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挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)分析及故障診斷(完整版)

2025-02-13 09:14上一頁面

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【正文】 維修工作技術(shù)人員和技術(shù)工人的基本功 , 是排除液壓故障的基礎(chǔ) , 也是查找液壓故障的一種基本方法 。此時(shí)斗桿收回,動(dòng)臂抬起,希望斗桿和動(dòng)臂分別由獨(dú)立的油泵供油,以保證彼此動(dòng)作獨(dú)立,相互之間無干擾,并且要求泵的供油量小,使油缸動(dòng)作慢,便于控制。由于液壓挖掘機(jī)的作業(yè)對(duì)象和工作條件變化較大,主機(jī)的工作有兩項(xiàng)特殊要求: (1)實(shí)現(xiàn)各種主要?jiǎng)幼鲿r(shí),阻力與作業(yè)速度隨時(shí)變化,因此,要求液壓缸和液壓馬達(dá)的壓力和流量也能相應(yīng)變化: (2)為了充分利用發(fā)動(dòng)機(jī)功率和縮短作業(yè)循環(huán)時(shí)間,工作過程中往往要求有兩個(gè)主要?jiǎng)幼?(例如挖掘與動(dòng)臂、提升與回轉(zhuǎn) )同時(shí)進(jìn)行復(fù)合動(dòng)作。行走裝置的作用是支撐挖掘機(jī)的整機(jī)質(zhì)量并完成行走任務(wù),多采用履帶式和輪胎式機(jī)構(gòu),所用的液壓元件主要是行走馬達(dá)。對(duì)其某些典型故障進(jìn)行詳細(xì)分析、診斷,提出檢查內(nèi)容、檢查方法、檢查結(jié)果、故障原因和處理措施;對(duì)其常見故障進(jìn)行原因分析并列出處理方法。以 20t級(jí)的中型液壓挖掘機(jī)為例,國(guó)產(chǎn) 20t級(jí)挖掘機(jī)大多數(shù)是歐洲 80年代初的技術(shù),同 90年代初以來在國(guó)內(nèi)形成批量的日 本小松、日立、神鋼以及韓國(guó)大宇、現(xiàn)代等機(jī)型相比,其主要差距柴油機(jī)功率偏低,液壓系統(tǒng)流量偏小,液壓系統(tǒng)特性差,導(dǎo)致平臺(tái)回轉(zhuǎn)速度低,行走速度低,各種性能參數(shù)均偏小,整機(jī)性能和作業(yè)效率較國(guó)外偏低。各種高新技術(shù)的應(yīng)用,使得挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)操縱特性大大提高。目前,國(guó)際上先進(jìn)的挖掘機(jī)產(chǎn)品的額定壓力大都在 30MPa以上,并且隨著技術(shù)的進(jìn)步,有朝著更高的壓力甚至采用超高壓液壓技術(shù)方向發(fā)展的趨勢(shì);流量通常在每分鐘數(shù)百升:功率在數(shù)百千瓦以上。負(fù)載敏感技術(shù)是一種利用泵的出 1: 3壓力 與負(fù)載壓力差值的變化而使系統(tǒng)流量隨之相應(yīng)變化的技術(shù)。這是開式系統(tǒng)的大缺點(diǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和建筑施工現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要,液壓挖掘機(jī)需要大幅度的技術(shù)進(jìn)步,技術(shù)創(chuàng)新是液壓挖掘機(jī)行業(yè)所面臨的新挑戰(zhàn)。 導(dǎo)致挖掘機(jī)發(fā)展緩慢的主要原因是:其作業(yè)裝置動(dòng)作復(fù)雜,運(yùn)動(dòng)范圍大,需要采用多自由度 機(jī)構(gòu),古老的機(jī)械傳動(dòng)對(duì)它不太適合。由于液壓挖掘機(jī)具有多品種,多功能,高質(zhì)量及高效率等特點(diǎn),因此受到了廣大施工作業(yè)單位的青睞。 隨著挖掘機(jī)自動(dòng)化水平的提高 ,液壓系統(tǒng)的故障診斷已經(jīng)成為現(xiàn)代挖掘機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)之一 ,開展挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)故障診斷方法的研究 ,對(duì)于提高挖掘機(jī)的可靠性水平和施工效率具有重要的意義 。若其液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí), 如能在現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)確、快速的診斷出故障的所在部位和原因,并及時(shí)排除,將對(duì)加快工程進(jìn)度、減少經(jīng)濟(jì)損失有重要意義。 液壓挖掘機(jī)的生產(chǎn)制造業(yè)也日益蓬勃發(fā)展。而且當(dāng)時(shí)的工程建設(shè)主要是國(guó)土開發(fā),大規(guī)模的筑路和整修場(chǎng)地等,大多是大面積的 水平作業(yè),因此對(duì)挖掘機(jī)的應(yīng)用相對(duì)較少,在一定程度上也限制了挖掘機(jī)的發(fā)展。在技術(shù)方面,挖掘機(jī)產(chǎn)品的核心技術(shù)就是液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì),挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)分析及故障檢測(cè) 2 所以對(duì)其液壓系統(tǒng)的分析研究具有十分重要的現(xiàn)實(shí) 意義。 挖掘機(jī)作業(yè)工程中要求對(duì)液壓元件能很好地控制其運(yùn)動(dòng)速度和進(jìn)行微調(diào),而且在多 種 工況下要求多個(gè)執(zhí)行元件完成復(fù)合動(dòng)作,而長(zhǎng)期以來使用的開式液壓系統(tǒng)無法滿足挖掘機(jī)的調(diào)速和復(fù)合動(dòng)作的要求。德國(guó)曼內(nèi)斯 (Mannesmann)公司研制的一種負(fù) 載傳感系統(tǒng),將其安裝在液壓系統(tǒng)中,可以控制一個(gè)或幾個(gè)液壓作用元件,而與對(duì)其施加的載荷無關(guān)。如德國(guó) O& K制造的目前世界上首臺(tái)最大的 RH400型全液壓挖掘機(jī),鏟斗容量達(dá) 42m3,液壓油源為 18臺(tái)變量軸向柱塞泵,總流量高達(dá) 10200L/ min:原動(dòng)機(jī)為 2臺(tái) QSK60柴油發(fā)動(dòng)機(jī),總功率高達(dá) 2022kW。 2022 屆工程機(jī)械運(yùn)用與維護(hù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 5 ( 5)液壓系統(tǒng)與電子控制的結(jié)合 電子一液壓集成控制成為當(dāng)前主要研究目標(biāo)電子控制技 術(shù)與液壓控制技術(shù)相結(jié)合的電子 一液壓集成控制技術(shù)近年來獲得了巨大發(fā) 展,特別是傳感器、計(jì)算機(jī)和檢測(cè)儀表的應(yīng)用,使液壓技術(shù)和電子控制有機(jī)結(jié)合,開發(fā)和研制出了許多新型電液自動(dòng)控制系統(tǒng),提高了挖掘機(jī)的自動(dòng)化程度,推動(dòng)著挖掘機(jī)的迅猛發(fā)展。 國(guó)內(nèi)挖掘機(jī)的趨勢(shì)必然是以技術(shù)研發(fā)為主,放棄傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)挖掘機(jī),迅速提高其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。 2022 屆工程機(jī)械運(yùn)用與維護(hù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 7 第 2 章 挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)分 析 要了解和設(shè)計(jì)挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng),首先要分析液壓挖掘機(jī)的工作過程及其作業(yè)要求,掌握各種液壓作用元件動(dòng)作時(shí)的流量、力和功率要求以及液壓作用元件相互配合的復(fù)合動(dòng)作要求和復(fù)合動(dòng)作時(shí)油泵對(duì)同時(shí)作用的各液壓作用元件的流量分配和功率分配。挖掘機(jī)的動(dòng)作復(fù)雜,主要機(jī)構(gòu)經(jīng)常啟動(dòng)、制動(dòng)、換向,負(fù)載變化大,沖擊和振動(dòng)頻繁,而且野外作業(yè),溫度和地理位置變化大,因此挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)應(yīng)滿足如下 要求: ( 1)要保證挖掘機(jī)動(dòng)臂、斗桿和鏟斗可以各自單獨(dú)動(dòng)作,也可以相互配合實(shí)現(xiàn)復(fù)合動(dòng)作。 斗桿液壓缸調(diào)節(jié)卸載半徑,然后鏟斗液壓缸回縮,鏟斗卸載。如果需要鏟斗保持一定切削角度并按照2022 屆工程機(jī)械運(yùn)用與維護(hù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 9 一定的軌遜進(jìn)行切削時(shí),或者 需要用鏟斗斗底壓整地面時(shí),就需要鏟斗、斗桿、動(dòng)臂 三者同時(shí)作用完成復(fù)合動(dòng)作見圖 2. 3所示。 液壓系統(tǒng)圖表明了液壓設(shè)備的工作原理 , 表示系統(tǒng)各執(zhí)行元件的動(dòng)作循環(huán)及控制方法 。 PC2005 型挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)在工作過程中,液壓油自油箱底部通過濾油器被工作泵吸入,從油泵輸出具有一定壓力的液壓油進(jìn)入一組并聯(lián)的分配閥。 ( 1) 檢查油路堵塞情況 先作常規(guī)處理,拆下油管,拆下大臂滑閥閥體、閥桿及相關(guān)部件進(jìn)行清洗,把油道清洗干凈并用壓縮空氣吹通吹干。 挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)分析及故障檢測(cè) 12 ( 4)對(duì)大臂油缸的檢查 當(dāng)大臂油缸活塞收到底后,拆下無桿腔油管,使大臂油缸有桿腔繼續(xù)充油。 排除方法 : 液壓傳動(dòng)故障診斷與排除方法大同小異,同樣小臂(鏟斗)部分與大臂部分的故障處理方法也基本相同,因此對(duì)于處理小臂(鏟斗)工作部分的故障可參照 故障現(xiàn)象的處理方法進(jìn)行操作。高速開關(guān)電磁閥在正常狀態(tài)下高速閥位轉(zhuǎn)換時(shí)會(huì)發(fā)出清脆的“嘀嗒、嘀嗒”聲,該機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)電磁閥卻沒有聲響,從而可確定電磁閥是造成故障的部位。本著由表及里、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的故障分析、排除順序,去除電路中的 8保險(xiǎn)絲,切斷合流電磁閥的供電電源,試機(jī),結(jié)果機(jī)器除邊行走、邊使工作裝置動(dòng)作或回轉(zhuǎn)時(shí)走偏外,其他均正常。 如果為一般用途方式,同時(shí)操作斗桿和回轉(zhuǎn)裝置,則檢查哪個(gè)動(dòng)作速度較慢。另外,還提出了一 種有效、簡(jiǎn)便、直觀的挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的分析方法。 劉老師 扎實(shí)的專業(yè)理論知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、 豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、求實(shí)的工作作風(fēng) 為我樹立了一個(gè)光輝的榜樣。 劉老師在學(xué)習(xí)上 給 予了我有求必應(yīng)的幫助,劉 老師 高尚的品質(zhì)、孜孜不倦的敬業(yè)精種、認(rèn)真負(fù)責(zé)的科研態(tài)度是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的楷模。文中還針對(duì)日立挖掘機(jī)等國(guó)外著名品牌的挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)分析,重點(diǎn)介紹了目前在挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)故障診斷方法。 如果為一般用途方式,同時(shí)操作回
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