汽車起重機液壓故障診斷與維修

1、汽車起重機液壓故障診斷與維修摘要：隨著國家現(xiàn)代化建設(shè)的飛速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷進步，現(xiàn)代施工項目對汽車起重機的要求也越來越來高，高、深、尖液壓技術(shù)在汽車起重機上的應(yīng)用也越來越廣泛。全液壓汽車起重機的特點，液壓起重機主要回路，液壓系統(tǒng)常見的故障原因，系統(tǒng)壓力不足和液壓自行缸回縮故障的診斷及維修方法。關(guān)鍵詞：汽車起重機 液壓系統(tǒng) 故障診斷 維修概述：隨著國家現(xiàn)代化建設(shè)的飛速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷進步，現(xiàn)代施工項目對汽車起重機的要求也越來越高。而汽車起重機是各種工程建設(shè)的重要設(shè)備，是用來對物料進行起重、運輸、裝卸或安裝等作業(yè)的機械設(shè)備，在工業(yè)和民用建筑中作為主要對施工機械而得到廣泛應(yīng)用。汽車起重機液壓

2、系統(tǒng)主要回路由支腿收放回路、回轉(zhuǎn)機構(gòu)回路、起升機構(gòu)回路、吊臂變幅回路等五部分組成。下面對液壓轉(zhuǎn)向故障、轉(zhuǎn)向助力機構(gòu)故障、支腿收放液壓支路故障、維修換向閥的調(diào)整與修理分析對起重機液壓系統(tǒng)，要確保工作牢靠和保險最為主要。一、汽車起重機液壓轉(zhuǎn)向故障某多田野tl-250e型汽車起重機工作中出現(xiàn)轉(zhuǎn)向沉重、吃力的故障。該機液壓轉(zhuǎn)向原理如圖8-1所示，屬分體液壓助力系統(tǒng)，主要由葉片泵、節(jié)流閥、安全閥、控制閥和助力缸等組成。葉片泵的額定工作壓力為12。5mpa，排量為17ml/r轉(zhuǎn)速為3703700r/min.經(jīng)初步檢查，轉(zhuǎn)向機構(gòu)各潤滑處均正常，無異常響聲和磨損。然后從油箱開始逐一的進行了檢查：油質(zhì)、油量及吸

3、油濾網(wǎng)均正常，拆檢葉片泵上的安全閥和節(jié)流閥，結(jié)果也正常；解體葉片泵后，因無標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)及測量工具，肉眼無法看出問題；拆檢控制閥和助力缸，也未發(fā)現(xiàn)問題。裝復(fù)后換上新油（8號液力傳動油），故障依舊。但在拆卸葉片泵時有一現(xiàn)象卻使人生疑，即當(dāng)從葉片泵中取出轉(zhuǎn)子時，葉片隨即從轉(zhuǎn)子槽中全部滑出，使人覺得轉(zhuǎn)子上的葉片槽間隙過大，葉片泵失效了。為此，在圖8-1中的a處將油路斷開，并在斷開處前端街上壓力表，進行了壓力測試。當(dāng)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速時，起始油壓為10mpa,8min后為6mpa，10min后只有4mpa,而標(biāo)準(zhǔn)值只有12.5mpa。上述油壓隨著時間的延長而逐漸下降的現(xiàn)象，說明隨著時間的延長，油溫不斷升

4、高（當(dāng)時氣溫為30），油液黏度不斷下降，加之葉片與槽的間隙嚴(yán)重超差使泵內(nèi)泄加劇而導(dǎo)致壓力逐漸下降，由此正式前面的判斷是正確的。更換新葉片泵后，故障現(xiàn)象消失。 二、汽車起重機轉(zhuǎn)向助力機構(gòu)故障某公司有一臺浦沅qy50h型汽車起重機出現(xiàn)了方向機轉(zhuǎn)向沉的現(xiàn)象，判斷其轉(zhuǎn)向助力液壓系統(tǒng)出現(xiàn)了故障，更換齒輪泵，方向機一側(cè)方向的轉(zhuǎn)向性能有所改善，但另外一側(cè)的轉(zhuǎn)向未見好轉(zhuǎn)。又對換向閥進行了解體，解體后發(fā)現(xiàn)閥體出現(xiàn)劃痕，閥芯、閥面損壞。更換換向閥后檢查液壓油，發(fā)現(xiàn)液壓油中有金屬屑，且濾芯上雜質(zhì)較多。更換液壓油和濾芯，清洗液壓系統(tǒng)，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)恢復(fù)正常。8.2.1系統(tǒng)原理 該汽車起重機轉(zhuǎn)向助力機構(gòu)液壓原理見圖82.該系

5、統(tǒng)液壓油箱安裝于發(fā)動機右前方，液壓泵直接安裝于發(fā)動機上。進油濾芯位于油箱底部，單向閥位于齒輪泵上，溢流閥和換向閥位于整體式轉(zhuǎn)向機內(nèi)，轉(zhuǎn)向機由渦輪蝸桿和聯(lián)動的h機能換向閥構(gòu)成。通過閥芯和單向閥的液壓油進入齒輪泵，由齒輪泵向轉(zhuǎn)向器供油。轉(zhuǎn)向器內(nèi)部的分配閥位h機能的二位四通閥，不操作時閥芯自動回到中位，液壓油回油箱；工作時，通過方向盤控制閥芯位移，改變系統(tǒng)流量和方向，壓力油從缸左側(cè)向右側(cè)進入，實現(xiàn)缸活塞桿伸縮，從而推動或向后拉動轉(zhuǎn)向連桿機構(gòu)，實現(xiàn)助力轉(zhuǎn)向。當(dāng)方向盤打到底或定位于一定角度時，為限制系統(tǒng)工作壓力，轉(zhuǎn)向機內(nèi)部的溢流閥溢流 。8.2.2故障分析結(jié)合轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)故障的表現(xiàn)形式和系統(tǒng)原理圖，仔細(xì)

6、排查系統(tǒng)中的每個元件。首先檢查齒輪泵的輸出壓力，發(fā)現(xiàn)輸出壓力降低。齒輪泵經(jīng)過較長時間的使用和磨損，內(nèi)泄增加，傳遞到助力液壓缸的壓力下降，導(dǎo)致起重機轉(zhuǎn)向逐漸發(fā)沉。齒輪泵磨損產(chǎn)生的金屬屑進入液壓油循環(huán)系統(tǒng)。隨著時間的推移磨損越來越嚴(yán)重，產(chǎn)生的碎屑越來越多，流經(jīng)換向閥時劃傷閥芯和閥體的結(jié)合面，破壞了密封，損壞了換向閥?；氐接拖涞囊簤河土鹘?jīng)濾芯時，部分雜質(zhì)附著在濾芯上，導(dǎo)致濾芯損壞。齒輪泵出現(xiàn)故障時，一般會有以下幾種現(xiàn)象：a、泵出油管與正常時比較壓力低;b、轉(zhuǎn)向逐漸發(fā)沉；c、油箱液壓油液出現(xiàn)翻騰；d、檢查發(fā)現(xiàn)液壓油箱金屬顆粒增多。濾芯堵塞時一般會有如下現(xiàn)象：液壓泵吸油時發(fā)出空吸響聲；在方向機進油口油管

7、處檢查，可發(fā)現(xiàn)油管內(nèi)油流脈動現(xiàn)象較強烈(正常時平穩(wěn)有力)。方向機換向閥出現(xiàn)故障時一般會有如下現(xiàn)象：液壓閥竄油，方向盤一側(cè)輕松，另外一側(cè)沉重；正常時轉(zhuǎn)向無力，而起重機支車后明顯感覺方向盤轉(zhuǎn)向變輕。助力液壓缸發(fā)生故障時的判斷：外泄漏或內(nèi)泄，內(nèi)泄主要為密封磨損、竄油引起；排除泵和方向機故障后，將起重機轉(zhuǎn)向機球頭摘除，利用助力液壓缸轉(zhuǎn)向，如液壓缸不動作或動作遲緩可判斷為液壓缸竄油；摘除液壓缸一側(cè)的固定裝置，方向盤位于中間位置，人工推、拉液壓缸，如可輕松推動液壓缸，則證明內(nèi)部竄油（應(yīng)先排除閥芯竄油）。8.2.3改進為杜絕今后該型號汽車起重機出現(xiàn)類似故障，應(yīng)做好以下工作：定期檢查和更換濾芯；定期檢查液壓油

8、，發(fā)現(xiàn)液壓油碎屑較多和污染較嚴(yán)重時，及時更換；對出現(xiàn)轉(zhuǎn)向困難的汽車起重機及時維修，防止齒輪泵損壞后產(chǎn)生碎屑，進一步擴大故障范圍；考慮在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)油箱內(nèi)放置磁鐵裝置吸附金屬屑。三、汽車起重機支腿收放液壓支路故障8.3.1工作原理與故障現(xiàn)象 圖8-3為qz-8型汽車起重機支腿收放支路的液壓系統(tǒng)圖。由于汽車輪胎支承力有限，且為彈性體，故在起重作業(yè)前必須將前、后支腿放下，使汽車輪胎架空，用支腿承重，以保證作業(yè)安全；在汽車行駛時又必須將支腿收起。 當(dāng)手動換向閥a在左位工作時，液壓泵輸出的壓力油經(jīng)閥a和液控單向閥進入前支腿液壓缸的無桿腔，推動活塞下行，使前支腿放下；當(dāng)閥a 在右位工作時，壓力油經(jīng)閥a 和液控

9、單向閥進入前支腿液壓缸的有桿腔，推動活塞上行，使前支腿收起。為了確保支腿停放在任意位置時能可靠的鎖住，在油路中設(shè)置了由液控單向閥組成的雙面液壓鎖。當(dāng)閥a 處于中位時，液壓泵卸載。手動換向閥b用來控制后支腿液壓缸的收放動作，其工作原理與前支腿液壓缸相同。系統(tǒng)在工作過程中，雖然放下了前、后支腿，但不能托起車身，使輪胎架空。8.3.2推理分析從故障的癥狀到找出故障發(fā)生的真實原因，可按3個步驟進行：從故障的癥狀，推理出故障的本質(zhì)原因；從故障的本質(zhì)原因，推理出可能導(dǎo)致故障的常見原因；從常見原因，推理出故障的真實原因。液壓缸不動作的故障，其本質(zhì)原因是缸內(nèi)油液不足或運動阻力太大，以致液壓缸不能推動負(fù)載運動。

10、液壓缸、溢流閥、換向閥、管路系統(tǒng)和液壓泵都可能出現(xiàn)故障，造成壓力不足；而某一方面的故障，又可能是由于不同原因引起的。液壓缸嚴(yán)重漏油、負(fù)載過大或摩擦阻力太大、進油口被堵塞都會造成壓力不足；溢流閥調(diào)整壓力太低、主(導(dǎo))閥彈簧失效或太軟、導(dǎo)閥與閥座密封不良、主閥芯阻尼孔堵塞等原因也會造成壓力不足；換向閥不能換向、油箱油量不足；油路阻塞等原因，仍然可使壓力不足；液壓泵是動力元件，泵的流量不足或容積效率太低，同樣會造成壓力不足，以至于推不動負(fù)載。液壓泵轉(zhuǎn)速不夠、泵內(nèi)混入空氣、排量過小或吸油口漏氣都會使泵的流量不足，泵的密封失效、泵內(nèi)摩擦副嚴(yán)重磨損都會使容積效率過低。在對上述故障的發(fā)生規(guī)律有了一定的認(rèn)識之

11、后，就可繪制故障分析方框圖，其目的是將現(xiàn)場故障分析及排除的過程按合理的方式和步驟確定下來，以便尋求最佳途徑，用推理方法從可能的常見故障原因中找出一個或幾個故障的真實原因。汽車起重機支腿收放液壓系統(tǒng)故障分析方框圖如圖8-4所示。由故障的本質(zhì)原因逐級推理出故障的常見原因，有賴于理論知識的學(xué)習(xí)和工作經(jīng)驗的積累。 8.3.3現(xiàn)場檢測進行現(xiàn)場檢測的方法有以下幾種1.1.1儀表分析法。液壓系統(tǒng)發(fā)生故障，液壓裝置的性能必然發(fā)生變化，這一變化將通過特征參量表征出來。特征參量有壓力、流量、溫度、執(zhí)行機構(gòu)的運動速度、噪聲、油液狀態(tài)（污染程度、黏度等）及泄露等，其中以壓力這一參量最為重要，它對液壓狀態(tài)的變異十分敏感

12、。用壓力表測試系統(tǒng)有關(guān)部位的壓力來判斷其狀態(tài)，是最為普遍的故障檢測手段。測量不同參量時，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場條件和控制精度的要求，選擇不同的測試儀表。1.1.2部分停止法，即暫時停止液壓系統(tǒng)某部分的工作，觀察對故障癥狀的影響。1.1.3試探反證法，即試探性地改變液壓系統(tǒng)中部分工作條件，觀察對故障癥狀的影響。如液壓缸不動作時，除去液壓缸的外負(fù)載，查看液壓缸能否正常動作，便可反證是否由于負(fù)載過大造成液壓缸不動作。1.1.4比較法，即用標(biāo)準(zhǔn)的或合格的元件代替系統(tǒng)中相同的原件，通過工作狀況的對比，來判斷被更換的元件是否失效。8.3.4診斷路線1.1.1根據(jù)由簡到繁、由易到難的原則，首先檢查郵箱的油量、液壓缸的外

13、泄漏、過濾器和管路是否堵塞。經(jīng)過檢查，可知油量充足，液壓缸無外泄漏，過濾器和管路無堵塞。1.1.2檢查液壓缸故障。由于支腿液壓缸可以放下著地和收起，說明換向閥可換向，液壓缸沒有被卡住。采用“試探反證法”，將支腿液壓缸放下但不著地，靜止一段時間，液壓缸的活塞仍然停止在原位，說明液壓缸無內(nèi)泄漏，液壓缸無故障。1.1.3檢查溢流閥故障。首先檢查是否調(diào)整壓力太低。采用“儀表分析法”，將溢流閥全打開，啟動液壓泵，使換向閥a工作在左位，逐漸旋緊溢流閥的調(diào)壓手輪，觀察壓力表的變化：無論怎樣旋緊調(diào)壓手輪，壓力表指示的最大壓力僅為6mpa，無法達(dá)到泵的工作壓力（21mpa），說明壓力上不去。溢流閥壓力調(diào)不高，可

14、能是溢流閥故障，也可能是其他原因。為了避免誤將合格的溢流閥解體檢查采用“比較法”，即將溢流閥卸下，換上同型號的備用溢流閥。重復(fù)上述檢查過程，發(fā)現(xiàn)最大調(diào)整壓力仍然只有6mpa。由此可見，溢流閥無故障。1.1.4檢查液壓泵的故障。排除上述可能的故障原因之后，已可斷定故障的真實原因在液壓泵。卸下液壓泵，解體進行檢查，看到缸體與配油盤、柱塞與缸體均有不同程度的磨損。磨損造成液壓泵嚴(yán)重內(nèi)泄漏，使液壓系統(tǒng)的壓力上不去，導(dǎo)致支腿液壓缸不能托起車身。換一個相同型號的液壓泵，故障便得以排除。四、汽車起重機的維修換向閥的調(diào)整與修理換向閥的工作原理是：滑閥在閥體內(nèi)移動變位，接通不同方向的油路，從而使液壓缸實現(xiàn)往復(fù)運

15、動和液壓馬達(dá)的左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)與停止。一般汽車起重機的伸縮機構(gòu)和變幅機構(gòu)都應(yīng)用三位四通換向閥，有的起升機構(gòu)和回轉(zhuǎn)機構(gòu)也用三位四通閥，有的則用三位五通閥或三位六通閥。換向閥的位置數(shù)量表示各通油口之間連接狀態(tài)的數(shù)量，其中，三位四通閥的中間工作位置稱為中立位置。換向閥中立位置時各通油口的連接情況是它的一個重要特征（見表81）表8-1 兩種換向閥中位時各通油口的連接情況滑閥機能代號狀態(tài)中位符號中位時的性能及用途o中間封閉 各油口全部封閉，系統(tǒng)保持壓力；a、b兩口處于鎖緊狀態(tài)，使工作機構(gòu)停留在任一位置。適用于一個液壓泵供給數(shù)個液壓缸的液壓系統(tǒng)mp、o連通 中位時，a、b油口封閉，p、o連接，可將液壓缸或馬達(dá)鎖

16、住在一定工作位置，液壓泵來油直接回油箱。使用該閥的此種形式時可以幾個串聯(lián)使用8.4.1手動換向閥中位時通油口位置的微量調(diào)整 某剛材批發(fā)部優(yōu)一臺qy8型汽車起重機，不久前因原換向閥漏油嚴(yán)重而換了新閥，但使用時間不長卻又出現(xiàn)了其他故障。當(dāng)用手扳換向閥閥桿，將其停在總行程前部約1/5處并加大油門時，就會出現(xiàn)異常噪聲，嚴(yán)重時即出現(xiàn)爆管或高壓膠管從管接頭上崩下來，這樣的故障已出現(xiàn)了幾次；而如果駕駛員在操作時能快速地扳過此位置或減小油門，即可避免出現(xiàn)此故障。分析認(rèn)為，問題可能出現(xiàn)在閥桿上某油槽位置相對于閥體（鑄造）油槽位置的尺寸誤差上，也即是閥體或閥體的回油槽位置加工誤差所致。如果真如此，當(dāng)緩慢且短距離扳

17、動閥桿時，閥的進、出油口在剛開始的某一小段距離內(nèi)甚至某一點上就不能同時開啟，即高壓油路（來油）已通而回油路卻未通，在此瞬間若閥桿停止不動且加大油門時，必然會出現(xiàn)憋壓以致產(chǎn)生上述故障。排除這種故障的方法：一是更換新閥，二是修正閥桿回油槽在中立工況下的位置。修正閥桿回油位置的方法有兩種。1.1.1方法i 將有問題的閥片拆下，洗凈，畫出閥片內(nèi)孔各油槽的相對位置簡圖（見圖85），找到閥桿在閥片中中立位置的基準(zhǔn)且標(biāo)在簡圖上，再測出閥桿油槽的精確位置和寬度并在簡圖上標(biāo)出，然后通過計算或?qū)㈤y桿的幾個工作位置在簡圖上逐一畫出，但必須精確，這樣就可以找到閥桿移動時所控制的進、出油口在瞬間不能同步的位置。在閥桿上

18、標(biāo)出這個位置后用磨床或車床將有問題的回油槽稍微加寬一點即可，即將回油槽一側(cè)（邊）閥桿上阻擋回油的肩頭處倒30或45角，倒角軸向邊長應(yīng)根據(jù)尺寸計算決定，切不可過大，否則將造成換向閥不能使用。根據(jù)經(jīng)驗，倒角邊長尺寸為0.5mm左右，最大也不能超過0.8mm。如果沒有機床，在轉(zhuǎn)動比較平穩(wěn)的砂輪機上也可以完成這項工作。1.1.2方法 若認(rèn)為采用方法不便，可采用加圓墊片的方法確定閥桿倒角的準(zhǔn)確位置（見圖86）。預(yù)先加工出厚度分別為0.5mm和0.8mm的兩組圓墊片，每組一大一小共兩個，大墊片用來移動閥桿，小墊片用來防止閥桿竄動。用于左移的大墊片內(nèi)徑略大于閥桿直徑d，外徑略小于或等于圖85中后蓋10的內(nèi)徑

19、大；小墊片外徑略小于圖86中后蓋時的里端內(nèi)徑小，內(nèi)徑等于或略大于閥桿前端直徑d。如欲將閥桿中立位置左移，就將大墊片墊在彈簧座b基準(zhǔn)面后面，小墊片墊在彈簧座基準(zhǔn)面a后面（這樣，閥桿的中立位置就會左移，而閥桿仍能保持左右沒有自由竄動量，如果只墊大墊片，閥桿就會有自由竄動量）；如欲將閥桿向右移動，就將大墊片墊在彈簧座基準(zhǔn)面a后面，將小墊片墊在彈簧座基準(zhǔn)面b后面，這樣，閥桿的中立位置就會向右移動。每次加裝墊片后（左、右各有2種厚度的墊片，共有4種狀態(tài)）均須裝機試驗，最多4次就能找出閥桿油槽阻礙低壓回油處（對應(yīng)a腔或b腔）；然后，對阻擋回油的軸肩處進行如同方法i那樣的倒角處理即可，但倒角后切不可忘記將所

20、加的墊片取下來；如果加墊片后，閥桿的動作正常，可暫時使用。l 8.4.2換向閥9閥桿（滑閥）磨損后的修理 換向閥 （特別是手動換向閥）的閥桿（滑閥）磨損后，與閥 體孔的配合間隙增大，通油口處密封性能降低，液壓系統(tǒng)出現(xiàn)內(nèi)泄，承載能力下降（或變位），內(nèi)泄嚴(yán)重的將造成事故。若1個多路換向閥的閥片僅有一、二片磨損較嚴(yán)重，以往閥片磨損后，一概換新，目前修理的較多起來。對其進行修理經(jīng)濟上合算，技術(shù)上也可行。修理時，先將閥體孔等洗凈，進行精確測量；然后按照所測得的尺寸，制作研磨心軸（見圖87）。用研磨心軸對閥體進行研磨時，先將閥體固定且使閥體孔處于垂直狀態(tài)，后將鋼筋棍穿在鉸把軸孔中，用于提拉研磨心軸，且在提拉的過程中應(yīng)注意左、右旋轉(zhuǎn)，盡量使孔被被研磨得均勻些，重點恢復(fù)閥體孔的圓度。研磨后，對孔進行精確測量，按照測得的尺寸制作新閥桿，并進行調(diào)制處理，最后精磨成型。如果閥片經(jīng)修理后，根據(jù)所測得孔的尺寸，原來的閥桿還能用，就用原來的；如果閥桿變細(xì)，可電鍍修復(fù)，電鍍前可將閥桿外徑車去0.2mm，電鍍后按新的尺寸要求對閥桿進行磨削即可。8.4.3換向閥出油口密封性的檢測 在汽車起重機的變幅機構(gòu)、伸