建筑與施工機械_砼泵車主液壓系統(tǒng)故障

   某公司的IPF-85B型砼泵車在路橋施工泵送大方量砼時突然出現(xiàn)故障：泵車在無負荷泵送時發(fā)動機轉(zhuǎn)速自1800r/min降至l500r/min；在主液壓缸換向時發(fā)動機轉(zhuǎn)速又降至1100r/min，此時臂架管即使在水平狀態(tài)，砼也泵送不出。

該機的主液壓系統(tǒng)原理如圖A所示。有人認為故障是發(fā)動機動力不足和主泵內(nèi)泄引起的。為此，先對泵車進行了道路試驗，結(jié)果泵車在60km/h情況下仍能持續(xù)行駛，說明發(fā)動機動力良好；又將該機主油路進行強制升壓，即關(guān)閉手動逆轉(zhuǎn)閥4，主液壓系統(tǒng)壓力可達到28MPa，與規(guī)定壓力值相符，于是否定了主泵出故障的可能性；最終確認故障應(yīng)在主油路的液壓元件上。

    可以引起泵送時和主液壓缸換向時發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降的主要原因如下。

    ①減壓閥輸出壓力太低，減壓閥9的標準輸出壓力為21MPa，主泵壓力油經(jīng)減壓閥后通過先導(dǎo)換向閥16控制升壓閥15換向，從而使閘閥換向閥14和主換向閥5換向。當減壓閥輸出壓力降低后，不但影響液壓系統(tǒng)對蓄能器12的充壓能力和速度，而且使升壓閥換向遲緩，導(dǎo)致主液壓缸6的活塞到位后換向不及時，進而增加主泵的負荷，表現(xiàn)為換向時發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降、油壓上升。

    ②蓄能器氮氣壓力不足蓄能器的標準氣壓為7MPa，其主要作用是建立一個預(yù)壓，以保證閘閥液壓缸13先于主液壓缸動作，并保證閘閥換向閥和主換向閥迅速換向。氮氣壓力降低后(一般低于5MPa)，液壓系統(tǒng)預(yù)壓力降低，因而在每次升壓閥換向后，來自主泵的壓力油必須首先對蓄能器充壓以彌補壓力損失，在給油路充壓過程中由于閘閥換向閥和主換向閥不能及時動作，導(dǎo)致主液壓缸和閘閥液壓缸不能及時換向，致使主泵負荷增加，因而出現(xiàn)了換向時發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降的現(xiàn)象。

    ③活塞引拔閥內(nèi)泄活塞引拔閥10的作用是拉出砼缸活塞桿，當其出現(xiàn)輕度內(nèi)泄后，主液壓缸無桿腔和有桿腔的壓差下降，主液壓缸動作過程中阻力增加，使主泵負荷加大，導(dǎo)致泵送時出現(xiàn)發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降的現(xiàn)象。

    ④主換向閥節(jié)流孔不暢通節(jié)流孔的作用是平衡主換向閥5兩邊的壓差，以緩沖主換向閥換向時的沖擊力。節(jié)流孔不通暢可使兩邊的壓差變得很小，從而使主換向閥換向遲緩，引起主泵負荷增大，造成主液壓缸換向時發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降。

    ⑤升壓閥閥芯、閘閥換向閥閥芯或主換向閥閥芯被卡  由主泵來的壓力油經(jīng)減壓閥后一路使升壓閥動作，另一路給蓄能器充壓，并在升壓閥動作后促使閘閥換向閥和主換向閥動作。一旦閥芯卡滯，就會造成換向遲緩，引起發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降。

根據(jù)上述原因進行一一排查，最終發(fā)現(xiàn)故障是主換向閥閥芯卡滯造成的。該閥芯是由一大閥芯及一鑲嵌的小閥芯組成，其結(jié)構(gòu)如圖B所示。

    在拆檢過程中，首先發(fā)現(xiàn)閥芯左右推動不靈活，用銅棒輕輕振出后，發(fā)現(xiàn)閥芯表面均磨損正常，但彈性柱銷3 一端有半片高于另外半片且與閥芯表面齊平，有明顯摩擦的亮跡，而柱銷另一端是陷在閥芯內(nèi)。在閥體內(nèi)表面與柱銷對應(yīng)區(qū)域也有一道明顯的光亮的滑動軌跡，輕輕振動閥芯后彈性柱銷掉出半段斷片（如圖B中4所示）。由此斷定是柱銷的斷片引起的故障，因為柱銷斷片在閥芯左右移動中始終存有脫落的趨勢，因而引起與內(nèi)壁摩擦，造成兩種后果：閥芯換向時卡滯，導(dǎo)致?lián)Q向遲緩，引起發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降；閥芯換向后由于斷片卡滯而移動不到位，造成主油道供油不暢，油壓非正常地升高，也就是主液壓缸換向過程中發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降。這兩種推斷后果與故障癥狀相符。在清除了半段斷片后還對閥芯及內(nèi)壁進行了修磨，使閥芯裝上后用手推動感覺比較輕松。裝配完后進行試機，無負荷泵送時上述故障現(xiàn)象消失，發(fā)動機轉(zhuǎn)速差始終在±50r/min之內(nèi)，主液壓缸工作頻率也恢復(fù)正常；進行砼泵送試驗時，在泵送了500m³砼后，液壓油溫度上升到50℃的情況下各系統(tǒng)的工作仍正常。這些都說明，此次故障的根源是彈性柱銷的斷片脫落。