挖掘机液压系统的发热危害及故障分析

晶工工具

　　1.液压系统的发热现象及其危害
8 e0 Z5 n9 ?$ S( K' B1 i3 U　　液压系统发热是挖掘朵较为普遍的一各种故障现象，亦是分析处理较为复杂的一咱软故障。小松PC200/400型挖掘机正常工况下，液压系统油温应在60oC以下，(油泵的温度较之高5-10oC)，如果超出较多，则称之为液压系统发热。其故障特征为：挖掘机冷车工作是，各种动作较正常，当机械工作约一小时后，随着液压油温升高，便出现挖掘机各执行机构无力及动作滞缓，特别是挖掘力不够，行走转向困难等。
2 z, y) o/ t$ u9 o　　液压系统出现发热现象如不能及时处理，就会对系统产生极为不利的影响：
9 _; _4 V% U1 t: F　　(1)油液粘度下降，泄漏增加，又使系统发热，形居恶性循环；
　　(2)加速油液氧化，形成胶状物质，阻塞元件小孔，使液压元件失灵或卡死，无法工作；
　　(3)使橡胶密封件，软管老化失效；
　　(4)使油泵及液压阀件磨损加剧，甚至报废。
1 y5 B0 q0 y6 N! g4 Y　　2.挖掘机液压系统发热的故障实例分析
# c* w4 J( f% G- C　　对此类故障，一般来说应首抚从液压系统外部的内部分析着手。内部原因主要是系统设计不合理造成的。如元件间匹配不合理，管路通道过细，弯头多，弯曲半径小，油箱容积不够等因素造成的。这类问题应在设计阶段予以充分考虑，否则将造成挖掘机液压系统先天不足，制成产品后就难以克服。
) E. k% T% |( q; L5 \　　2.1外部原因引起的液压系统发热
8 k( N$ m; Y  k7 W5 `4 z. B　　如小松PC200-5型挖掘机液压泵的发动机是通过减震箱内的减震阻尼器来连接的。在处理一台挖掘机液压系统发热故障时，发现其减震箱内油位大大超过观察油平面螺丝处(一般约为1.5L)，而这些过多的油液在伴随减震阻尼器转动过程中，产生大量的热量并传递到液压泵，导致系统发热。
　　此时，将减震箱油液泄放至标准油位后，故障便可消除。造成减震箱油位过高的原因有二，一是操作人员盲目加油；二是液压泵轴端油封老化，使液压油的由此泄漏，后者应拆栓液压泵更换油封。
2 U7 J& O& C& S' u3 l. V' r　　2.2散热器散热性能不良引起油温过高
4 |+ ~% [' D; _) j6 N7 ]　　散热器散热性能不良的主要形式有：外部散热翅片变形或堵塞，冷却作用差；冷却风扇量不足；液压油散热器内部管道阻塞。前两者除可直观判断外，还可从散热器上下管温差变化不大得知，此时应清理散热片，紧固风扇皮带等。对液压油散热器内部管道阻塞的判断，可通过在散热器进出口油道安装压力表，检查二者之间的压差，油温为45oC左右压差在0.12MPa以下司于正常情况，如果高于0.12MPa，则表明油管阻塞严重，应拆卸散热器上下盖，疏通管道。
　　2.3液压回油滤芯单向阀失灵引起液压油过热
　　从液压系统原理图可以得知，液压系统回油滤芯单向阀与液压油散热器并联接在回油滤芯的出口上(可参见PC200-5液压系统原理图)。其功用是当回油散热器压差在0.185MPa以上时自动开启，短接散热器构成回油通路。实际工作中，因该阀安装在回油滤芯底部，难以检查保养，加之个别操作者对液压油油质选用不当，长期不换油及年久失修等，使油液污染严重，导致该阀卡死在常开位置上(还有的擅自将此阀拆除)，于是回油散热器不起散热作用，势必引起油温过高。在每次更换液压油时应检查此阀有否卡滞现象。
　　2.4液压油牌号选用不当或油质差引起油温过高
0 v# V, h$ z6 b' b　　近年来发生多起因选用性能不符合规定的油液或伪劣油后液压系统油温升高的故障。例如，误用粘度过高的油液，引起液流压力损失过大，转化为热能，会引起温升过高；误用粘度过低的液压油，也会引起工作液压泵及液压元件内泄漏大，产生热量；此外，一些劣质油液，粘温性能差，易乳化和生产气蚀，折出气泡等，会在液压油高压产生局部高温并加剧元件的磨损。
　　2.5泵及液压系统压力阀调节不当引起的系统发热
$ ]- @, ~3 j7 h0 N" v3 J; u9 q0 a　　液压泵作为液压系统的动力源，其工况好坏影响着系统发热程度。如PC200型挖掘机的主泵为柱塞泵，如果泵内配流盘与缸体，滑靴，斜盘及柱塞缸体间配合位磨损较大，往往造成液压泵较快发热。这可通过观察泵升温快，并有噪声的特点加以判断。其修复方法是，研磨修整有关密封配合面或更换无法修复之零件。
+ H8 }" E0 P- y, V　　PC200型挖掘机先导控制泵为齿轮泵，其功用是为系统提供操作控制压力油和根据负载要求调节主泵排量的大小。如果该泵内齿轮端面磨损较大或齿项间隙较大，内泄漏增加，都会使泵发热并影响主泵正常工作。
　　溢流阀压力过高或过低也会引起液压系统发热，如系统压力调节过高，会使液压泵在超过额定压力下运行，使泵过载，导致油温升高；反之，如果系统压力调节过低，会使工作机构在正常负载下，频繁出现溢流阀开启卸荷现象，造成液压系统溢流发热。
% F' I4 q! a( l  g) T5 D' K2 ]4 ]　　小松PC200-5型挖掘机液压系统各压力阀设定值如下表所列。
　　测试部位测试条件标准值(Mpa)备注
& z1 i  Q& G# @* ]8 U" B' \- e! R7 m　　主溢流阀油温45oC左右32.5(+0.8-1.1)两组
; D; E* }0 K9 I( h+ \　　动臂发动机高怠速32.5(+0.8-1.1)
　　斗杆主泵出口32.5(+0.8-1.1)
　　铲斗同上32.5(+0.8-1.1)
　　旋转同上29.0(+1-0.5)
! k* x" L, I, ~0 C, J/ i. E　　行走同上32.5(+0.8-1.1)
* A2 M3 \5 `0 N# v4 X- f3 K5 S　　先导控制泵油温45oC左右3.2(+0.4-0.1)
% q3 M" N& }& O5 b8 h. c7 F6 ~　　TVC控制阀操作阀杆中立2.0(+0.1-0.1)
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