液压系统的大多数故障是什么引起的?

装载机工作装置液压系统的故障与维修

装载机工作装置液压系统的故障与维修

摘要：液压系统是装载机最重要的系统之一，也是最容易出现故障的系统之一，本文以ZL50C工作装置液压系统为例，讲述了液压系统工作原理及故障的诊断和排除方法，以对装载机及其他含有液压传动装置的设备的检修起到一定的指导作用。

关键词：装载机 压力 故障 诊断 堵塞 泄漏 排除

装载机上应用液压传动的系统主要有工作装置液压系统、转向液压系统、变矩-变速液压系统等，它具有结构紧凑、动作灵活、运行平稳、操作方便轻巧等优点，但是由于液压传动是以液体作为传递动力的介质，故容易产生泄漏，运行时间较长后，还容易出现过热，工作无力，内部元件损坏等故障。液压传动故障的出现具有突发性、隐蔽性，而且涉及的元件比较多，给故障诊断和排除带来极大的困难，因此在维修液压系统时，必须弄懂其工作原理和正确分析故障原因的基础上才能保证维修的质量。我经过几年来在生产工作实践中的学习，积累了一些经验，写出来与大家切磋，希望能对检修液压传动系统起到一定的指导作用。本文以ZL50C装载机常出故障的工作装置液压系统为例，介绍液压传动的工作原理，分析其在工作过程中常见的故障现象诊断和排除方法。

1 ZL50C工作装置液压系统的工作原理

ZL50C工作液压系统主要由工作泵、分配阀（分配阀由安全阀、转斗滑阀、转斗大腔双作用安全阀、转斗小腔安全阀、动臂滑阀等集成）、转斗油缸、动臂油缸、油箱等组成。如图-1所示（滑阀处中位）。

ZL50C装载机工装置作液压系统采用顺序回路，各机构的进油通路按先后次序排列，泵只能按先后次序向一个机构供油。在工作过程中，液压油自油箱底部通过滤油器被工作泵吸入，从油泵输入具有一定压力的液压油进入分配阀。压力油先进转斗滑阀，转斗滑阀有三个位，操作该滑阀，使滑阀处右位或左位，可以分别实现斗的后倾、前倾动作，当转斗滑阀处中位时，压力油进入动臂滑阀。动臂滑阀有四个位，操作滑阀，如图-1所示中从右到左的四个位，分别可以实现动臂的提升、封闭、下降和浮动动作。系统通过分配阀上的总安全阀限定整个系统的总压力，转斗大、小腔的双作用安全阀分别对转斗大腔、小腔起过载保护和补油作用。动臂滑阀与转斗滑阀的油路采用互锁连通油路，可以实现小流量得到较快的作业速度。

2 ZL50C工作装置液压系统故障诊断与排除

ZL50C装载机，转斗满载时，发动机额定转速下，动臂提升时间应小于7s，转斗前倾时间应小于2.5s ，大于相应时间则为动作缓慢；工作装置液压系统的调定压力为17Mpa，小于该压则为系统压力偏低。工作装置液压系统的故障主要表现在两个方面：动臂举升缓慢、无力或无动作；转斗翻转缓慢、无力或无动作。引起两个故障的主要原因是工作油压偏低，而造成压力偏低的主要原因是堵塞和泄漏。油路畅通、密封好是系统正常工作的保证，堵塞和泄漏是最常见的液压传动故障，因此检查液压传动故障一般从液压油路方面开始检查。以下是对ZL50C工作装置液压系统不同故障现象的诊断和排除方法。

2.1故障现象：动臂举升缓慢，无力或无动作，而转斗翻转正常

在工作装置液压系统中，如只是动臂举升缓慢，无力或无动作，而转斗翻转正常。从工作原理图不难看出：转斗翻转工作正常，这说明工作泵、总安全阀是正常工作的，他们所提供给整个系统的压力足够，同时也说明泵进油端的管路和滤油器以及油箱的油量、油质没问题。此时只需检查动臂滑阀、动臂油缸、动臂部分的油管、及其密封件了。

（1）检查油路堵塞情况

需检查的几个元件故障易排除但不易诊断，因此我们只需常作规处理，拆下油管，拆下动臂滑阀阀体、阀杆及相关部件进行清洗，把油道清洗干净并用压缩空气吹通吹干。

（2）检查油路泄漏情况

液压系统的泄漏一般都是在使用一段时间后产生。从表面现象看，多为密封件失效、损坏、挤出或密封表面被拉伤等造成。主要原因有：油液污染、密封表面粗糙度不当、密封沟槽不合格，管接头松动、配合件间隙增大、油温过高、密封圈变质或装配不良等。泄漏分为内泄漏和外泄漏，一般先从外泄漏开始检查起。

作者：zhpos2007-3-20 17:05 回复此发言

--------------------------------------------------------------------------------

2 装载机工作装置液压系统的故障与维修

A外泄漏故障的处理

诊断方法：外泄漏一般凭肉眼就可观察到。首先检查油管有无破裂，管接头是否松动，密封件是否损坏、失效或挤出；检查缸盖与缸筒的接合处，活塞杆与缸盖导向套之间有无泄漏现象，检查活塞杆刮伤情况，。

排除方法：紧固管座螺栓，更换密封件，活塞杆拉伤严重要重新镀铬处理或更换。

B内泄漏故障的处理

诊断方法：该部分内泄漏主要产生于动臂滑阀和油缸内泄漏。内泄漏隐藏于阀和缸内部，不易检查。但我们可以借助一些辅助方法来判断泄漏情况。

对动臂油缸的检查：当动臂缸活塞收到底后，拆下无杆腔油管，使动臂缸有杆腔继续充油。若无杆腔油口有大量工作油泄出，说明液压缸发生内漏；也可以使转斗装满载荷，举升到极限位置，动臂操纵杆置于中位，并使发动机熄火，观察动臂的下沉速度；然后，将动臂操纵杆置于上升位置，如果这时动臂下沉速度明显加快，也说明内漏发生在液压缸；如果下沉速度变化不明显，则内漏原因出在动臂滑阀。

对动臂滑阀的检查：动臂滑阀的泄漏主要是因为阀杆与阀体的配合间隙太大，调压弹簧损坏，阀内密封件损坏或阀体有砂眼等。检查阀杆和阀体的配合间隙，检查压力弹簧，看阀内密封件是否有损坏；检查阀体是否有砂眼等铸造缺陷。

排除方法：如油缸内泄漏测试结果超过规定值，应予以拆开作进一步检查，是密封圈装配错误应重新装配，是密封圈损坏应更换，是缸壁拉伤严重应更换；如动臂阀磨损严重应更换。

2.2故障现象：动臂工作正常；转斗翻转缓慢、无力或无动作

在工作装置液压系统中，如只是动臂工作正常；转斗翻转缓慢、无力或无动作。从工作原理图不难看出：动臂举升正常，这说明工作泵、总安全阀是正常工作的，同时也说明泵进油端的管路和滤油器以及油箱的油量、油质没问题。此时只需注意检查转斗滑阀、转斗大、小腔双作用安全阀、转斗油缸、转斗部分的油管、及其密封件了。

液压传动故障诊断与排除方法大同小异，同样转斗部分与动臂部分的故障处理方法也基本相同，因此对于处理转斗部分的故障可参照2.1故障现象的处理方法进行操作。另需要注意的是：转斗油缸的大腔小腔油路上各自装了双作用安全阀，起过载保护和补油作用，也控制着两个腔的工作压力。转斗翻转工作缓慢、无力或无动作还跟两个双作用安全阀控制压力偏低有关，也是故障常产生点，因此对该安全阀的检查也很重要。

转斗油缸大腔安全阀压力的检查和调整：在测压点2接上25Mpa量程的压力表，将动臂提升到最高位置，发动机在怠速下，操纵转斗滑阀，使转斗前倾至最大位置后，回复中位，然后操纵动臂滑阀使动臂下降，此时表的读数应位20Mpa，如有差别应调整。转动调压丝杆，拧进压力增加，拧出压力减少。

转斗油缸大腔安全阀压力的检查和调整：在测压点3接上16Mpa量程的压力表，将动臂提升到水平位置，发动机在怠速下，操纵转斗滑阀，使转斗前倾到最大位置，回复中位，提升动臂，此时表的读数应位12Mpa，如有差别应调整。转动调压丝杆，拧进压力增加，拧出压力减少。

如调不起压，有可能双作用安全阀有故障，拆开双作用安全阀，检查双作用安全阀阀孔与阀杆的间隙，两安全阀一样，标准值为0.01~0.02mm，修理极限为0.035mm；检查变形弹簧压缩，当弹簧压缩道长度位49.4mm时，施加力应大于660N。如有断裂或状态不良，应更换。

2.3故障现象：动臂举升缓慢、无力或无动作；转斗翻转缓慢、无力或无动作

在工作装置液压系统中，动臂和转斗工作斗工作都不正常，引起这一原因比较多，它可能包含了前面故障现象外，还与总安全阀、工作泵、滤油器、液压油、分配阀进回油路故障有关。由于涉及点比较多，我们可从由易到难、从关键点开始检查起。先我们检查最直观的点，检查各管接头是否松动、密封可靠否；检查油管是否老化油，有无外泄漏；检查油箱油量足不足，液压油是否清洁等，有问题先排除，接着检查几个关键部位。从几率上来讲，动臂滑阀和转斗滑阀同时损坏，动臂油缸和转斗油缸同时发生内泄漏的可能性比较少。因此我们可以考虑影响工作装置整个系统压力的泵和安全阀作手。

工程机械液压系统故障的特点，液力机械传动系统主要由液压泵、控制阀、变矩器、变速器和动力换挡变速阀等组成、其故障通常表现为行走无力或液压离合器接合不良。工作装置液压系统主要由液压泵、控制阀、液压马达和液压缸组成，其故障主要表现为马达的行走或回转无力、液压缸活塞的伸出和缩回迟缓。这两种系统故障的共同特点为：系统压力不足。

（1）现场的初步检查与诊断

根据故障现象查清有关情况，对照液压系统图分析产生故障的部位和初步原因，不可忽视看起来十分简单的原因，更不可盲目乱拆，以免造成不必要的损失。在具体的检查过程中应扫以下步骤进行。

①向驾驶员了解情况，对故障产生时机器的状态，声音等都要做详尽了解，避免了小题大做，化易为难。如一台966D装载机，在给变速器换完油后发现机器行走无力。变矩器油温过高。经检查发现，所加传动油号错误，在弄清了引发故障的原因后，故障得以迅速排除。

②进行必要的具体操作。有时，驾驶员对机器故障的因果关系陈述不清，致使故障诊断困难，这时进行必要的现场操作将获益匪浅。

③油质、油量的检查。此内容看似简单，社施起来却常被忽视。如一台966D装载机（其行走机构为液压力传动系统），驾驶员放假时已将变速器油放完。待工地搬迁后助手来开车时，发现机器不能行走，原以为是出了大故障，但维修人员在现场只作凭听声音、检查油尺就解决了问题，避免了大事故的发生。又如，一台日立EX220-2挖掘机，在修理完液压缸后发现液压油不足，而现场采购的液压油为土法提炼的再生油，续加到油箱后造成了油质的污染。变质起泡，致使机器动作无力，更换液压油后故障得以排除。因此，对油质，油量的检查必须引起足够的重视；否则将烧坏液压泵，损坏传动系统。

④检查各种滤芯。滤油器是液压系统的清洁工具，在故障诊断时，检查滤油器（台滤油器的脏污程度、滤芯上各种杂质的性状等）可为进一步分析故障提供依据。如一台加腾HD820型挖掘机，在运转了4000h左右后发现整机无力；拆检其液压系统滤油器时，发现滤芯损坏，堵住了回油口，更换滤芯后故障得以排除。

如果通过以上的初步检查后仍不能排除故障，则应借助仪器做更为详细的检测。

（2）液压系统的仪器诊断

在一般的现场检测中，由于流量的检测比较困难，加之液压系统的故障往往又都表现为压力不足，因此在现场检测中，更多地是采用检测系统压力的方法。如一台966D装载机，在运转6000h后发现其行走无力，检测变矩器进、出口的压力值，结果都很正常；操作动力换挡变速阀，测量方向离合器压力时，该压力仅为0.5MPa，即建立不起正常压力。解全变速器后发现，方向离合器油道中油封损坏，造成液压油渗漏，更换油封后故障被排除。又如，一台EX220-5挖掘机，运转3000h后发现行走跑偏，检测行走系统压力发现，左边为32MPa，右边只有26MPa，后调整右行走安全阀压力，故障得以排除。

（3）电脑诊断

随着机电液一体化在工程机械上的广泛应用，单一的压力测试已不能满足现场检测的需要，现在越来越多的进口工程机械，其故障诊断要借助专门的检测电脑来完成，检测电脑所测数据丰富、体积小且携带方便。如一台日立EX220-2挖掘机，工作装置液压系统无力，当操作挖掘机手柄时，伴随发动朵变声并冒浓烟。利用检测电脑检测时发现，液压泵流量无显著变化，压力升高时发动机变声，经分析认为，液压泵流量太大，斜盘无法调整流量。解体液压泵伺服阀，发现伺服阀与液压泵流量调整斜盘的连接销轴断裂，更换销轴后故障被排除。

（4）其它诊断方法

现场维修中常采用不用仪器的对换诊断方法，这种方法常在不同型号机器进行整体测试时使用，即若现场无检测仪器或被查元件比较精必而不宜拆开时，可换上其它同型号机器上元件在进行检查，即能快速地诊断出有否故障。如一台CAT320L挖掘机在工作不到500h时，工作装置液压系统无力，当时现场无检测仪器，根据经验初步判断主安全阀有故障；可是现场解体主安全阀，发现先导针阀锥面并无明显的磨损和伤痕，遂将同场另一台同型号的320L挖掘机上的主安全阀与该安全阀进行了对换，试机后故障被排除。这种对换诊断讨法简单易行，但须判断准确。