后,要作全面的检查和保养,在确认连接无误,燃油、工作油、润滑油、冷却液等均已加注到位后再做试运行,在确保发动机、各工作装置均已运转正常后,方可投入正式作业。EX200-2型挖掘机采用微机控制,是日立公司推出的高度机电液一体化的产品。该机泵控部分结构简单,采用两只高速电磁阀控制双联伺服变量柱塞泵。变量系统发生故障时常导致整机工作失常,而最常见的故障现象就是发动机失速。所谓发动机失速就是由于发动机而导致转速下降或熄火。
原因可能出自以下几方面。高速电磁阀是变量信号的最终执行者,工作过程中接受来自PVC10的脉冲信号,完成快速开关动作。当阀6断路而阀5处于通路状态时,从先导泵8来的压力油进入伺服活塞7的小端,活塞另一端则通过阀5与油箱相通,伺服活塞上移,泵的斜盘倾角变小、排量减小。反之,当阀5断路而阀6处于通路时,泵的排量增加。当阀6均断路时,泵的斜盘锁定在某一位置,热电厂量保持定值。若工作过程中电磁阀泄漏或堵塞,执行PVC所给信号即出现偏差,泵的排量居高不下,发动机就会失速。此时若用EX.Dr(诊断仪)其参数,会发现泵的倾角控制信号很正常,而实际倾角不随倾角信号的变化而变化或反应很迟钝。角度传感器的输入轴通过一个连杆机构与泵的斜盘相连。
将斜盘的实际角度以电压信号的方式反馈给PVC。当斜盘倾角在2°-24°的范围内变化时,其电压信号在0.25-4.75V之间变化。如果角度传感器失效,使PVC无确感知当前泵的斜盘倾角,就会向两高速电磁阀发生错误指令,导致发动机失速。另外,角度传感器也要按一定方向安装,要确保轴上的标记和外壳上的标签相差180°。在正常情况下,当系统压力接近溢流状态时,为了防止过载,泵的排量开始下降,压力传感器的作用就是向PVC正确地传递系统的压力值;如果压力传感器出现故障不能正确地向PVC反馈压力信号,当系统压力接近溢流状态时,PVC就不能给高速电磁阀发出减小排量的信号,从而使液压泵处于高压力、大排量的状态,发动机就会过载失速。
转速传感器可测得发动机的转速并将其通过EC(发动机转速控制器)与PVC的连线传递给PVC。在作业过程中,若发动机转速下有下降的趋势,为防止发动机转速继续下降,PVC就会向高速电磁阀发出减小排量的信号,以减小发动机载荷。若转速传感器出现故障,会给PVC以错误信号,泵的排量不会减小,发动机就会失速。压差传感器的作用是检测泵的出口压力与液压缸负载之间的压差值,并以电压信号的方式反馈给PVC。压差值在0-2.6Mpa之间变化时,其电压值在0.25-4.75V之间变化。当操纵杆位于中立位置时,压差值最大为2.6Mpa,此时泵的排量最小。压差随负载大小的变化在0-2。6Mpa之间变化。当压差低于1.5Mpa时。
PVC就会依据压差传感器所提供的信号向高速电磁阀发出增大斜盘角度的信号,而当压差值大于1.5Mpa时,PVC就会向高速电磁阀发出减小斜盘倾角的信号,而泵的排量变小则有利于节能。一般来说,压差大于1.5Mpa是发生在操纵杆位于中立位置,或液压缸活塞运行至极限位置而操纵杆仍处于操纵位置时卸荷状态。若压差传感器出现故障,则PVC就会发出错误指令而导致发动机失速。PVC为液压泵的控制核心和枢纽,若它出现故障,必然会使泵控换效,发动机失速。PVC的上盖上有一个观察孔,正常情况下可以看到有一个红色的发光二极管在有规律地闪烁;如果发光二极管不闪烁或闪烁没有规律,就说明PVC或电器设备可能有故障。不过,PVC的损坏在大多数情况下都是由于线路短路、传感器和电磁阀等电器元件损坏而引起的。
因此在更换新的PVC前一定要进行仔细检查。控制线路若出现断路和短路现象,也往往会使泵控换效、发动机失速。另外,若液压泵的伺服活塞卡在排量位置,也会出现以下故障。德国德马克公司生产的H95型液压挖掘机,斗容量大,生产效率高,配套32t以上的自卸车使用时效果更佳,其电气控制系统和液压履带张紧装置便于操作和维修。泵分动齿轮箱内窜于液压油故障现象泵分动齿轮箱内窜入液压油,并从其呼吸器溢出。原因分析因3个主泵分别安装在泵分动齿轮箱上,根据系统工作原理分析,窜油部位可能有一是泵分动齿轮箱的润滑泵处有液压油侵入,即由于长时间工作,润滑油泵的骨架油封损坏或老化,导致主泵1内的液压油侵入润滑油泵,经循环进入泵分动齿轮箱。
久之从其呼吸器溢出;二是主泵与泵分动齿轮箱连接处窜油,即由于主泵的骨架油封损坏或老化,使主泵内的高压液压油直接侵入泵分动齿轮箱,并自呼吸器溢出。主泵油封的传动或轴向移动也会导致液压油侵入润滑系统。其原因有:油封安装间隙大,在泵轴的带动下产生旋转动作;与泵连接的花键处的轴承磨损,导致泵轴的径向跳动,使油封内圈变形、外圈配合间隙增大而产生油封的传动和轴向移动;油液压力的长时间作用,使油封产生轴向移动;油封的硬化致使与其配合的轴径磨损加剧,导致配合间隙增大。故障排除先取下并拆解泵分动齿轮箱的润滑泵的油封,检查油封与轴的配合是否良好,有无损坏或老化现象;检查安装油封的轴径处有无明显磨损,进而判断是否为故障发生部位;
然后检查主泵油封。拆解3个主泵,分别取出油封并检查其内缘是否老化或损坏;油封弹簧是否失效,安装油封处轴的轴向、径向有无磨损的痕迹,从而判断出是否为故障部位。解决问题的办法有:定期更换油封;定期清洗、维护液压系统的散热装置,定期检测系统压力,确保系统的散热正常;通过更换泵轴或将轴的径向磨损部位进行镀铬以修复。发动机工作正常,但工作装置无动作故障现象发动机工作正常,但工作装置却无任何动作。原因分析先导泵内泄,甚至损坏;先导回路减压阀卡死,处于常开位置;先导回路电磁阀主电路断路;先导油路主油管爆裂;由于电路有故障导致电液控转换阀Y61的电控失灵;发动机与泵分动齿轮箱之间的弹性联轴器损坏。故障排除针对故障情况。
因3个主泵不可能同时损坏,所以不必先测系统压力。应先检查液压系统的油位,不足时添加;如液压油充足,则可检查先导主油路,损坏时应修复或更换。然后,检查先导油路电磁阀主电路是否断路以及电液控转换阀Y61的电路情况;如果电控部分出现故障,应先将电液控制转换开关换到液控部分出现故障,并测试动臂动作情况。最后,检查先导泵内部损坏情况和减压阀的清洁情况;经修理后试机。先导回路的调定压力为3.5MPa,当回路压力超过3.5MPa时减压阀4自动卸压。可以将6MPa的压力表连接在M5处,测先导回路压力,当压力不符时通过减压阀4使回路压力达到3.5MPa。从而排除故障。履带无张紧或无行走动作故障现象履带无张紧或无行走动作。
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