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1、精选优质文档-倾情为你奉上第14章 铲运机液压故障的诊断与排除14.1 WJD1.5型电动铲运机液压系统故障的诊断与排除WJD1.5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。14.1.1 WJD1.5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141、表142和表143。表141 转向液压系统故障的诊断与排除故障现象故障诊断故障排除 转向不灵 或无力 1吸油管路变形造成泵吸油量不足 2吸油管路破损，油液中
2、有空气 3泵损坏 4转向器阀块内溢流阀压力调得太低或阀芯油封损坏 5转向缸内油封损坏，造成两转向缸内部串油 6油绳损坏 1更换吸油管 2更换吸油管 3检修或更换 4重调或更换油封 5更换或检修液压缸 6更换油绳 无转向 1油箱油位偏低 2泵损坏 3转向器损坏，转向器内阀套与阀芯间一销轴串出卡死 1加油 2检修或更换 3检修或更换 朝一个方向偏 转且振动大转向器回油绳与左转或右转油绳接错油绳对调表142工作机构液压系统故障的诊断与排除故障现象故障诊断故障排除液压缸不动作 1G30工作液压泵损坏 2先导阀不工作 1检修或换泵 2检修或换阀液压缸动作缓慢无力 1多路换向阀总压力调得太低或油封坏 2多
3、路换向阀上四个分溢流阀压力调得太低或油封坏 3液压油中有空气 4多路阀进油绳漏油 5多路阀阀芯复位弹簧损坏 1重调或换油封 2重调或换油封 3查泵吸油管 4更换 5更换 翻斗液压缸 或举升缸 锁不住 1多路换向阀两边溢流阀油封损坏 2液压缸密封件损坏 3多路阀芯磨损 1更换油封 2检修或换缸 3更换多路阀表143卷绕机构液压系统故障的诊断与排除故障现象故障诊断故障排除 不卷缆 1液压泵坏 2卷缆阀转不动或转不到位 3收缆溢流阀压力调得太低 4，收缆溢流阀坏 5卷缆马达油封坏 1检修或换泵 2检修 3重调 4检修 5更换油封 卷缆不同步 放缆时电缆 拉得太紧 1收缆阀压力调得太低 2卷缆马达油封
4、损坏 3收缆阀压力调得太高 1重调 2更换油封 3重调14.1.2 WJD1.5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，若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141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，若整个液压系统工作均不正常，则说明是大故障，若仅是转向不灵或无力，其余液压分系统
5、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，若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；若正常，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
6、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，铲运机后退起步就迟缓，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。14.2.1 换向阀的工作原理及结构铲运机换向阀的工作原理见图141所示。1.油路压力表；2.变速箱离合器；3.单向阀；4.
7、充压蓄能器；5.溢流阀；A.节流孔图141 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 55HR34425型变速箱，换向阀采用蓄能延时换向的设计。由图141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。只有当蓄能器压力达到设定值后，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142。图142 离合器的压力与时间关系曲线HR34000
8、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143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，同时与排油口面积的大小有关，由流体力学可知。因此，在通过排油口流量恒定的情况下，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144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
9、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.
10、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143 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144 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，达到图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。14
11、.2.2 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
12、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 LF4.1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GNH公司的LF4.1型和法国EM公司的CTIl500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LF4.1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
13、原因以及排除方法(见原理图145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145 LF4.1型铲运机液压系统原理图14.3.1 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
14、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。14.3.2 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，若压力恢复正常，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
15、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，更换磨损过度和已达到报废的摩擦片。14.3.3 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。14.3.4 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
16、。(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
17、压元件组成，如图146所示。图146 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200rmin时流量为76Lmin；工作泵当转速为200rmin时流量为l56Lmin。两泵流量之和为232Lmin，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。(2) 油的污染实际经验表明，
18、油污染是导致液压系统故障的主要原因。据统计，有80以上的故障是由于液压油被污染造成的。由于污染，液压元件的实际使用寿命往往比设计短得多。污染物有如下几种：液压油和液压系统中，由于没有很好过滤和洗干净而留下的污染物；加油时，油箱加油口盖忘盖，从外面进入油箱的粉尘，矿石颗粒，甚至块状矿石；系统本身生成的污染物，主要是磨损产生的磨粒，例如，转向泵滑靴与斜盘的磨损而产生的大量铜末；由于液压系统的高温，使油液逐渐氧化而产生的污染物。在解剖大量的被损坏的柱塞泵时发现，由于中心阻尼孔很小，导油槽宽度很窄，常被铜末堵死，油池也就不存在油压支承，滑靴与斜盘之间无法形成一定刚度的油膜厚度。此时，滑靴在油压的作用下
19、与斜盘发生干摩擦，并急剧磨损。3mm厚的铜滑靴在很短时间内就磨平，因而产生大量的热。由于油的污染，经常使密封装置磨损而失效，使相互配合的运动表面划成痕而使液压系统产生内漏和外漏，从而使液压油温度升高。油的污染使吸油滤清器逐渐堵塞，此时液压泵吸油不畅，冷却不足，油温也会升高。在试验时，因吸油油滤清器堵塞，油温在不到半小时高达l24。(3) 回油油滤清器堵塞或太小铲斗泵回油通过回油滤清器后，一部分油进入转向泵的吸油口，另一部分油通过节流口流回油箱内。由于回油滤清器堵塞或选择其他参数的油滤清器，转向泵的吸油不畅，冷却不足，也会使油温升高很快；在试验时，选择了通油能力小一半左右的滤芯，结果，液压泵只空
20、负荷运行半个小时左右，油温就高达85。(4) 转向液压泵的影响922D铲运机原选用国内生产的柱塞泵，由于泵的性能和结构参数等(下面将详细分析)与进口泵差别较大，致使滑靴与斜盘摩擦平面之间的油膜刚度小，或形成不了油膜，从而形成干摩擦，产生大量热(在分解泵时，发现有烧伤痕迹)而使液压油温升得很高。当采用国产泵时，大多数油温很快达到110。当采用进口泵时，在同样的条件下，油的最高温度只有91。(5) 节流孔大小的影响由于制动泵的自吸能力差，因此要求要有0.15MPa左右的吸入压力。922D铲运机油箱是封闭加压油箱，油面以上有0.05MPa的空气压力，剩下的油压靠转向制动泵进口油管装在回油滤清器到阻尼
21、孔之间，主液压泵(铲斗泵、工作泵)和转向泵所提供的系统的流量全部回到回油滤清器之后受阻尼孔阻力而形成。当阻尼孔为616mm时，柴油机加大到最大油门。当柴油机转速为2400rmin时，这个阻尼孔可产生007MPa的压力。由于矿山条件所限，油箱不仅不加压，相反有时加油口盖都不盖。再加上空气滤清器很难保压，柴油机油门也不都在最大位置，因此泵的吸人压力远远满足不了要求，因此泵的吸油不足，流量不够，因而易产生油温很高。某铜矿2号铲运机在同样的使用条件下，油温一直不很高，检查了很久，最后发现这个节流口只有13mm直径。为了证实节流口大小对油温度的影响，技术员把1号铲运机油箱节流口也改成l3mm直径，结果油
22、温从91下降到68。为了慎重起见，又把这个原理应用某磷矿，也取得了相同效果。需要指出的是：随着液压泵的磨损增加，液压泵的效率下降，内泄也增加，泵的排量减少，因此为了保证该泵的吸入压力，节流口需相应减小，否则油温又会回升，节流口的大小与油压，泵流量的关系尚须进一步试验。(6) 维护保养与操作使用不当在分解泵时发现多种球铰和滑靴有烧伤痕迹，这是因为起动泵时，泵内腔没有灌油之故。如果工作机构长期处于高压溢流状态，例如已到极限位置还继续同一动作，这时也使液压油温急剧升高。油温也跟铲运机的负荷大小有关。当负荷从铲、装、运矿石变为单纯的运输时，负荷下降，油温也下降，当恢复原来工作状态时，油温又升高。(7)
23、 其它因素的影响除上述因素外，还与油的种类、油的黏度、内外泄漏，液压元件密封件的质量、寿命、压力调整，管路的弯度大小、长短，油位，蓄能器的压力等因素有关。3.分析步骤与改进措施更换脏的油滤清器，更换时要注意过滤精度，过滤流量，压力降和耐压要与原来的一样。清洗阻塞的油管，清洗油箱通气孔，按规定时间换新油，消除系统内漏、外漏。拧紧泄漏油管接头，添加液压油使油位达到要求高度，排除系统内的空气，更换损坏的密封。调整部件并检查密封和轴承的情况，固定并正确的机械连接，不让液压泵长期超载。安装压力表并调整正确的压力。彻底检修或更换。选择合适黏度的油液，更换油滤清器，加油到油箱油位。检查油箱单向阀是否脱落，适
24、当减少节流孔的大小。检查密封槽的大小，表面粗糙度，检查密封圈是否破损，压缩量是否合适，材质是否正确。按使用说明书正确操作。14.4.2 故障21.故障现象转向制动泵寿命短。从分解检测发现制动泵损坏形式，所有液压泵都是因为磨损而损坏。滑靴与斜盘的磨损极为严重，有的铜滑靴已全部磨穿，甚至全部脱落，滑芯球头与斜盘直接接触，在斜盘上磨出很深的环槽。滑靴背面与回程盘的磨损也十分严重。回程孔口磨损后形成倒角。球铰与回程盘的球面磨损十分严重。缸体端面和配油盘平面除外来硬粒磨伤外，其余磨损正常。2.故障诊断进口泵的使用寿命为3000h，高达5000h，国产的只有300h。进口泵的性能高于国产泵。进口泵在922
25、D铲运机有较大容量，而国产泵已是满负荷甚至超负荷工作，所以国产泵的使用寿命不如进口泵。进口泵与国产泵材质与热处理不同，进口泵的摩擦副滑靴采用是粉末冶金材料且带极薄的耐磨涂层，其硬度为l91211HB。国产泵滑靴采用的是QAl9-4铜，硬度只有100110HB，无涂层。显然、进口泵摩擦副的耐磨性，P V RV 值比国产的要高。从结构参数来说，进口泵与国产泵也有差别。现以滑靴支承面(磨损最严重的面)的结构参数为例说明这个问题。从建立设计中所假设的流体压力场和油路被污染物堵塞及油模形成来分析，进口泵较好。特别要指出的是当滑靴与滑芯偏移最大角度时，从滑芯中心孔看，进口的可以看到光，国产的就看不到光了，
26、这就是说，滑靴与滑阀相对偏移最大角时，进口泵通油顺畅，国产泵不通油或通油不畅，后者自然很难形成油膜，摩擦表面自然就成了干摩擦。使用维护不当。由于转向泵是变量柱塞泵，比较娇气，过滤、润滑、吸油压力、回油压力都有严格要求，稍不注意就会造成泵损坏。前面已经分析了油的污染对泵性能与寿命的影响，吸油压力对泵的影响也很大，特别是充气油箱不充气敞开时影响更大。油的种类与黏度对油膜的形成也有影响。油泵吸空。从图146可知，转向泵有两根吸油管，1根通过油滤清器，另一根不通过油滤清器。前者吸油口在液面以上，后者在液面以下。当液压泵起动时，转向泵只是用液面以下的吸油管吸油。此时工作泵同时从油箱底部吸油，大约经过几秒
27、钟之后，转向泵和工作泵的油经过油路回到油箱，由于油箱节流孔的作用，逐渐建立起油压，使油液充满整个回油过滤器，从而使转向泵用液面以上吸油管吸油。此时，液面以下吸油管停止吸油，从而防止转向液压泵吸空。由于当时没有消化该原理，只装了液面以上的吸油管，从而造成转向泵刚起动时有几秒钟的吸空，进而加速了转向泵的磨损。加工质量上存在差距。正因为如此，国产泵的寿命低于进口泵。3.故障排除降低油温。减小和控制油的污染，选择合适的黏度油。减小油箱节流口的大小，以增加液压泵的吸入压力。选择合适过滤器，特别要定期清洗，更换过滤器。提高泵的质量或改用齿轮泵。14.4.3 故障31.故障现象漏油严重。漏油主要产生在管接头
28、，不承受压力负载的固定接合面，承受压力负载的固定接合面，轴向滑动表面密封处。2.故障诊断主要原因是油温高，随着油温的增加，漏油愈来愈严重。胶管接头选用不合适。试生产时选用可拆式接头，由于矿山路面条件差，负载变化大，压力脉动大易产生振动与冲击，接头与胶管接合处易松动，出现胶管脱管漏油现象。加工时，运动零件表面接合面的粗糙度，变形；密封沟槽的粗糙度，尺寸精度达不到要求，致使接合面不平，O形圈装到槽里后压缩量不是大了，就是小了，或根本无压缩量而造成漏油。装配时，管接头常产生泄漏，主要是扭力不足或过大或螺纹加工质量差，螺纹内未清洗干净，O形密封圈在装配处未涂润滑油或O形圈在装配过程中损坏而造成漏油。密
29、封圈的材料或结构类型与使用条件不符，或使用了老化、破损的密封圈，或使用了表面粗糙的轴划伤了密封圈。对有的液压元件认识还不够，在试生产过程中，对它提出的技术要求不合适或未提出过要求，进厂后也没有经过严格的试验就装上了，结果把问题暴露在用户。3.故障排除首先降低油温。把所有可拆式接头全部换成扣压式胶管接头。在选用胶管和密封件时必须要了解生产厂家和出厂日期，检查尺寸和材质是否符合所使用的工作条件。装配前，必须检查加工接合面，密封沟槽的尺寸，粗糙度是否符合规定。装配时O形圈必须涂润滑油。所有的螺纹必须拧紧，在螺栓旋入之前，不要完全旋紧任何一个螺栓。根据螺纹不同用途，选涂不同的密封胶，涂胶时，只涂在公螺
30、纹上即可。更换管子和软管应处于更换前的原位，软管和敷设管子避免急拐弯，利用合适的夹子、接头和连接件固定好管子，管子尽可能短。这样可不使管路承受过大的振动与冲击，从而避免许多灾难。各种管连接是产生外泄漏的主要部件，因此在设计时尽量减少连接部件的数量，从而可以减少泄漏的可能性，采用集成化的液压阀和阀块组成系统(例如把三个小蓄能器的连接组成一个阀块，把大蓄能器和单向阀组成另一个阀块)，简化了管道布置，减少了连接件和漏油的可能性。在管路的布置上也作了精心的设计，管子尽量不要交叉，以防相互磨损。所有的液压元件在装机前都要检查和试验，发现问题整改之后再装机。由于机械振动和压力脉动等原因会引起螺纹松动，因此
31、这些问题在试车和以后的使用中会暴露出来，因此试车后出厂前都必须作最后一次检查，出厂后在矿山使用过程中要随时检查，排除。由于采取了上述措施，使922D铲运机的泄漏问题有了明显的改善。14.5 CT500HE铲运机液压系统故障的诊断与排除某矿从法国引进的CT500HE微型电动铲运机是全液压矿石铲运设备。四轮驱动，斗容为0.38m3，有效载重600kg。其液压系统是整台设备的心脏，由电动机驱动静压泵和液压泵，把电能转变成液压能，实现轮轴转向、铲斗升降、装卸、铲运及卷缆等工作。设备工作效率高，转向灵活，深受工人欢迎。由于长时问使用，维护不及时，发生故障，铲运机不能行走的故障。CT500HE电动铲运机液
32、压系统工作回路主要有静压回路(含行走回路、辅助工作回路)和液压回路(铲运工作回路、转向回路、卷缆回路等)。14.5.1 故障现象送电检查，在延时时间(3s)内跳闸，电动机不起动。断开保护系统，可起动电机(不跳闸)，轮轴转向部分、铲举部分、卷缆部分工作正常，但铲运机仍不能行走。从故障现象分析，故障可能在静压回路。14.5.2 故障诊断1.检测静压回路检测行走回路，如图147所示，阀l、阀3压力42MPa，工作正常。检测辅助回路，压力0.5MPa，小于正常工作压力(1.01.6MPa)，故障可能在辅助回路。图147 CT500HE电动铲运机静压油路图2.分析辅助回路从辅助回路的作用分析，压力低于正
33、常工作压力时，会引起继电器(安全保护装置)在延时时间内动作跳闸。同时液压制动闸也打不开，造成铲运机不能行走，同故障现象相符。因此可判定故障是由辅助回路压力造成的。引起辅助回路压力降低的原因有：阀2(1.6MPa溢流阀)故障；辅助泵、制动闸及油路泄漏；油位低。14.5.3 故障排除1.检查阀2拆卸阀2，打开发现阀芯被黑色胶质物卡住，不能关严，引起泄漏，造成辅助回路压力降低。2.处理措施清洗溢流阀、滤网，更换液压油，重新组装，试车，机器恢复正常。14.6 EHST1A和EST2D型电动铲运机液压系统故障的诊断与排除14.6.1 液压系统的组成及工作原理电动铲运机的液压系统由转向控制回路、铲斗控制回
34、路、卷缆控制回路、制动控制回路组成，用于控制电动铲运机回转弯、铲斗的升降倾翻回收、电缆的收放及铲运机的制动。1.转向控制回路回路组成回路组成见图148。图148 转向控制回路组成示意图回路工作原理EHST1A：三相电动机通过三联传动带将动力传递到三联齿轮泵的转向泵，溢流阀使转向系统的油压力控制在12.4MPa之内，当转向泵的压力油超过12.4MPa时，则通过溢流阀上溢流孔返回油箱。当左转弯时，操纵转向阀使压力油通过缓冲阀进入转向液压缸的无杆腔，使活塞杆伸出，实现左转弯。如果在转向过程中，系统压力超过l5.2MPa，缓冲阀将动作，将高压油直接流人低压回路，就可避免转向过程中压力过高，防止转向系统
35、过载和冲击。右转弯时的工作原理与左转弯时相同，操作转向阀使转向液压缸的油流反向，即可实现右转弯。EST2D：三相电动机通过传动带将动力传递到双联齿轮泵的转向泵，泵出的压力油经过分流阀进入转向控制阀。通过操纵控制阀，使油进入转向缸的有杆腔或无杆腔实现铲运机的转向。如果在转向过程中，系统压力超过l6.517.9MPa，缓冲阀将动作，使高压油直接流回油箱，避免转向系统过载和冲击。2.铲斗控制回路回路组成回路组成见图149。图149 铲斗控制回路组成示意图回路工作原理从三联齿轮泵的工作泵来的压力油进入主控制阀，当系统油压超过(EHST1A、11.0MPa，EST2D、11.4MPa)时，主控制阀的安全
36、阀开启，压力油经旁路进入回油管。当推动主控制阀倾翻手柄时，油通过主控制阀进入倾翻液压缸无杆腔，活塞杆伸出，从而使铲斗翻转，这时，有杆腔的油通过多路阀返回油箱。在工作原理和部件构成方面。举升回路类似于倾翻回路，只是举升回路多了一个浮动位置，当举升手柄向前推动到底时，进入浮动位置，举升液压缸两腔油路都与回油路相通，这样油液就能自由进入举升液压缸。铲斗靠自重下降，防止下降动作过猛。3.卷缆控制回路回路组成回路组成见图1410。图1410 卷缆控制回路示意图回路工作原理EHST1A：三相电动机通过三联传动带将动力传递给三联齿轮泵，三联齿轮泵有二条接在液压油箱上的吸油管，一条油管通过第一级齿轮泵给举升和
37、倾翻回路供油，中间齿轮泵和后齿轮泵共用一条吸油管，中间齿轮泵为转向系统提供压力油，而后齿轮泵为卷缆马达提供压力油，当后齿轮泵的油压力超过9.6MPa时，压力油就会通过溢流阀l流回油箱，当铲运机前进时，三联齿轮泵的后齿轮泵吸出的共45.42L压力油通过9.6MPa的溢流阀进入卷组电磁阀P口，从A口出来进入分流阀，其中26.495L26.5L压力油通过5.9MPa的溢流阀、单向阀进人卷缆马达，驱动液压卷缆马达运转，再通过套筒滚子链驱动电缆卷筒，进行放缆，另外l8.925L19L液压油从分流阀出来后与卷缆马达出口的液压油汇合进入油冷却器，使电缆保持一定的张力。当铲运机后退时，压力油进入电磁阀P口，从
38、B口出来直接进入卷缆马达进行收缆，由于电磁阀是否通电是由挡位控制手柄通过行程开关直接控制的，所以电缆卷筒能自动收放缆，具有自动控制的特点。EST2D：卷缆系统的驱动泵是自馈柱塞泵，当铲运机后退时，该泵将压力油泵到调压阀后再到卷缆马达，实现收缆，从卷缆马达出来的油经过油冷却器回到油箱。当铲运机前进时，电缆在受到的张力作用下实现放缆，卷缆马达起到液压泵的作用，马达泵出的油与柱塞泵泵出的油合流后经调压阀流回油箱。4.制动控制回路由工作制动回路与停车制动回路组成。工作制动回路工作制动回路组成见图1411。图1411 工作制动回路组成示意图工作制动回路原理EHST1A：该车的工作制动形式是轮边蹄式制动，
39、正常情况下，刹车蹄在弹簧作用下处于收回位置，在制动时，踩下制动踏板，制动缸内的刹车油经加压后送到各轮边的制动缸，克服弹簧力使刹车蹄张开，产生制动；当松开制动踏板后，各刹车蹄在弹簧作用下收回，同时将刹车油压回油杯内。EST2D：卷缆和制动柱塞泵是由变矩器内的齿轮驱动，当电动机一运转，这个泵就开始工作。液压油经柱塞泵加压后进入单向阀块，其中二路分别输往二个蓄能器，另二路分别输往脚制动阀。当踩下脚制动器踏板时，从柱塞泵和蓄能器来的压力油通过脚制动阀进入前后桥的盘式制动器上，从而产生制动；松开制动踏板时，脚制动阀及制动管路内的油通过脚制动阀返回油箱，制动器的压力下降，使脚制动器松闸。停车制动回路组成停
40、车制动回路组成见图1412。图1412 停车制动回路组成不意图停车制动回路工作原理EHST1A：工作时，推压手制动阀，从静液压驱动系统的变量液压泵过来的压力油通过手制动阀、电磁阀进入油增压器，再输往钳形制动缸，压缩制动弹簧，使制动缸松闸；拔出手制动阀，切断静液压系统的压力油，钳形制动缸的制动弹簧恢复原形，使制动缸闸片与制动盘接触，产生制动，制动管路的油通过增压器、电磁阀和手制动阀返回油箱。EST2D：工作时，推压手制动阀，从液力驱动系统变矩器上的补油齿轮泵来的压力油经过停车制动电磁阀进入停车制动液压缸、压缩制动弹簧，松开制动；停车时拔出手制动阀，制动电磁阀动作，切断压力油，制动缸在制动弹簧的作
41、用下，使动定制动片贴合，产生制动，制动管路的液压油通过电磁阀返回变速箱。14.6.2 主要特点EHST1A：采用变量柱塞液压泵变量柱塞油马达闭式循环驱动系统，具有体积小、噪声小、可无级变速的特点。卷缆电磁阀在铲运机前进或后退时自动控制卷缆系统的收放缆。变量马达后端设置的拖车旁通阀使维修铲运机拖车时简便易行。工作制动采用轮边蹄式制动，结构简单，维修方便，只是当轮边进泥水后，影响铲运机的制动效果。恒压变量液压泵可保证液压系统在恒定压力下，流量随外界负载变化而变化，液压系统功能灵活机动；当液压系统无外载时，恒压变量泵输出流量为零或很小时，输入功率随负载大小变化甚至为零，这样输入功率总是处在最佳利用状
42、态，大大减小了功率的消耗。EST2D：采用变矩器变速箱组合液力驱动系统，液力变矩器的涡轮转矩能随外部载荷转矩增加而自动增加，同时其转速自动降低；载荷转矩减小时，涡轮转矩自动减小，同时转速自动增加。液力驱动系统使EST2D铲运机能带载荷起动，电动机的稳定工况区扩大；工作制动采用轮边多盘湿式制动，制动器是封闭的，制动性能可靠，制动效果不受环境影响；停车制动采用变速箱内动定摩擦片碟形弹簧制动方式，制动效果好，只是结构较复杂，维修不太方便。14.6.3 液压系统典型故障的诊断与排除1.故障现象瓦格纳EHST1A型电动铲运机在使用过程中，发现有液压系统过热现象；经分析，液压系统过热主要分三种现象，每种现
43、象的产生又有不同的原因。2.故障诊断泵过热原因液压油过热；气穴现象；油中含有空气；稳流阀或过载安全阀调整压力过高；过载；泵损坏或磨损。溢流阀过热原因液压油过热；阀调定不当；阀磨损或损坏。液压油过热原因系统压力太高；过载安全阀调定压力太高；油液太脏或油位过低；液压油黏度不合标准；液压油冷却系统损坏；泵、阀、缸或其他元件磨损；油液流动阻力大，如过滤器过流面积小等。液压系统过热最常见的现象是泵过热，而泵过热的第一种原因就是液压油过热。液压油过热有七种原因，经过逐项检查分析发现，EHST1A电动铲运机液压系统过热的主要现象是油液过热，油液过热的主要原因又是、三种原因，经过进一步实际检查，发现三联泵、过
44、载阀、卷缆马达及变量柱塞泵、变量马达均出现较大程度的磨损，液压油滤清器被破布等杂物堵塞，有些铲运机因无备件而将油冷却器甩开造成液压油冷却系统损坏。3.故障排除分析检查出液压系统过热的原因后，即可容易地找出维修方法。泵、马达、阀体的磨损，主要是因为液压油太脏所致，加液压油应该执行“三过滤”原则，而实际在加油过程中，为了加快速度，连油箱上的过滤网都被拆除，这样脏物杂质就很容易进入液压系统，造成液压系统元件的磨损，使液压油过热，影响铲运机的工作，所以，为了保证铲运机的正常运转，必须严格执行加油“三过滤”原则，及时修复或更换磨损的液压元件，恢复液压油冷却系统。14.7 TOR0151E铲运机液压系统故
45、障的诊断与排除随着井下采场的下移，井下通风环境越来越恶劣。为了降低柴油铲运机排气污染，减少废气对人体危害，某矿已经开始使用TOR0151E型铲运机代替ST2D型柴油铲运机。在使用过程中，TOR0151E型铲运机主电动机几乎没有发生故障，但该机液压系统时有故障发生，直接影响了铲运机的出矿效率，增加了停机时间，加大了采矿成本。为了更好发挥TOT0151E型铲运机的效益，技术人员根据该机液压系统的结构、组成，分析了系统工作原理，对TOR0 151E铲运机液压系统进行了故障诊断与排除。14.7.1 液压系统工作原理1.转向液压系统转向液压系统由转向泵l、溢流阀2、充压阀3、转向阀4、转向液压缸5和高压
46、油管等元件组成，如图1413所示。1.转向泵；2.溢流阀；3.充压阀；4.转向阀；5.转向液压缸；6.大臂液压缸；7.铲斗液压缸；8.液压泵；9.控制阀；10.卸载阀；11.吸油滤芯；12.回油过滤器图1413 转向液压系统与变矩器变速箱输出相联的转向泵，通过制动系统溢流阀和充压阀向转向阀供油。当移动转向控制杆时，与手柄位移量成比例的油量通过转向阀，此时由转向泵供给的高压油流入转向液压缸。当控制杆停止运动时，阀芯自动返回中间位置，车身停在给定的转角上。转向阀中还有一个内附的减压溢流阀来确定转向系统的压力，其设定值为15.0MPa，并可以通过阀体上的一个螺钉来调节；为了防止外力在系统中引进的峰值负载造成元件损坏，还设置了冲击溢流阀；冲击溢流阀设定为20.0MPa，当没有转向动作时，转向泵的输出从转向阀进入大臂铲斗液压系统。