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1、精选优质文档-倾情为你奉上第18章 液压起重机故障的诊断与排除18.1 NK160型加藤起重机吊臂伸缩缸自动回缩故障的诊断与排除某公司一台NK160全液压汽车起重机，工作中出现重负荷时吊臂伸出无力，当伸缩控制阀手柄处于中位时，出现吊臂稳不住，慢慢回缩的故障，吊车无法安全正常工作。检查外部管线接头等未发现漏油，一般分析判断为吊臂伸缩缸内活塞密封件密封不良，油液内泄造成。于是拆解吊臂伸缩包，更换密封件，重装后试吊，故障依旧，未能排除。该机液压系统吊臂伸缩回路，如图181所示。操作阀3与伸缩缸5之间装有平衡阀4，平衡阀油路一端与操作阀B口相连，另一端通过活塞杆内部油道与液压缸无杆腔a相通。操作阀A口
2、通过活塞杆内油道与液压缸有杆腔相通，并与平衡阀4控制油口相连。当操作阀处于图示位置时，滑阀处于中位。D口与B口封闭，来自液压泵P1的工作油，通过操纵阀泄荷回油箱。操纵阀A口、C口与油箱相通，无控制压力，平衡阀4处于关闭状态。同时B口也封闭，从而将液压缸无杆腔内的油锁闭，使伸出的吊臂保持在臂长的某一位置，吊臂在重力作用下，不能回缩。1.液压泵；2.安全溢流阀；3.操纵阀；4.平衡阀；5.伸缩缸；a.无杆腔；b.有杆腔图181 吊臂伸缩回路若液压缸活塞密封不良，a腔压力油可窜入b腔，即使平衡阀关闭，也会产生吊臂回缩。现液压缸内新换了密封圈，密封不良应予排除。若平衡阀内单向阀密封不严，主柱塞滑阀损伤
3、密封不严，或阀卡住不能回位落座等原因不能闭锁，但因操作阀B口关闭，吊臂也不应回缩。若同时B口关闭不严，油液内泄，a腔油将不能闭锁而导致吊臂回缩。基于此分析，按下列方法作进一步检查。将吊臂伸出并负重，使操作阀处于中位，松开平衡阀至B口曲管接头，排出余油后，至不再有油流出。观察吊臂，仍然继续回缩，而平衡阀无油继续排出，说明平衡阀关闭严密，判断故障仍在液压缸内。再次拆卸吊臂伸缩缸，拉出活塞杆，察看密封圈完好无损。经仔细检查，发现活塞端部有两处裂纹。活塞杆端结构，如图182所示。B处裂纹呈现松动下陷趋势。活塞杆端为组焊件，A、B两处裂纹使无杆腔a与有杆腔b油路窜通。在液压缸、吊臂及负荷重力作用下，a腔
4、压力油经A、B裂纹进入b腔，再经活塞杆内油道流入操作阀入口回油箱。维修人员装配时曾发现B处裂纹，因不了解活塞杆油路结构，未作处理，致使换了密封圈后也未能排除故障。将裂纹处焊接修复装配后，吊臂自动回缩，故障得以消除。1.液压缸；2.活塞密封组件；3.定位套；4.活塞；A、B.裂纹；a.无杆腔；b.有杆腔图182 伸缩缸结构示意图18.2 NK400型加藤起重机液力转向器故障的诊断与排除故障现象某单位使用的两台加腾NK160吊车，是20世纪90年代从日本进口的全液压吊车，前一段时问，这两台吊车的液力转向系，先后均出现了助力器油箱口处向外溢油，在助力器工作时，出现嗡嗡的声音，甚至使助力器回油钢管断裂
5、，液压油漏失，致转向操作力加大，使转向沉重。该车液力转向系的结构如图183所示。它是由油位助力液压泵，助力器控制阀及助力器，连接管线组成的。故障诊断根据上述故障特征，起初维修人员认为，是转向助力泵损坏所致，先更换了助力泵，当时声音有所变小，转向较为轻便，但使用几小时后，又出现了原来的故障。又认为是助力器工作缸密封件损坏，更换了助力器总成，但故障仍然没有排除。l.助力泵；2.助力器；3.油流控制阀；4.液压缸图183 转向助力器示意图后经详细检查并分析故障特征，认为是转向助力系液压油内吸进了空气，使助力泵发出嗡的声音，正是出于助力液压油中混入了空气，使助力器回油管内压力较大，并使钢管破裂，使油箱
6、中的油压升高，使液压油漏失，使助力性能降低。因此，助力泵进油管接头处的密封性，是造成该故障的主要原因。1.液压缸接头；2.联接胶管；3.钢管；4.弯管；5.胶管卡子；6.助力泵接头图184 原车助力泵进油管结构示意图1.液压缸接头；2.软管总成；3.助力泵接头图185 改进后助力泵进油管结构示意图经检查该助力泵进油管的结构时，由于该车转向助力泵是由发动机后部驱动的，为便于装配，采用钢管与胶管，及胶管卡子的结构，如图184所示，系由一段具有一定角度的钢管，一个直角弯头，三节联接胶管，六只钢丝卡子所组成的。由于该管线的拆装位置所限，往往使该管线装配不当，发生有漏气之处。故障排除根据以上分析，维修人
7、员将助力泵进油管结构由原来的图184所示改为图185所示的结构即利用低压胶管代替原结构中的钢管，利用螺母活接头代替原结构中的胶管及卡子，将原结构中助力泵进油管结构改成图185所示结构。（1）采用改进的结构后，使上述故障彻底排除，经使用两年均未出现上述故障。（2）使助力泵拆装方便，泵进油管线具有可靠的密封性。18.3 日本加藤NK160型起重机吊臂故障的诊断与排除NK160汽车起重机的吊杆伸缩是使用一个液压缸和钢丝绳的三段伸缩式。即吊杆的伸缩，一律通过液压缸和钢丝绳进行。第二段和第三段吊杆臂架将以同样的长度伸缩。图186是吊杆伸缩的液压工作原理图。NK160汽车起重机吊杆伸缩液压缸采用倒置式，即
8、活塞杆固定，缸体移动。其换向阀的滑阀机能为“N”型。当换向阀处于位置1时，压力油经换向阀和平衡阀中的单向阀进入伸缩阀缸的A腔。B腔的油经换向阀回到油箱，使伸缩液压缸伸出，吊杆即伸出。当换向阀处于位置2时，压力油经换向阀进入伸缩液压缸的B腔，A腔的油流人平衡阀的油孔a，因为平衡阀中单向阀被弹簧的张力紧贴于主阀芯里的单向阀阀座上，处于被堵住的状态，因此，来自液压泵的供油管路内的压力上升，经平衡阀的控制口P，P流入的液压油将主阀芯向下推动，结果A腔的油则从平衡阀的油孔a流过主阀芯所开通的油路从油孔b流出，再经换向阀回到油箱，使伸缩缸缩回，吊杆即缩回。NK160汽车起重机吊杆伸缩系统由于采用液压缸和钢
9、丝绳的三段伸缩式，使第二段和第三段的吊杆臂架以同样的长度伸缩。这种伸缩系统在结构上较为简单，它不像日本的多田野TL160型汽车起重机伸缩系统那样，后者的伸缩系统夹用两个液压缸，分别控制吊杆的第二、第三段臂架，这就使得在结构上比NK160汽车起重机伸缩系统复杂，制造成本高，而且工作的可靠性也不如NK160汽车起重机好。伸缩液压缸上的平衡阀布置在活塞杆的端部，几乎完全暴露在外边，拆装不困难。其余的控制阀均布置在吊杆之外，这就使保养或故障修理非常方便。图186 吊杆伸缩液压工作原理图故障诊断与排除一般来讲，吊杆的故障主要是由于伸缩液压系统出现故障而引起。伸缩液压系统的技术规范为：当伸缩液压缸缩回时，
10、先导压力值达到约为784kPa时，平衡阀开始动作即为正常。在额定载荷下，伸缩液压缸回缩量应小于0.1mmmin，平衡阀的泄漏量，应小于l.5mLmin。在修理吊杆伸缩液压系统故障时，可将吊杆升至与地面成60角，把吊杆伸出23m，起吊一件足以使吊杆缩回的重物，重物离地面的最大距离不得超过300mm，将汽车发动机熄火，这时将换向阀柱塞滑阀移到缩回位置时(即换向阀处于位置2)，伸缩液压缸应不缩回为正常。若伸缩液压缸缩回，就说明平衡阀的主阀芯的阀座损伤，应更换平衡阀。另外，也可将换向阀恢复到原位(图186所示位置)，缓缓拆开接平衡阀的管线接头b，如果此接头处有油泄漏，则也说明平衡阀的主阀芯的阀座损伤，
11、应更换平衡阀。如果此接头处没有油泄漏，则说明故障多发生于伸缩液压缸内，这时应对液压缸作进一步检查，以判断出是缸拉伤或油封(盘根)损坏所致，以便进行修理。修理后，应对液压缸进行试验，以检验是否修好。当更换平衡阀时，由于平衡阀的主阀芯与单向阀是经过研磨配合的，因此不能单独更换零件，整个平衡阀必须做为组件加以更换。更换此阀后，应在开始使用前进行排气作业。若不排除液压缸中的空气，就会造成动作速度波动，动作不良等现象。在吊杆中，各轴如有弯曲、损伤、异常磨损等，各轴孔有裂纹、变形等，各液压油管和软管有裂纹、变形、变质等，各衬套有损伤、异常磨损等(使用游标卡尺参照检验标准测量内径)，各滑板有损伤、裂纹、异常
12、磨损等(用游标卡尺参照检验标准测量滑板厚度)，各滑轮有裂纹、破损、变形、异常磨损等(参照检验标准测量滑轮槽底的直径)，如发现以上现象，均应及时修理或对零件进行更换。对于各种螺栓的螺纹如有磨损、损伤，各液压油管的螺纹部分有磨损和损伤时，也应进行修理或更换。另外，吊杆的每节臂架内两侧的导向滑板间隙也要调整好。否则在吊杆全部伸出后要影响起重部位的稳定性，这是极其危险的。但其间隙也不能偏紧，否则加快吊杆臂架的磨损，消耗发动机的动力。吊杆修理完后，应检查各接头是否紧固可靠，不应产生泄漏。最后，起重机应做载荷试验，观察一切是否正常，如发现异常情况，应立即重新调整予以排除。18.4 日本加藤NK800型起重
13、机液压系统分析及故障诊断与排除18.4.1 NK800全液压汽车起重机液压系统分析该车最大起重量80t，上车液压系统采用三联齿轮泵供油的开式定量系统，由起重机专设的发动机提供动力，下车支腿部分采用由运载车发动机驱动的单独液压泵进行供油的液压系统。(1)下车支腿油路支腿缸的动作由7双柱塞滑阀组控制阀控制，其中4个阀控制支腿垂直缸，2个阀控制支腿水平缸，垂直液压缸每阀控制一个缸，以便调整水平，水平液压缸每阀控制2个区(如图187所示)。为防止垂直液压缸自缩而造成事故，在每个垂直液压缸的上部，装设了液控单向阀，当换向阀处于中位时，液压缸上腔的压力油使单向阀压紧阀座而将油封闭。(2)上车液压回路(如图
14、188所示)。图1871.齿轮泵；2.增压器；3.分流阀；4.径向活塞液压马达；5.轴向柱塞液压马达；6.l+1+1多柱塞滑阀组控制阀；7.1+1+1双柱塞滑阀组控制阀；8、9、10.平衡阀；11.组合阀；12.选择阀；13.锁紧阀；l4、l5.安全阀；16.伸缩阀；17.变幅阀；18、19.动力缸；20.总泵缸；21.蓄能器；22.单向阀图188回转油路：回转机构液压马达系低转速、大扭矩的径向活塞型液压马达，被第一泵所排出又经过增压分配阀分配的液压油所驱动。马达体上装有具备平衡限速、制动缓冲和补油等综合机能的制动阀4-，马达的转向和转速由两联三位6通换向阀7中的A阀控制。本液压回路的最高工作
15、压力由安全阀15设定为21MPa。以工作位置为例，阀7-A从图示位置上移时，管路Pl通入压力油，管路P2与油箱直通，压力油经单向阀4-进入马达左侧，同时平衡阀4-左侧控制油路推动阀芯向右移动，因平衡阀4-右侧控制管路与回油管P2连接而无压力，于是阀芯将在左侧压力油的作用下克服定位弹簧力向右侧移动，使马达右侧管路与回油管P2接通，马达转动。通过马达的压力油的流量越大，压力越高，平衡阀4-左侧的控制压力越大，阀芯向右移动量越大，阀口开启越大，马达转数越高。反之，马达转速就低。吊臂变幅油路：变幅液压缸17由换向阀7-B控制，阀7-B在中位时的滑阀机能属于“J”型，液压泵可随时向液压缸上的活塞杆腔补油
16、，且当液压缸内活塞油封损坏，液压缸上下腔沟通而导致压力激增时，超压油可经“J”型路排回油箱，这时尽管吊臂会缓慢自动落下，但液压缸和有关管路不致因超压而遭到破坏。当阀7-B在图示位置上移时，液压泵卸荷油路切断，泵l打出的压力油经增压器2、换向阀7-B中的平行油路、平衡阀9中的单向阀，再经锁紧阀l3送入双液压缸l7的下腔，推动活塞杆伸出，将吊臂顶起，液压缸上腔的油经阀7-B及单向阀22回油箱。控制阀在臂杆开起一侧备有2挡转换位置，当把操纵杆移到第二挡时，即换向阀6-A上移，来自第l泵和第3泵的液压油得到合流，从而使臂杆变幅缸活塞杆的伸出速度加快。在臂杆变幅缸的液压缸盖一侧安装背压平衡阀，当该液压缸
17、活塞下降时能保证不受负载值大小的影响，而与供给该液压缸活塞杆的液压油量成正比的速度运行。本系统的最高工作压力由7-C安全阀设定为28MPa。卷扬油路：卷扬机构具有互为对置的1个低速高转矩的轴向柱塞液压马达驱动。马达转速和转向由换向阀6-C控制，最大工作压力由安全阀6-D控制在24MPa。卷扬机液压马达被第2泵和第3泵所排除的液压油所驱动，而又被三联柱塞滑阀组控制阀中具有5个转换位置的特殊柱塞滑阀组控制。此特殊柱塞滑阀组以空挡为中心在绕绳侧和松绳侧均备有2挡转换置。阀6-C在中位时的滑阀机能属于“Y”型，液压泵可向马达两侧管路补油，防止马达制动或漏损而发生空吸。平衡阀8起液压锁的作用，使马达保持
18、静止。阀6-C在图示位置上移第1挡时，卷扬机液压马达则被第2泵排出的液压油所驱动。压力油经阀6-C的平行油路经平衡阀8中的单向阀进人马达的右侧，驱动马达旋转，提升负荷，马达左侧回油经阀6-C、阀6-A，再经阀7-C的卸荷路卸荷。当把柱塞滑阀进一步上移到2挡时，泵3的卸荷路被切断，卷扬机液压马达则既有来自泵2的压力油，也有来自泵3的压力油，经阀6-A再经单向阀在Q点合流，共同经阀6-C供给卷扬机，使其增连上升；反之负载下降，在吊负荷落钩时，负荷带动马达旋转而做功，使马达呈现泵的工况，这时，马达排油压力高于马达进油压力。如果负荷使马达增速，而马达进油量不变时，进油压力下降。平衡阀开启度自动减小，回
19、油流量减小，使马达转速受到限制。因此，落钩速度与负荷无关，仅取决于落钩时通入马达的进油流量积压力的大小，这就有效的防止了落钩时超转速。操纵杆从落钩位置突然回到中位时，平衡阀8立刻关闭，马达油路切断，由于转动惯性，马达不会立即停住，而要继续转动。于是回油路压力急剧升高，这时阀8起到压力释放的作用，它被设定为开启压力23MPa，达到此压力，溢流阀8开启，压力不再升高，马达便在23MPa的背压作用下制动。离合器、制动器回路：本回路系统控制卷扬机主卷筒和副卷筒各自的制动器动力缸和离合器动力缸的液压回路（如图189所示）。结合图188可见，当卷扬操作杆停在中位时，主卷筒离合器控制阀在图示“分离位置时，离
20、合器液压缸19和卷筒制动器动力缸18都经该阀与管路油箱联通而卸荷，这时离合器分离而弹簧制动器施加制动。当换向阀变为“结合”位置(从图示位置下移)时，离合器液压缸l9与蓄压器21联通，离合器结合，但卷筒制动器动力缸l8却通过液控换向阀继续与管路油箱联通，制动不解除。这时，如果搬动卷扬操纵杆，刚由梭行阀引来的控制压力油使阀l下移，使蓄能器与制动液压缸联通，解除制动，使卷扬马达开始旋转。操纵杆一回中位，梭行阀引来的压力油便没有压力，投向阀l在弹簧作用下返回原位，切断蓄能器与制动器液压缸的通路，联通液压缸18与管路油箱使弹簧制动生效。从换向阀的通路结构可以看出，在离合器换向阀末变到“结合”位置前，振动
21、卷扬操纵杆也不会解除制动。图189吊臂伸缩油路；臂杆伸缩机构由4个双作用液压缸构成，被换向阀6-B控制，其油路工作原理与变幅油路一样。18.4.2 NK800全液压汽车起重机液压元件的检修液压系统中，液压缸是完成液压系统工作的主要执行元件，液压缸在长期往复运动中，如果出现液压油不清洁等情况，往往易造成拉缸现象。NK800全液压汽车起重机在使用过程中，出现吊物自动下沉现象，对变幅液压缸和伸缩臂杆进行了吊重静测试，发现是由于变幅液压缸自动下沉造成的。技术人员检查了变幅液压缸平衡阀和锁紧阀均没有漏泄现象，由此断定是变幅液压缸内泄造成吊物自动下降。对变幅液压缸进行分析检查，发现缸体拉缸严重，对缸体进行
22、修复已没有价值，因此决定自行设计制造新变幅缸体，原液压缸缸体内径为260mm，由于原材料及加工能力所限，最大只能加工250mm。为保证该车原有基本性能不变，对变幅液压缸260mm变为250mm进行了可行性技术分析(变幅系统最高工作压力28MPa)，并对下列三种状态进行了实值计算，当主臂杆变幅下降到最低点时，主臂为工作状态到中位时、主臂杆变幅上升到最大角度(即83)时。结果表明，当变幅液压缸内径由260mm减少到250mm时，其垂直于臂杆的推力平均下降7，对吊物影响不大，基本能保持原吊车性能。因此，这一方案可行。液压系统在工作时会发生故障，这些故障可分为突发性的和磨损性的两大类。前者如泵烧损、零
23、部件损坏、管路破裂等，常与制造装配质量以及操作是否符合规程等因素有关，往往发生于系统工作的初期与中期；而磨损性故障正常情况下往往发生于系统工作的后期，是由于机件的磨损引起的，其发生频率与日常维护保养的好坏有密切关系。要提高液压系统的使用寿命，就要严格遵守操作规程，最大限度地防止初、中期突发性故障，加强日常维护保养，以减少后期的磨损性故障。任何故障在演变为大故障之前都会伴随有种种征兆，只要在使用过程中，细心留意，就能察觉到这些征兆。一旦发现这些现象，就应追究到底，并找出根源，及早修复。18.5 日本多田野TG系列液压汽车起重机吊臂伸缩油路常见故障的诊断与排除日产汽车起重机液压系统中，电液换向阀应
24、用较多。如加藤NK400、NK400E、NK500E、多田野TG352、TG3451型汽车起重机吊臂伸缩油路都是用电液换向阀控制液压缸动作，液压油路原理基本相同。常见的液压故障表现为：吊臂不能外伸；吊臂不能缩回；吊臂自动缩回；吊臂伸缩次序混乱等。下面以多田野TG352型汽车液压起重机为例，对其吊臂伸缩油路常见液压故障的原因进行分析，介绍其排除方法。18.5.1 吊臂结构形式多田野TG352型汽车液压起重机共有4节臂架，3个伸缩液压缸。液压原理图见图1810所示。第l节臂架是基础臂，与上车机架相连接，其余3节臂架为伸缩臂。液压缸12、11、10分别控制第2、3、4节臂架的伸缩。各液压缸的伸缩顺序
25、由2个电液换向阀控制。吊臂外伸顺序为第2、3、4节臂架，缩回顺序为4、3、2节臂架。2个电液换向阀的通、断电由杆长检测器控制。杆长检测器安装在吊臂上，根据吊臂的伸缩长度发出信号，顺序控制2个电液换向阀通、断电，以控制吊臂的伸缩顺序。1.手动换向阀；2.过滤器；3、4.电液换向阀；5、6、7.平衡阀；8、9.软管圆盘；l0、11、12.液压缸图1810 TG352汽车起重机吊臂液压原理图18.5.2 液压油路工作原理电液换向阀由先导电磁换向阀和液动换向阀组成。先导电磁换向阀为常闭二位四通阀，液动换向阀为二位三通阀。当电磁阀断电时，先导换向阀处于关闭位，液压换向阀在复位弹簧作用下不动作。当电磁阀通
26、电时，先导换向阀处于通位，控制油路经先导换向阀作用在液动换向阀阀芯一端，压缩复位弹簧，阀芯移动换向。断电后，阀芯在复位弹簧的作用下返回原位。控制吊臂伸缩的3个液压缸的有杆腔是串联的。吊臂伸出时，手动换向阀1处于右位，吊臂缩回时，手动换向阀处于左位。18.5.3 常见故障诊断与排除液压系统出现故障后，首先应根据液压系统工作原理图中各元件的作用进行分析，顺着油路逐步排除非故障元件，缩小范围。不要在没查清原因时盲目拆卸元件，人为扩大故障范围。电液换向阀常见故障的原因、检测判断方法及排除故障方法见表181。常见故障分析如下。表181 电液换向阀常见故障判断及排除方法故障现象原 因判断与检测方法排除方法
27、电磁阀不动作1电路不通2电磁线圈断路3电磁阀线圈线间短路4电磁阀接地不良测量电磁阀对地电压，正常应为24v测量电磁阀电阻，无穷大时线圈断路测量电磁阀电流，正常值为0.8,1.2A之间。电流过大，线圈线问短路测量电磁阀对地电阻，正常时不应大于30检修电路更换电磁阀更换电磁阀检查电磁阀地线接线柱电磁阀吸力不够1电流不正常2电磁阀本身故障测量电磁阀电流正常应为0.81.2A之间，电流过大，电磁阀线圈线间短路；电流过小，线路故障或电磁阀地线接地不良测量电磁阀吸力，正常时不应小于额定吸力检修线路或检修更换电磁阀更换电磁阀先导阀不换向1复位弹簧折断或变形2滑阀卡死或变形3滑阀位置不当4滑阀过渡磨损造成内泄
28、拆卸检查拆卸检查，滑阀应换向灵活，安装后可手动助动换向拆卸检查拆卸检查，测量或目测滑阀表面磨损的沟痕更换复位弹簧修复滑阀或更换先导阀总成加垫圈调整滑阀或更换先导阀总成更换先导阀总成液控换向阀不换向1复位弹簧折断或变形2滑阀卡死或变形3滑阀位置不当4滑阀过渡磨损造成内泄拆卸检查拆卸检查，滑阀应换向灵活拆卸检查拆卸检查、测量或目测滑阀表面磨损的沟痕更换复位弹簧修复滑阀或更换液控换向阀总成加垫圈调整滑阀，或更换液控换向阀总成更换液控换向阀总成1.吊臂不能外伸(1)第2节吊臂伸出后，第3、4节吊臂不能外伸，多数是由电液换向阀3的故障引起的。(2)第2、3节吊臂缩回后，第4节吊臂不能缩回，多是由电液换向
29、阀4故障引起。2.吊臂不能缩回(1)第2节吊臂缩回后，第3、4节吊臂不能缩回，多是由电液换向阀3的故障引起。(2)第2、3节吊臂缩回后，第4节吊臂不能缩回，多是由电液换向阀4的故障引起。但应注意：检查时，仅给先导电磁阀41通电，第4节吊臂仍不能缩回。其原因是：2号液压缸已缩回，吊臂上的杆长检测器已发出电信号，使先导电磁换向阀31断电。液动换向阀32在复位弹簧作用下回到原位，把3号液压缸的回油路堵死。所以要使第4节吊臂缩回，必须使先导电磁换向阀31、41同时通电。3.吊臂伸缩次序混乱吊臂外伸时不按第2、3、4节的顺序或缩回时不按4、3、2节的顺序完成作业。多是由于电路原因，先导电磁换向阀3一l和
30、41提前通电或提前断电，应检查发号装置，调整控制电路。4.吊臂自动缩回吊臂自动缩回，其原因有2种：一是由于平衡阀封闭不严产生内泄；另一种是由于液压缸活塞油封过度磨损封闭不严造成内泄。排除故障时，应先检查平衡阀，判断方法是使吊臂外伸，使手动换向阀1处于中位，关闭发动机。打开平衡阀与换向阀l之间靠近平衡阀的软管接头。如果随着吊臂下降，软管接头处液压油不断流出，吊臂自动缩回的故障是由平衡阀封闭不严产生内泄造成的，应拆卸检修平衡阀。若随着吊臂下降，软管接头处无液压油流出，吊臂自动缩回的故障则是由于液压缸活塞油封磨损封闭不严造成内泄。应拆卸更换液压缸活塞油封。18.6 日本多田野TL252型汽车起重机液
31、压系统故障的诊断与排除18.6.1 故障l1.故障现象系统噪声严重。操作起升马达时异响剧烈，第1泵(新换上的备用泵)振动、发热明显，其它各机构 (变幅、伸缩、回转、支腿)动作时噪声相对较小。2.系统基本油路分析该液压泵是将3台不同排量的齿轮泵串联在公共轴上构成的三联齿轮泵(见图1811)。第l泵用于起升油路；第2泵用于伸缩、变幅油路以及起升马达的增速；第3泵用于支腿、回转及蓄能器油路。当各油路的控制阀杆均位于中位时，来自液压泵的压力油则流过各控制阀的卸载油孔流回油箱。1.油箱；2.滤油器；3.三联齿轮泵；4.压力表；5.溢流阀；6.换向阀；7.平衡阀图1811 液压系统示意图3.故障诊断与排除
32、据现场辨听，液压泵是主要噪声源。按常规判断，液压泵噪声的可能原因有：吸入空气；吸油阻力大；液压泵及其驱动装置有问题。检查情况如下：油箱油位、滤网未发现异常；液压泵密封部位及吸油管接头处未见漏气迹象；发现油箱出油口与液压泵吸油口之间的吸油软管有一处被压扁，造成吸油阻力过大、供油不畅；液压泵转速(转速过高会造成吸空现象，过低则使吸油量不足)正常；万向节磨损及联轴器松动方面未见异常；发现第1泵与其连接部分的同轴度偏差达0.13mm(标准值为0.10mm)，显然这也是引起液压泵声响异常与振动的直接原因(同轴度误差大会导致液压泵附加载荷增加)。更换吸油软管，调整同轴度，然后逐渐起动液压泵进行试运行，发现
33、系统异响已得到控制，变幅、伸缩、回转和支腿各机构动作时声响无异常，但起升作业时第1泵仍有异响、振动和发热现象，压力也提不高。从以上排查情况分析，第2泵、第3泵工作已恢复正常，而第1泵运转异常可能是齿轮端面与止推板发生磨损，造成轴向间隙过大，过多的油液流回吸油腔所致。为了验证该判断的准确性，再次细心察看油箱和滤网，果然发现油液中很有金属粉末。拆检第l泵发现齿轮端面有磨痕，与其对应的止推板面上也出现半圆形的明显擦痕。清洗第1泵，修磨齿轮端面，更换止推板，重新组装、调整、装机；对第1泵的油路系统进行循环清洗(并拆洗滤网)，更换全部液压油。经以上处理后再次进行试运行，工作正常。18.6.2 故障21.
34、故障现象垂直支腿在支承期间自动下沉。左前、左后垂直支腿在支承期间出现自动下沉现象。因左前支腿下沉量相对较少，故检修前被疏忽了；左后支腿的液压缸曾被拆检过并更换过密封圈。2.支腿液压回路分析图1812是液压系统中的支腿回路部分。支腿和回转机构(及蓄能器)采用串联油路，由第3泵供油，油路由溢流阀4限定最高工作压力，其调定位为16MPa。垂直支腿和水平支腿的伸缩动作由螺线管阀5控制，断流阀组(1一4)和(1一4)分别用来接通和切断垂直支腿和水平支腿的油路。断流阀7和减压阀8(其调定值为3.5MPa)组成低压回路(通往支腿垂直缸)，用以避免起重机在3个垂直支腿缸支平的非安全情况下工作。垂直支腿缸在支承
35、期间由无杆腔油路上的液控单向阀反向截止，锁紧该油路以防止“软腿”缩回；在行驶状态则由有杆腔总油路上的一个液控单向阀6反向锁紧，以免自行沉落。当螺线管阀5处于中位时，第3泵来油向回转、蓄能器回路供油，单向阀9用以防止倒流。3.故障诊断与排除分析支腿回路，故障只可能出在两个部位：一是垂直支腿上的液控单向阀内部损伤引起内漏；二是支腿垂直缸内面损伤或密封损坏导致内泄。考虑到左后垂直缸没有问题 (大修时更换了密封圈)，故先拆检该缸油路上的液控单向阀，发现阀座表面有损伤痕迹并粘有灰尘，使阀座锥面密封不严。清洗，用砂纸、油石修磨。装配后，替换左前垂直缸，油路上的液控单向阀，左前垂直支腿自动下沉现象消除，说明
36、液控单向阀IV。有故障，液控单向阀。经检修后原故障已排除。接着拆检液控单向阀，发现故障原因同上。处理后装在左后支腿垂直缸油路上，左后垂直支腿自动下沉故障排除。1.油箱；2.滤油器；3.三联齿轮泵；4.溢流阀；5.螺线管阀；6.液控单向阀；7.断流阀；8.减压阀；9.平衡阀图1812 支腿液压回路18.6.3 故障31.故障现象转台自动停转。进行回转操作时，正、反方向转动缓慢以至出现停止回转的现象，来回操纵手柄又可慢慢转起来，随即又停下。大修时曾拆检过转台滚珠(清洗时没发现问题)和回转接头(更换O形密封圈、炭刷片)，并对分流阀做过调整。2.转台液压回路分析图1813是液压系统中的回转回路部分。该
37、回路与支腿回路、蓄能器回路共用第3泵，油路工作压力由溢流阀4(其调定值为16MPa)控制。转台工作时，支腿停止动作，断流阀7处于截止状态，第3泵的压力油流经螺线管阀5(中位时)、单向阀6，通过回转接头9流入分流阀l0，一部分流向蓄能器油路，另一部分经回转控制阀ll向回转马达12供油。单向阀6是为防止油液倒流而设置的；回转控制阀ll位于系统复式控制阀体内，用来控制回转马达正、反方向的回转动作。1.第l泵；2.第2泵；3.第3泵；4.溢流阀；5.螺线管阀 ；6.单向阀；7.断液阀；8.压力表；9.回转接头；10.分流阀；11.回转控制阀；12.回转马达图1813 回转液压回路3.故障诊断与排除根据
38、回转回路分析认为，导致上述故障现象有两种情况：一是回转回路某处出现故障，使回路压力上不去；二是回转马达l2本身有故障。由于回转马达和支腿串联共用第3泵，而支腿回路工作正常，所以从单向阀6至油箱之问的各元件应是正常的，故障发生的部位可能在断流阀7至回转马达12之间的元件上。从现场压力表读数偏低来分析(回转动作时压力表读数为7.6MPa)，可能是该区段油路上某元件严重泄漏或某个调压阀压力调整不当所致。考虑到回转接头在大修时已拆检过(更换过O形密封圈)，因而排除了回转接头中间环道油封泄油的可能；而马达能正、反方向间歇回转，其外表面温度及声响正常，也无外漏迹象，故马达出故障的可能性不大，可暂时不考虑。
39、根据“先易后难、先常见后罕见”的原则，先检查回转控制阀11是否因内部损伤或阀槽工作失灵导致内漏，在复式阀的压力出口处装上压力表检查压力，回转动作时其读数为7.6MPa(与压力表8的读数一致)，说明该阀工作正常。接着检查断流阀7内部是否有漏油，即将该阀的出油管接头E拆开，转台工作时该阀处于断流状态，此处应没有或仅有少量油液，检查结果正常。于是，问题集中在分流阀10上。1.锥阀；2.主阀图1814 分流阀工作原理图该分流阀由节流阀和溢流阀(带锥阀)并联而成，用作将第3泵来油分流给转台油路，并使流向蓄能器的流量保持稳定。图1814是其原理简图。来自第3泵压力为P1的油液，一部分由A腔进入到溢流阀主阀
40、芯的d端油腔，另一部分经节流孔L1使压力降到P2，再从B腔流出。主阀芯e端油腔通过节流孔L2与B腔连通。主阀芯在两端压力差(P1一P2)F及主阀弹簧的预紧力R的作用下处于关闭状态。当压力差(P1一P2)超过预定数值时，主阀芯向e端移动，溢流口打开，部分油液经溢流口C流到转台油路。此时主阀芯在新的位置处于平衡状态，即或式中 主阀芯端面积； 主阀弹簧预紧力。由于弹簧力变化不大(弹簧很软，主阀芯移动量很小)，所以压力差(P1一P2)基本上可保持定值，即通过节流口L1的流量不变。当A腔压力P1超过预定值时，B腔的油液经节流孔L2顶开先导调压阀的锥阀溢流并流回油箱。这时主阀芯e端油腔压力P2很低，于是主
41、阀芯移至e边顶端位置，溢流口全开，大部分油液经溢流口C流向转台油路。根据上述分析认为，故障可能是先导调压阀的预设压力过大或者阀槽孔堵塞，使主阀芯移动受阻，溢流口只能少量开启，造成转台回路压力上不去。来回操纵手柄后转台又可以转动了，这是液压冲击的结果。因此，先适当调松分流阀的调压弹簧，但转台回路的压力仍然上不去。接着拆检分流阀，发现主阀芯被污物卡死在阀槽内。清洗并研修，使主阀芯在阀槽孔中移动灵活，装复后重新调整预设压力(10MPa)，转台工作恢复正常。18.7 日本多田野TL360型汽车起重机变幅回路故障的诊断与排除18.7.1 故障l1.故障现象一台日本多田野TL360型汽车起重机在一次起升作
42、业进行吊臂起升时，突然出现异常，吊臂突然下落。以后空载时吊臂虽能少量起升但马上回荡。2.故障诊断图1815是该车变幅机构液压回路图。1.油箱；2.双联齿轮泵；3.手动换向阀；4.发动机；5.平衡阀；6、7.变幅液压缸；8.溢流阀；9.回油过滤器图1815 TL300汽车起重机变幅液压回路变幅液压缸6、7由手动操纵阀控制。双联齿轮泵2a既向变幅缸供油，也向伸缩缸供油，2b向支腿油路供油。最大工作压力由溢流阀限定，其调定压力为17.5MPa。平衡阀安装在液压缸底部，起锁紧和防止超速下降作用，其控制油路设有可变节流阀，如有下降不稳时，可对该阀节流开度加以调节。经过实验检验，发动机运转正常，可断定故障
43、应是变幅液压回路的问题引起的。根据变幅液压回路的原理，结合故障现象分析：一属突发性故障，二属压力不够造成。这是因为吊臂虽能有少量起升，但马上回落，实际上吊臂处在不能抬起的状态。据此，可首先排除平衡阀的故障可能。另外，油箱油量正常，这样，可初步确定故障原因有以下四种可能：(1)双联齿轮泵磨损，泄漏严重或泵吸油管路吸入空气。(2)溢流阀8失效，造成压力上不来。(3)变幅液压缸6、7漏油。(4)手动换向阀磨损严重。3.故障排除通过进一步对该机液压系统图分析发现，齿轮泵2a不仅承担向变幅缸供油，而且也承担向伸缩缸供油，同时，伸缩回路和变幅回路的最大压力都由溢流阀8限定。为此，操纵伸缩阀实现吊臂伸缩，结
44、果发现伸缩作业能正常进行，这样就排除了(1)和(2)两种可能。由于手动换向阀磨损是属磨损性故障，相对缸来说，其故障频率要小得多，为此，应首先对缸进行检查。为此，把变幅液压缸6、7的上腔油管在管接头处拆开，放掉余油，然后进行吊臂起升作业，此时，发现大量液压油自上腔油管处流出，从而断定故障是由于缸的泄露造成。为此，将两缸卸下，解体检查。发现活塞上的大型O形密封圈及活塞杆密封圈皆正常，接着又对缸体圆度、锥度检查。结果发现，其中一个液压缸底部不圆度达3mm，上下锥度最多达6mm。初步判定作业过程中由于某种原因产生液压冲击，安全阀开启滞后，造成压力瞬时上升过大，加之变幅缸体铸造缺陷，整车年久失修，使得液
45、压缸严重变形。导致密封失效。从同型号无故障的车上拆下变幅液压缸再装到该故障车上，开车作业故障现象消除，说明判断和检查正确。18.7.2 故障21.故障现象该机又出现在有载荷情况下起重臂降幅速度较慢且不稳定，无载荷情况下，起重臂降幅极慢，甚至不能降幅，同时伴有啸叫声。2.故障诊断与排除在排除发动机和其它机械故障前题下认定是变幅回路故障引起。有载降幅时降幅速度不是过快而是过慢，可说明平衡阀主阀芯能开启，且开启后能在下腔形成背压，造成回油阻力，起到限速作用。但这种限速作用显然过份了。这说明平衡主阀芯的节流缝隙开度太小，以致无负载时，开度过小，甚至无法下降，造成进油路压力升高，把安全阀8打开。引起啸叫
46、声(经沿管路触摸检查，叫声确来自溢流阀)。将平衡阀拆下解体检查发现平衡阀导控活塞表面变毛且有划痕。说明导控活塞发卡，不能使阀芯达到应有的开度。于是研磨导控活塞，更换液压油。另外，需特别指出的是，该回路在控制油路上装有可调节流阀，它起到防振和缓冲的作用，但开度调得过小，也会使导控活塞动作不够灵敏。为此，把该节流阀开度稍调大些，因为在此之前，现场操作人员曾经往里转动过。回油过滤器9过脏，也易引起回油阻力过大。为此，又重新清洗过滤器。经过这样处理后，重新安装试车，上述故障消除。由此可见，液压系统在工作过程中，不可避免的会发生故障。大多数情况下。不易找出故障部位。使用液压测试仪进行液压系统Tee实验，
47、是可靠迅速地分析判断故障的方法。但此法受客观环境限制很大，而且还要求在管路特定地方留有专用接口。目前，各种工程机械，特别是国产的汽车起重机及叉车上基本上都没有留出这种专用接口，这就要求根据不同车型配有各种规格的Tee接口和快速接头。因而，此法目前只在修理厂和有大量液压机械的场所使用。本节根据这两次故障检查，认为在无仪器测试情况下，为了避免盲目地查找故障，必须经过以下过程：(1)故障调研：仔细询问操作人员，尽量全面了解故障现象，最好亲自凭眼看、耳听、手摸、鼻闻了解故障全貌。(2)彻底搞懂液压设备的液压系统原理图，弄清各液压元件的作用。(3)初步分析：根据液压系统工作原理，逻辑地分析可能引起这一故障的全部原因。(4)建立故障树(FT)。把故障现象作为顶事件，不再深究的事件为底事件，介于顶事件和底事件之间的一切事件称为中间事件，再用适当的逻辑门把顶事件、中间事件、底事件联成树形图，即FT。如故障2的FT见图1816。(5)根据FT进行故障检查。先检查较容易的故障频率大的部位，最后检查故障频率小的，且不宜经常拆卸的部位，例如多路换向阀等。图1816 TL360汽车起重机吊臂降幅过慢FT18.8 多田野TR2000M型汽车起重机回转不灵和不