
1.液压挖掘机的介绍
液压挖掘机是一种多功能机械,被广泛应用于水利工程,交通运输,电力工程和矿山采掘等机械施工中,它在减轻繁重的体力劳动,保证工程质量,加快建设速度以及提高劳动生产率方面起着十分重要的作用。由于液压挖掘机具有多品种,多功能,高质量及高效率等特点,因此受到了广大施工作业单位的青睐。液压挖掘机的生产制造业也日益蓬勃发展。
2.工程机械液压系统挖掘机液压系统常见故障的诊断与排除 l 液压挖掘机的结构特点 目前,在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,它们多数采用双泵双回路全功率变量液压系统,其液压系统框图如图1所示,所有的工作机构被分成两组,由操纵阀1、2分别控制,前泵、后泵分别作为操纵阀1、2的动力来源,向它们提供压力油,主溢流阀1、2分别控制两组工作机构的最高工作压力,并且两者的调定值相等。
各工作机构的分液压油路中又装有过载阀(又名分路溢流阀),在机器受到意外冲击等情况下保护液压系统的安全。各过载阀的调定压力一般也都比较接近。
另外,许多挖掘机在斗杆缸、动臂缸共同或单独工作的情况下,操纵阀1、2合流,同时对它们进行供油。 2 液压挖掘机的常见故障 2.1整机全部动作故障 分析: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。 (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,加够Z检查吸油管是否破裂,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。
其实,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。但有时液压泵因长期使用导致过度磨损,这样在回油滤芯处并无明显的异常情况,却仍会引起机器故障,这一点必须加以注意。
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有: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分析: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条: (l)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,怎样判断是否为主溢流阀故障呢?这里推荐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。 例如有一台加藤 H DS 00—Vll型挖掘机,回转时整机振动,与之同组的动臂、斗杆动作时,也感觉有些不顺畅,但不是很明显。
同组的履带在行走时与另一侧履带相比较慢。在排除主溢流阀故障后,调换两液压泵出油管,两组子系统故障现象也随之改变,则故障在液压泵。
解体液压泵,发现液压泵缸体与配流盘接触的弧形面上有几处金属剥落形成的缺口,正是这些缺口造成压力脉冲现象,产生以上故障,维修后故障消失。 (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,。
3.挖掘机的液压结构及工作原理是什么挖掘机的液压结构
一个完整的液压系统由五个部分组成,即动力元件、执行元件、控制元件、无件和液压油。
动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能,指液压系统中的油泵,它向整个液压系统提供动力。液压泵的结构形式一般有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵。
执行元件(如液压缸和液压马达)的作用是将液体的压力能转换为机械能,驱动负载作直线往复运动或回转运动。
控制元件(即各种液压阀)在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向。根据控制功能的不同,液压阀可分为村力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。压力控制阀又分为益流阀(安全阀)、减压阀、顺序阀、压力继电器等;流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流集流阀等;方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等。根据控制方式不同,液压阀可分为开关式控制阀、定值控制阀和比例控制阀。
辅助元件包括油箱、滤油器、油管及管接头、密封圈、压力表、油位油温计等。
液压油是液压系统中传递能量的工作介质,有各种矿物油、乳化液和合成型液压油等几大类。
工作原理
帕斯卡原理
帕斯卡原理是一个静力学原理,
对于“理想液体”有:
1、处于密闭容器内的“理想液体”对施加于它表面的压力向各个方向等值传递;
2、速度的传递按“容积变化相等”的原则;
3、液体的压力由外载荷建立。
4、能量守恒。
4.挖掘机液压结构及工作原理挖掘机主要由发动机、传动系统、行驶系统、制动系统、工作装置、液压系统、电气系统等组成,如图2-11所示。
图2-11 挖掘机的结构 (1)发动机 发动机一般为四冲程、水冷(或风冷)、多缸、直喷式柴油机发动机。少数挖掘机采用电控柴油机。
(2)传动系统 传动泵有机械传动式、半液压传动式和全液压传动式3种,其中机械传动式和半液压传动式应用较广。(3)行驶系统 液压挖掘机行驶系统是整个机器的支撑部分,承受机器的全部质量和工作装置的反力,同时能使挖掘机作短距离行驶。
按结构不同,行驶系统可分为履带式和轮胎式两类。①履带式行驶系统。
由履带、支重轮、托链轮、驱动轮、导向轮、张紧装置、行走架、油马达、减速机等组成。液压挖掘机的行驶系统采用液压驱动。
驱动装置主要包括液压马达、减速机和驱动轮,每条履带有各自的液压马达和减速机。由于两个液压马达可独立操作,因此机器的左右履带可以同步前进或后退,也可以通过一条履带制动来实现转弯,还可以通过两条履带朝相反方向驱动来实现原地转向,其操作十分简单、方便、灵活。
②轮胎式行驶系统。通常由车架、转向前桥、后桥、行车机构及支腿等组成。
后桥通过螺栓与机架刚性固定连接。前桥通过悬挂平衡装置与机架铰接连接。
悬挂平衡装置的作用是当挖掘机行驶时,利用支承板的摆动和两悬挂油缸的浮动,保证4个车轮充分着地,减轻机体不平均承载、摆跳、道路冲击及机架扭曲,提高挖掘机的越野性能;当挖掘机作业时,将两悬挂油缸闭锁,保证挖掘作业时整机的稳定性。(4)转向系统 轮胎式挖掘机,其转向系统通常采用全液压、偏转前轮式转向系统,主要由油箱(与工作装置液压系统共用)、转向油泵、转向器、滤油器、流量控制阀、转向油缸、油管和转向盘等组成。
履带式挖掘机,其转向系统比较简单,通过切断驱动链轮动力来实现。其转向装置为湿式、多片弹簧压紧、液压分离、手动液压操作方式转向离合器。
(5)制动系统 脚制动装置的制动器为凸轮张开蹄式制动器。制动传动器机构采用气压式,主要由空气压缩机、气体控制阀、脚制动阀、储气筒、双向逆止阀、快速放气阀、手操纵气开关、制动汽缸及气压表等组成。
手制动装置的制动器为凸轮张开蹄式制动器,传动机构为机械式。制动底板通过螺钉固定在上传动箱盖上;制动鼓用螺栓固定在接盘上,接盘则通过花键和上传动箱的从动轴连接。
当挖掘机作业时,必须解除手制动,否则,将损坏手制动器或回转液压马达。(6)工作装置 工作装置是液压挖掘机的主要组成部分之一。
由于工作性质的不同,工作装置的种类很多,常用的有反铲、正铲、装载和起重等装置,而且一种装置也可以有很多形式。(7)液压系统 液压挖掘机的主要运动有整机行走、转台回转、动臂升降、斗杆收放、铲斗转动等,根据以上工作要求,把各液压元件用管路有机地连接起来的组合体叫作液压挖掘机的液压系统。
液压系统的功能是把发动机的机械能以油液为介质,利用油泵转变为液压能,传送给油缸、油马达等,然后转变为机械能,再传给各种执行机械,实现各种运动。液压挖掘机的液压系统常用的有定量系统、分功率变量系统和总功率变量系统。
我国规定,单斗液压挖掘机重8t以下的,采用定量系统;机重32t以上的,采用变量系统;机重8~32t的,定量和变量系统均可用。全功率变量系统是目前液压挖掘机普遍采用的液压系统,通常选用恒功率变量双泵。
液压泵的型号不同,采用的恒功率调节机构也不相同。液压系统主要由油路系统、先导控制油路系统和控制系统构成。
(8)电气系统 液压挖掘机的电气系统包括启动线路、发电线路、照明、仪表以及由传感器和压力开关、电磁阀组成的控制电路,另外还有附属电路(如空调、收音机等)。启动电机按所配套的主机不同,分12V、24V两种,启动功率分3kW、3.7kW、4.8kW等。
发电线路主要包括交流发电机、电压调节器、充电指示灯及启动开关等。为了保证安全、高效、节能及正常地工作,根据需要,挖掘机的电气系统都安装了各种信号装置,如机油温度报警、充电指示灯、机油压力报警、转向信号灯等,以警告操作者。
为了使操作者随时掌握机器的运转情况,驾驶室中安装了各种仪表,如机油压力表、机油温度表、液压油温度表、水温表。现代进口挖掘机都采用了先进的电控装置,这种设备便于维修人员在挖掘机出现故障时能及时、准确地判断故障位置,及时修复。






