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文档简介
1、辽宁省交通高等专科学校机电系毕业设计文件设计题目: ZL50液压系统故障诊断与排除 专业: 公路机械化施工技术 姓名: 班级: 学号: 完成期限: 2012 年12月26日至 2013年 03月 09 日指导教师: 许光君 设计任务ZL50液压系统故障诊断与排除设计要求认真查阅有关资料,按时完成论文,内容饱满,核心突出,同时所论述的内容要掌握透彻,并随时与导师沟通保证保证论文质量。设计成果 第一稿ZL50液压系统故障诊断与排除(手写稿)第二稿ZL50液压系统故障诊断与排除(打印稿)设计进程2012年12月26日至30日完成写作提纲;2012年1月1日至7日完成第一稿;2012年1月17日至30
2、日底完成第二稿(清样);2013年3月至9月初完成定稿(按系要求格式)。指导教师评语评阅人评语成绩设计成绩指导教师评阅成绩评阅教师答辩成绩答辩负责人总评负责人摘要:熟悉并且掌握装载机液压系统的构造特点以及工作原理,液压系统分析与调试,液压系统故障诊断并且能够故障排除。以及掌握行业的发展趋势。关键词: 装载机 液压系统 系统调试 故障诊断 故障排除 Abstract:Familiar and grasps the car loader hydraulic system the construction。feather as well as the principle of work, the h
3、ydraulic system analysis and the debugging, the hydraulic system breakdown diagnosis and can trouble shooting. As well as grasps the profession the development tendency. Key words: Car loader Hydraulic system System debugging Breakdown diagnosis Trouble shooting 目 录1.前言. . . . . . . . . . . . . . .
4、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2.回路分析系统调试 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5、 22.1回路分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22.2系统的调试. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6、. . . . . . . . . . . . . . . .42.3液压元件的调试. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.2.4液压系统的调试. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7、 . . . . . . . . . . . . .63.故障诊断与排除. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83.1从外部特征分析装载机液压传动系统的故障. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .83.2转向沉重故障的排除方法. . . . . . . . . .
8、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93.3动臂举升缓慢、无力或无动作 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .113.4铲斗翻转无力或无动作 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123.5装载机液压系统的泄露及防治 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .134.发展趋势. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17结束语 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20辽宁省交通高等专科学校机电系毕业论文ZL50液压系统故障诊断与排除1.前言 装载机是一种广泛用于公路、铁路、矿山、建筑、水电、港口等工程的土方施工机械,它主要用来铲、装、运、卸土与砂石一类散状物料,可以对岩石、硬土进行轻度铲掘的工作。在公路、特别是高速公路施工中,它主要用于路基工程的填挖、沥青和水泥混凝土料场的集料、装料等作业。由于它具有机动性能好、作业速度快、效率高、操作轻便
12、等优点。换装不同的辅助工作装置还可进行推土、起重和其他物料如木材的装卸作业。在道路、特别是在高等级公路施工中,装载机用于路基工程的填挖、沥青混合料和水泥混凝土料场的集料与装料等作业。此外还可进行推运土壤、刮平地面和牵引其他机械等作业。因此它成为工程建设中土石方施工的主要机种之一。装载机种类很多。根据发动机功率可分为小型(功率小于74千瓦)、中型(功率在74147千瓦间)、大型(功率在147515千瓦间)和特大型(功率大于515千瓦)装载机4种。根据行走系结构可分为轮胎式和履带式两种。其中轮胎式装载机按其车架结构型式和转向方式又可分为铰接车架折腰转向、整体车架偏转车轮和差速转向装载机3种。根据卸
13、载方式可分为前卸式(前端式)装载机和回转式装载机两种。根据作业过程的特点可分为间歇作业式(如单斗装载机)和连续动作式(如螺旋式、圆盘式、转筒式等)装载机。装载机装载物料时,其技术经济指标在很大程度上取决于作业方式。常见的作业方式有I形作业法、V形作业法和L形作业法等。随着科技步伐的加快,液压技术在各个领域中得到了广泛应用,液压系统已成为主机设备中最关键的部分之一。但是,由于设计、制造、安装、使用和维护等方面的因素,影响了液压系统的正常运行。因此,了解系统工作原理,懂得一些设计、制造、安装、使用和维护等方面的知识,是保证液压系统能正常运行并极大发挥液压技术优势的先决条件。按照行走系统结构的不同,
14、装载机可分为轮式装载机和履带式装载机。在这里我们了解一下轮式装载机。轮胎式装载机由动力装置、车架、行走装置、传动系统、转向系统、制动系统、液压系统和工作装置等组成。轮胎式装载机采用柴油机为动力装置,液力变矩、动力换档变速箱、双桥驱动等组成的液力机械式传动系统(小型轮胎式装载机有的采用液压传动或机械传动),液压操纵,铰接式车架转向,反转杆机构的工作装置。ZL50型轮式装载机的液压系统能实现工作装置的铲装、提升、保持、倾卸和转向机构的转向等动作。2.回路分析系统调试2.1 回路分析 ZL50型装载机液压系统包括工作装置系统和转向系统。工作装置系统有包括动臂升降液压缸工作回路和转斗液压缸工作回路,两
15、者构成串并联回路(互锁回路)。当转斗液压缸换向阀5一离开中位,既切断了通往动臂升降液压缸换向阀6的油路。欲使动臂升降液压缸动作必须使转斗液压缸换向阀5回到中位。因此,动臂与铲斗不能进行复合动作,所以各液压缸的推力较大,这是装载机广泛采用的液压系统形式。根据装载机作业要求,液压系统应完成下述工作循环:铲斗收起前倾(铲装),动臂升降(转运),铲斗前倾(卸载),动臂下降。铲斗收起前倾 铲斗的收起与前倾由转斗液压缸工作回路实现。当操纵手动换向阀5使其右位工作时,铲斗液压缸活塞杆伸出,并通过摇臂斗杆带动铲斗翻转收起进行铲装。其油路为:进油路:液压泵3(液压泵2)手动换向阀5右位转斗液压缸无杆腔。回油路:
16、转斗液压缸有杆腔手动换向阀5右位精过滤器17油箱。当操纵手动换向阀5使其左位工作时,铲斗液压缸活塞杆缩回,并通过摇臂斗杆带动铲斗前倾进行卸载。其油路为:进油路:液压泵3(液压泵2)手动换向阀5左位转斗液压缸有杆腔。回邮路:转斗液压缸无杆腔手动换向阀5左位精过滤器17油箱。当铲斗在收起与前倾的过程中,若转向液压泵1输出流量正常,则流量转换阀4中的流量分配阀工作在左位,使辅助液压泵2与主液压泵3形成并联供油(动臂升降回路也是如此)。当操纵手动换向阀5使其处于中位时,转斗液压缸进、出油口被封闭,依靠换向阀的所紧作用,铲斗在某一位置处于停留状态。在转斗液压缸的无杆腔油路中还没有双作用安全阀12。在动臂
17、升降的过程中,转斗的连杆机构由于动作不相协调而受到某种程度的干涉,既在提升动臂时转斗液压缸的活塞杆有被拉出的趋势,而在动臂下降时活塞杆又被强制压回。而这时手动换向阀5处与中位,转斗液压缸的油路不通,因此,这种情况会造成转斗液压缸回路出现过载或产生真空。为了防止这种现象发生,系统中设置了双作用安全阀12,它可以起到缓冲和补油的作用。当转斗液压缸有杆腔受到干涉而使压力超过双作用安全阀12的调定压力时,该阀便会被打开,使多余的液压油流会油箱,液压缸得到缓冲。当产生真空时,可由单向阀从油箱补油。应当指出,转斗液压缸的无杆腔也应该设置双作用安全阀,使液压缸两腔的缓冲和补油过程彼此协调的更为合理。动臂升降
18、 动臂的升降由动臂升降液压缸工作回路实现。当操纵手动换向阀6使其工作的d位时,动臂升降液压缸的活塞杆伸出,推动动臂上升,完成动臂提升动作。其油路为:进油路:液压泵3(液压泵2)手动换向阀5中位手动换向阀6d位动臂升降液压缸无杆腔。回油路:动臂升降液压缸有杆腔手动换向阀6d位精过滤器17油箱。当动臂提升到运转位置时,操纵手动换向阀6使其工作在c位,此时动臂升降液压缸的进、出油口被封闭,依靠换向阀的锁紧作用使动臂固定以便运转。当铲斗前倾卸载后,操纵手动换向阀6使其工作在b位时,动臂升降液压缸的活塞杆缩回,带动动臂下降。其油路为:进油路:液压泵3(液压泵2)手动换向阀5中位手动换向阀6b位动臂升降液
19、压缸有杆腔。回油路:动臂升降液压缸无杆腔手动换向阀6b位精过滤器17油箱。当操纵手动换向阀6使其工作在a为时,动臂升降液压缸处于浮动状态,以便在坚硬的地面上铲取物料或进行铲推工作。此时动臂能随地面状态自由浮动,提高作业技能。另外,还能实现空斗迅速下降,并且在发动机熄火的情况下亦能下降铲斗。装载机动臂要求具有较快的升降速度和良好的低速微调性能。动臂升降液压缸由主液压泵3和辅助液压泵2并联供油,流量总和最大可达320L/min。动臂升降时的速度可通过控制手动换向阀6的阀口开口大小来进行调节,并通过加速踏板的配合,以达到低速微调的目的。自动限位装置 为了提高生产率和避免液压缸活塞到达极限位置而造成安
20、全阀的频繁启闭,在工作装置和换向阀上装有自动限位装置,以实现工作中铲斗自动放平。在动臂后绞点和转斗液压缸处装有自动限位开关。当动臂举升到最高位置或铲斗随动臂下降到与停机面正好水平位置时,触点碰到行程开关,发出信号使电磁换向阀7或8动作,使其右位工作。这时,气动系统接通气路,气筒内的压缩空气进入换向阀6或5的端部,松开弹跳定位钢球。阀心便在弹簧的作用下回到中位,液压缸停止动作。当行程开关脱开触电时,电磁换向阀断电而使其回到常位,这时进气通道被关闭,阀体内的压缩空气从放气孔排出。2.2系统的调试液压系统调试的基本要求调试包括调整和测试。调整是针对液压系统的可调元件进行压力、流量、工作位置等的调整,
21、以使元件或系统达到规定的技术指标;测试是在调整的基础上具体检测元件或系统的各项技术指标是否达到了规定的要求,并对调整进行指导。液压系统的调试主要包括液压元件的调试和液压系统整体的调试。对液压元件的调试,要在调试设备完善、环境良好的实验室或车间内进行,以保证调整和测试的准确性和可靠性。对液压系统整体的调试,通常要在具体的机械上进行,以充分利用机械原有的装置与设备,同时,保证液压系统整体调试的针对性。为保证测试工作的顺利进行,应购置一定的调试设备或按本文中的测试系统原理图自制。2.3液压元件的调试2.3.1 动力元件的调试ZL50装载机动力元件的调试主要是液压泵的调试。液压泵的主要性能参数是其工作
22、压力和流量,调试应围绕这两个参数进行。图1所示为液压泵测试系统原理图。测试要在液压泵的标称额定转速下进行,通过压力表与流量表具体测量被测液压泵在额定转速下的输出压力与流量。具体测试方法如下:打开安全阀,使液压泵在额定转速下空载运转 510min,测试时要注意泵的旋转方向应与其规定方向一致。 关闭安全阀至适当压力(不超过液压泵的最高工作压力),调节节流阀,观察压力表,使液压泵达到额定压力。 观察流量表,测量液压泵在额定压力下的流量。通过对额定转速下压力与流量的测量,可以了解该液压泵的具体性能指标,当压力或流量达不到规定的指标时,说明该液压泵不合格或没有达到修复目的。2.3.2控制元件的调试控制元
23、件的调试主要是对变速操纵阀、转向随动阀、转向流量控制阀、工作装置液压系统操纵阀及各部分的溢流阀、安全阀等的调试。溢流阀、安全阀的调试溢流问、安全阀根据液体的压力动作,并对液体的压力进行控制,其主要性能参数是控制压力。ZL50装载机除转向溢流阀为先导式溢流阀外,其余溢流阀及安全阀均为直动式,各阀均有调整手轮或调整螺母。图2所示为溢流阀、安全阀测试系统原理图。测试时,通过手轮或螺母不断调整溢流阀或安全阀的控制弹簧压力来调整其工作压力。方法如下: 关闭调速阀,使被试阀通过最大流量。 调节被试阀压力,并观察压力表,使之达到规定压力。 调节调速阀,使通过被试问的流量由小到大变化,观察被试阀的开启压力是否
24、为规定压力,否则应反复调整被试阀的调整元件。方向控制阀的调试装载机所用的方向控制阀主要是变速操纵阀、转向随动阀、转向流量控制阀、工作装置液压系统操纵阀,用以控制液压系统中液流的方向。ZL50装载机方向控制阀中的可调元件主要有变速操纵问中的调压阀及工作装置液压操纵阀中的安全阀,其控制压力分别为l5和15 Mpa。其中,变速操纵阀中的调压阀为直动式,工作装置液压操纵阀中的安全阀为先导式,两者均通过调整螺母调整其工作压力。图3所示为常用方向控制阀测试系统原理图。测试方法如下:反复操纵被试换向阀的操纵杆,检查其操纵杆扳动是否灵活,是否有卡滞现象。操纵被试换向阀,通过液压缸的动作,检验换向阀的换向机能,
25、并观察液压缸的动作是否流畅、无停顿现象。 将换向阀置于各通路位置,并使其通过规定流量,测试其进出口的压力值是否达到规定值,否则,应反复调整相应的调整元件。对有问题的换向阀,调整无效时,应进行更换或修理。2.3.3执行元件的调试装载机执行元件的调试主要是液压缸的调试。液压缸的主要功能参数是其动作机能和耐压性能。图4所示为液压缸测试系统的原理图。调试方法如下: 打开两个单向节流阀,操纵换向问,测试被试液压缸在空载时的运动情况,看是否有阻滞、停顿现象。 使被试液压缸活塞杆分别处于液压缸两端,测量活塞杆可以移动的最大距离是否符合使用要求。 完全关闭两个单向节流阀,并使被试液压缸活塞杆分别处于液压缸一端
26、,施加额定压力,打开量杯处的开关,用量杯测量其内泄漏量。 使被试液压缸活塞杆分别位于液压缸两端,对两工作油腔分别施加15倍额定压力,保持数分钟,观察所有零部件是否有破坏或变形等现象,各接合面是否有漏油现象。对出现问题的液压缸,应进行更换或重新修理。2.4 液压系统的整体调试为了保证装载机液压系统的整体性能和技术指标,在对具体元件进行测试与调整之后,还应对液压系统的整体进行全面细致的调试,以达到各元件的合理协调工作,保证液压系统工作的稳定可靠。液压系统的整体调试包括空载调试和负载调试。在具体调试之前,要全面检查所要调试的装载机液压系统的安装是否正确,液压管路、电气线路是否正确可靠,液
27、压油牌号是否正确,油箱内的油液高度是否符合要求。确定无误后,方可进行整体调试。2.4.1空载调试空载调试的目的是检查各液压元件在系统中工作是否正常,并将各个液压元件的参数在系统中调整到规定的技术要求,使整机工作性能稳定可靠。调试时,先空载启动液压泵,以标定转速运转,检查液压系统传动装置是否有异常响声,同时,观察仪表盘上的油压及油温表示数是否正常,一切正常后,再进行下面的操作。确定液压泵工作正常后,依次操纵各操纵杆,使各执行元件分别在空载下运行,速度由慢到快,行程也要逐渐增加,直到低速全程运行以排除系统中存在的空气。接着在空载条件下,使各执行元件在正常的工作程序下进行无负荷运行。检查各动作的正确
28、性和协调性,检查各动作启动、停止、速度转换时的平稳性,检查是否有误动作和“爬行”、冲击现象。一般空载运行12h后,再检查油压、油温、泄漏等情况是否符合要求。虽然在元件调试过程中进行了各种参数的调整与测试,在空载调试过程中,还要合理地调整系统中各个调压元件的压力值,以保证整个系统工作正常、稳定。因为系统压力值调整不当既会造成液压能的损耗,使油温升高,又会影响动作的协调性,直至使机械产生运行性故障。调节压力值要按使用技术规定或按实际使用条件,同时要结合实际使用的各类液压元件的具体结构、数量和管路情况作具体分析来确定调压范围。2.4.2负荷调试负荷调试的目的是检查液压系统在承受负荷后,是否能够实现预
29、定的工作要求,如速度负载特性,泄漏是否严重,作业能力是否达到设计或维修要求,液压系统油温是否在允许范围内等等。负荷调试应在多种可能的工况下进行,测试其对各种工况的适应能力。整个调试过程要本着从简单到复杂,从单个动作到复合动作的原则进行,并测试工作装置的所有动作。在测试过程中,对压力、流量、温度、噪声、泄漏等进行全程监视,发现问题要及时记录下来。有严重问题发生时,要立即停机进行检查和排除。调试过程申,对于数值不准确的性能参数,要依其工作原理对有关调整装置进行调整,使整机调试过程中的各性能参数逐步趋于正常,调整无效时,要进行检查分析,找出原因,对有关元件进行修理或更换。3.故障诊断与排除3.1从外
30、部特征分析装载机液压传动系统的故障一般来说,ZL50型装载机使用3000h后,其液力传动系统会相继发生各种故障,均有一定的外在表现。现从该机外部特征入手,分析该系统发生各种故障的成因和排除方法。 3.1.1 从液力油压力表上可发现的故障压力表指针摆动压力表指针在各挡位压力下都摆动,则说明油路中进入空气。此时,锁紧油泵和油笨之间的连接油管即可排除故障。各挡位压力偏离正常值 压力表为法的各挡压力都低(低于0.8MPa)其可能原因有:变速齿轮泵严重烧伤,造成效率过低;变速齿轮泵严重烧伤,造成效率过低;变速阀的调压弹簧失去弹性,弹簧座断裂,使阀杆或蓄能活塞卡死,无法压缩调压弹簧;切断阀阀杆卡死在切断位
31、置;油底壳滤网严重堵塞,造成供油不足;变速分配阀蓄能器内密封器内密封圈破损,使高低压腔串通等。 挡与倒挡压力正常,挡压力低 其可能原因有:端盖与箱体结合处的挡油孔密封圈损坏或漏装(伴有油液外漏);端盖中部与挡液压缸体之间配合处的旋转油封损坏,出现内漏;活塞导向销脱落,使高压腔串通等。 挡与倒挡压力正常,挡压力低 其可能原因有:液压缸和缸体进油结合处的矩形密封圈损坏或漏装;挡活塞油封损坏或缸体有砂眼。 挡和挡压力正常,倒挡压力低 其可能原因有:箱壁在倒挡位置出现裂纹;倒挡活塞密封圈损坏;变速分配阀密封圈损坏;变速分配阀密封圈破损。 挡与倒挡压力上不去,挡压力正
32、常 其可能的原因有:中盖与箱体的连接螺栓断裂;中盖与挡液压缸体的间隙未控制在0.3-0.4mm之间。3.1.2 从液力油中可发现的故障油中含有大量铝屑说明变矩器各工作轮之间有相互磨损;此时传动效率降低,并伴有工作油发热。应对变矩器进行拆检,找出磨损部位,必要时更换轴承,铆紧一级涡轮罩等。油中含有大量铜屑说明主、从动磨擦片之间干磨或打滑。应检查液力油加注是否到位;检查液压泵压力是否正常,如压力正常则是主、从动磨擦片装配不当或有变形,应拆检更换。油中含有大量铁屑说明超越离合器打滑;这时,装地机由高速轻载到低速重载,此时变速器内有金属的磨擦声,工作无力;或说明超越离合器的滚柱卡死在楔紧位
33、置;此情况下工作时挡工作有力,挡速度上不去。3.1.3 从液力油油量的变化上可发现的故障 变速器中的液力油不断增多,并伴有液压箱中的液压油不断减少。这种情况一般是工作齿轮泵或转向泵的骨架油封损坏造成液压油进入变速器中所致。若更换油封后,仍有此故障,则应检查工作齿轮泵的密封铜套;因为铜套损坏会造成高压油将骨架油封冲破。工作齿轮泵的主动齿轮轴与铜套的配合间隙控制在0.025-0.045mm之间,且不允许有几何形状偏差。 变速器中的液力油量不断减少,并伴有液压箱中的液压油油量不断增多。这种情况一般是变速齿轮泵中的骨架油封(PG45×62×12)损坏,液力油被工作齿轮泵吸入所致。变
34、速器中液力油不断减少并伴有发动机油底壳中机油量不断增多 导轮座上密封环及油封损坏,使变矩器内液力油漏入飞轮壳中。 变矩器罩轮和泵轮之间的O形密封圈损坏。 变矩器液力回油管堵塞,使变矩器因回油缓慢或无回油,造成变矩器密封换效。3.1.4 从液力油的油温表和发动机的水温表上可发现的故障油温高,水温也高 遇此情况,应先按水温记故障的排除方法排除(这里不再分析)。水温正常后,若油温还高,可按下述步骤排除。油温高,水温正常 检查所用的工作介质是否合适。一般为30#汽轮机油或6#液力油。 检查油箱油位。油位过低或粗滤网堵塞,使油路供油减少,造成油温过高。 液力油散热器堵塞、散热片之间油泥过多,使之散热不良
35、,导致油温升高。 超越离合器打滑烧顽死。 变速器挡端盖312轴承装配过紧。轴与轴承与合间隙应控制在0.3-0.4mm之间。3.2 ZL50G装载机转方向沉重故障的排除方法 ZL50装载机采用的是流量放大转向系统,即由优先型流量放大阀与全液压转向器组成。发动机底速运转时辅助泵向转向系统供油,保证行驶安全。发动机高速运转时辅助泵向工作装置供油,保证工作效率。转方向沉重有两种情况:一是方向盘转动沉重;另外一种情况是方向盘转动灵活轻巧,而整机转向无力沉重,引起这两种情况的原因是不一样的。服务人员在服务的过程中对这两种情况的区分有时不是很明确,导致了对故障的判断不准确,甚至出现了误换件,造成了
36、不必要的损失。为更好的了解转方向故障的调整,现对此系统的详细情况作如下说明。3.2.1液压系统主要参数: 工作液压系统压力:17.5MPa 转向液压系统压力:15.0MPa 先导液压系统压力: 2.2 5MPa(怠速时不低于2.2MPa;高速时不高于5MPa) 3.2.2原因分析: 方向盘转动沉重一般是先导系统故障引起,从下面几个方面检查分析: 检查测量先导系统的压力是否符合要求。 检查管路接头是否有堵寒 方向盘转动灵活轻巧,而整机转向无力沉重一般是转向系统故障引起,可以从下面几方面检查分析: 检查管路连接是否正确,吸油管路是否有进气、漏油的地方。
37、 检查测量转向系统的压力是否符合要求。 检查油缸是否有内泄3.2.3解决方法:在进行系统压力的测定、调整前要将整机停放在平整的地面上,放下动臂、放平铲斗,熄灭发动机,确保在操作过程中的安全。 测量先导压力前,先将动臂放到最低位置,铲斗收到最大收斗角位置。先导压力的测压口在压力选择阀的接头块上,双联泵来的油液经该接头块进入压力选择阀,测压口用螺纹为M14×1.5螺塞堵住。测量转向压力前,先将液压限位用的顶杆拆掉,此顶杆的作用是:当车转向到一定的角度(并未到机械限位状态)时,此顶杆推动限位阀阀芯移动,切断转向油路,使车停止转向。转向压力的测压口在前车架的接头块上用
38、螺纹为14×1.5螺塞堵 测量系统压力是否正常。先导压力:拆下测压口螺塞,接上(螺纹为M14×1.5)接头,用量程为10MPa的压力表测量先导系统的压力,正常的压力为:发动机在怠速油门下先导压力不低于2.2MPa,发动机在高速油门下先导压力不高于5MPa。转向压力:拆下测压口螺塞,接上(螺纹为M14×1.5)接头,用量程为25MPa的压力表测量转向系统的压力,测量压力时,必须将车转向到最大转角,处于机械限位状态,并保持方向盘处于转向状态,发动机在高速油门时转向系统压力达到15MPa。 如果以上两种测量压力不符合规定值,需要重新调整。调整压力
39、 。 调先导压力的地方是双联泵后部的溢流阀处,松开溢流阀锁紧锁母,用专用工具调整调整螺套,顺时针旋动时压力变大,逆时针旋动时压力变小。 调转向压力的地方在优先型流量放大阀的端部处,将流量放大阀处盖拧下,调节调压螺杆可进行压力调整,往里调压力变大,往外调压力变小。 检查管路连接是否正确。这种情况主要是旧车,已经拆掉管子修理过。此时要重点检查先导泵回油以及限位阀回油管路连接是否正确。管路接错一般容易引起意想不到的故障。如果回油管路接错,容易引起背压升高,操纵力重的问题。另外还要检查吸油管路是否有进气、漏油的地方。 检查管路接头是否有堵塞问题。如果管路或接头因赃物堵塞,容易引起背压升高,操
40、纵力重的问题。这种情况时有发生。 检查油缸是否有内泄。将转向油缸活塞收到底,拆下无杆腔油管,使有杆腔继续充油。若无杆腔油口有较多油液泄出,则说明活塞密封环已损坏,应更换;如果油缸内泄,一般转向系统压力会低,同时转向无力。一般转向沉重由于先导压力低引起,由于ZL50G轮式装载机的液压系统采用了较先进的先导液控系统,对使用、维护和维修提出了更高的要求,用户平时要注意保养,按时更换油液、滤网,提高这方面的意识,使自己的机子始终处于最佳使用状态。3.3动臂举升缓慢,无力或无动作 ZL50型装载机工作装置液压系统的调定压力为15.7MPa,动臂提升时间小于8.5s,铲斗前倾时间小于2.28s
41、。造成动臂动作缓慢的主要原因是工作油压偏低。在测压点接表,系统憋压,可直接测出其实际工作压力。如果系统压力偏低,应主要从以下几个方面分析: 总安全阀的调定压力偏低 如果总压力阀的调定压力偏低,正确的调整方法是在分配阀测压点外接压力表,使发动机转速在1800r/min左右,铲斗阀杆处于中位,动臂缸升至极限,使系统憋压。此时调整总安全阀的调整螺钉,当压力表显示为15.7MPa时,调压完毕。 分配阀有内漏 分配阀内泄漏主要原因有:总安全阀的主阀芯被卡死,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。拆检总安全阀的锥阀是否被卡住并清洗:检查阀杆和阀体的配合间隙,正常的配合间隙应
42、在0.0050.012mm之间,覆盖间隙超差,应镀铬配磨;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。 动臂液压缸活塞密封环损坏造成内漏 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,则说明活塞密封环已损坏,应立即更换(正常泄漏量<30mL/min)。 齿轮泵内部磨损严重,造成内漏 分别拆检齿轮泵端面间隙,齿轮啮合间隙,齿轮与泵体的径向间隙及齿轮泵内部密封件是否正常。液压油内有杂质,是造成齿轮泵侧板研损的主要原因。 工作装置系统的液压油粘度 适宜粘度为(2040)*10-6m2/s。粘度太大直接影响齿轮泵工作效率和泵、
43、阀的内部润滑,使动臂的动作迟缓。吸油管路和滤油器堵塞,同样会使系统压力下降,造成动臂举升缓慢、无力。3.4铲斗翻转无力或无动作 如果总安全阀调定压力偏低、分配阀有内泄或齿轮泵内部磨损严重,那麽动臂和铲斗都存在动作迟缓等情况,应检查各部件,并分析产生故障的原因。排除故障时,可参考动臂故障的(1)(5)条排除方法。 如果动臂工作情况正常,只有铲斗工作时存在异常情况,那么应先检查翻斗缸的两个过载阀的调定压力是否正常(翻斗缸无杆腔过载阀的调定压力是17.5MPa,有杆腔过载阀的调定压力是10MPa)。正确的检测方法是:在测压点接表,将翻斗操纵阀杆置于中位,使动臂举升或下降,当连杆过死点时,翻斗缸的有杆
44、腔或无杆腔建立压力。翻斗缸的活塞产生动作时压力表显示的压力即是过载阀的调定压力(过载阀的调定压力出厂时已调好)。如果过载阀显示的压力偏低,用户应按下述(3)、(4)条找原因。 翻斗缸过载阀的主阀芯有可能被杂质卡死,造成过载阀处于开启状态,应检查并清洗。同时应检查密封件、弹簧是否损坏,检查阀杆与阀体配合间隙是否正常(正常的配合间隙为0.0050.012mm)。 翻斗缸活塞的密封环可能损坏,检查时可参考动臂缸活塞密封的检查方法。用户在使用装载机时,应首先掌握其工作原理和结构特点。这样,保养和维修就得心应手了。3.5装载机液压系统的泄漏及防治装载机经常工作在潮湿、尘埃、泥泞、低温或高温,以及强光辐射
45、等环境中,要求其液压系统能够长期可靠地工作。如果液压系统一旦发生泄漏,应及时检修。3.5.1泄漏的种类装载机液压系统的泄漏主要有两种,一是固定不动部位(即静接合面,如液压缸缸盖与缸筒的接合处)密封的泄漏;二是滑动部位(即动结合面,如液压缸活塞与缸筒内壁、活塞杆与缸盖导向套之间)密封的泄漏,亦可分为内泄漏和外泄漏。内泄漏主要产生在液压阀、液压泵(液压马达)及液压缸内部油液从高压腔流向低压腔;外泄漏主要产生在液压系统的液压管路、液压阀、液压缸和液压泵(液压马达)的外部,即向零部件的外面渗漏。具体表现为管接头、密封件、元件接合面、壳体及系统自身原因而引起的油液泄漏。3.5.2泄漏的原因液压系统的泄漏
46、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。 管接头的泄漏与连接处的加工精度、紧固强度及毛刺是否被除掉等因素有关。主要表现是选用管接头的类型与使用条件不符;管接头的结构设计不合理;管接头的加工质量差,不起密封作用;压力脉动引起管接头松动,螺栓蠕变松动后未及时拧紧;管接头拧紧力矩过大或不够。 密封件引起的泄漏与密封件的损坏或失效有关。主要表现是密封件的材料或结构类型与使用条件不符;密封件失效、压缩量不够、老化、损伤、几何精度不
47、合格、加工质量低劣、非正规产品;密封件的硬度、耐压等级、变形率和强度范围等指标不合要求;密封件的安装不当、表面磨损或硬化,以及寿命到期但未及时更换。 由元件结合面引起的泄漏与设计、加工和安装都有关。主要表现是密封的设计不符合规范要求,密封沟槽的尺寸不合理,密封配合精度低、配合间隙超差;密封表面粗糙度和平面度误差过大,加工质量差;密封结构选用不当,造成变形,使接合面不能全面接触;装配不细心,接合面有沙尘或因损伤而产生较大的塑性变形。 壳体的泄漏主要发生在铸件和焊接件的缺陷上,在液压系统的压力脉动或冲击振动的作用下逐渐扩大。 系统自身泄漏的主要原因是,系统装配粗糙,缺乏减振、隔振措施;系统超压使用
48、;未做到按规定对系统适时检查及处理;易损件寿命到期但未及时更换。3.5.3泄漏的防治防止油液污染液压泵的吸油口应安装粗滤器,且吸油口处应距油箱底部一定距离;出油口处应安装高压精滤器,且过滤效果应符合系统的工作要求,以防污物堵塞而引起液压系统故障;液压油箱隔板上应加装过滤网,以除去回油过滤器未滤去的杂质。液压缸上应安装金属防护圈,以防污物被带进缸内,并可防止泥水和光辐射对液压缸侵蚀而引起泄漏;液压元器件安装前应检查、清理干净其内部的铁屑及杂质;定期检查液压油,一旦发现油液变质、泡沫多、沉淀物多、油水分离等现象后应立即清洗系统并换油。新油加入油箱前应经过静置沉淀,过滤后方可加入,必要时可设中间油箱
49、以进行新油的沉淀和过滤,确保油液的清洁。密封表面的粗糙度要适当液压系统相对运动副表面的粗糙度过高或出现轴向划伤时将产生泄漏;粗糙度过低,达到镜面时密封圈的唇边会将油膜刮去,使油膜难以形成,密封刃口产生高温,加剧磨损,所以密封表面的粗糙度不可过高也不能过低。与密封圈接触的滑动面一定好有较低的粗糙度,液压缸、滑阀等动密封件表面的粗糙度应在Ra0.20.4m之间,以保证运动时滑动面上的油膜不被破坏。当液压缸、滑阀的杆件上出现轴向划伤时,轻者可用金相砂纸打磨,重者应电镀修复。合理设计和加工密封沟槽液压缸密封沟槽的设计或加工的好坏,是减少泄漏、防止油封过早损坏的先决条件。如果活塞与活塞杆的静密封处沟槽尺
50、寸偏小,密封圈在沟槽内没有微小的活动余地,密封圈的底部就会因受反作用力的作用使其损坏而导致漏油。密封沟槽的设计(主要是沟槽部位的结构形状、尺寸、形位公差和密封面的粗糙度等),应严格按照标准要求进行。 防止油液由静密封件处向外泄漏,须合理设计静密封件密封槽尺寸及公差,使安装后的静密封件受挤压变形后能填塞配合表面的微观凹坑,并能将密封件内应力提高到高于被密封的压力。当零件刚度或螺栓预紧力不够大时,配合表面将在油液压力作用下分离,造成间隙过大,随着配合表面的运动,静密封就变成了动密封。减少冲击和振动液压系统的冲击主要产生于变压、变速、换向的过程中,此时管路内流动的液体因很快的换向和阀口的突然关闭而瞬
51、间形成很高的压力峰值,使连接件、接头与法兰松动或密封圈挤入间隙损坏等而造成泄漏。为了减少因冲击和振动而引起的泄漏,可以采取以下措施: 用减振支架固定所有管子以便吸收冲击和振动的能量。 采用带阻尼的换向阀、缓慢开关阀门、在液压缸端部设置缓冲装置(如单向节流阀)。 使用低冲击阀或蓄能器来减少冲击。 适当布置压力控制阀来保护系统的所有元件。 尽量减少管接头的使用数量,且管接头尽量用焊接连接。 使用螺纹直接头、三通接头和弯头代替锥管螺纹接头。 尽量用回油块代替各个配置。 针对使用的最高压力,规定安装时使用的螺栓扭距和堵头扭距,防止接合面和密封件被损坏。减少动密封件的磨损液压系统中大多数动密封件都经过精
52、确设计,如果动密封件加工合格、安装正确、使用合理,均可保证长时间无泄漏。从设计角度来讲,可以采用以下措施来延长动密封件的寿命: 消除活塞杆和驱动轴密封件上的径向载荷。 用防尘圈、防护罩和橡胶套保护活塞杆,防止粉尘等杂质进入。 设计、选取合适的过滤装置和便于清洗的油箱,以防止粉尘在油液中累积。 使活塞杆和轴的速度尽可能低。合理设计安装板当装载机液压系统阀组或底板用螺栓固定在安装面上时,为了得到满意的初始密封和防止密封件被挤出沟槽与被磨损,安装面要平直,密封面要求精加工,表面粗糙度要小于Ra0.8m,平面度误差要小于0.01/100mm;表面不能有径向划痕,连接螺钉的预紧力要足够大,以防止表面分离
53、。要正确装配密封圈装配密封圈时应在其表面涂油,若须通过轴上的键槽、螺纹等开口部位,应使用引导工具,不要用螺丝刀等金属工具,否则会划伤密封圈而造成漏油。对于有方向性的密封圈(如V、Y和Yx等型密封圈),装配时应将唇口对着压力油腔,注意保护唇口,避免被零件的锐边、毛刺等划伤。对旋转接触的密封面(如液压泵主动齿轮轴端),应选用双唇密封圈。安装组合密封件前应将密封件放在液压油中煮到一定温度;安装时应使用专用的导套和收口工具,并严格遵守厂家对密封件的安装说明。控制油温防止密封件变质密封件过早变质的一个重要原因是油温过高。多数情况下,当油温经常超过60时,油液黏度大大下降,密封圈膨胀、老化、失效,结果导致
54、液压系统产生泄漏。据研究表明,油温每升高10则密封件的寿命就会减半,所以应使油液温度控制在65以内。为此,应将油箱内部的出油管与回油管用隔板隔开,减少油箱到执行机构(缸或马达)之间的距离,管路上尽量少用直角弯头;另外,应注意油液与密封材料的相容性问题,须按使用说明书或有关手册选用液压油和密封件的型式与材质。重视修理装配工艺应强化防漏治漏的修理工艺,如阀杆、活塞表面、缸内壁的整体或局部均可采用电刷镀、静电喷涂增厚后,再经车床切削加工至所需尺寸。安装带螺纹的管接头时,应在螺纹上缠绕聚四氟乙烯生料带。铸造件或焊接件在安装前应进行探伤检查和耐压试验,耐压试验的压力相当于其最高工作压力的150%200%
55、。油封装入座孔时,应用专用工具导入,防止位置偏斜。4.发展趋势装载机在国外从20年代问世以来,经历了60多年的发展历程:从40年代的四轮驱动转载机,60年代的铰接式装载机,到80年代,装载机进入了机电液一体化的新发展阶段。现在,装载机不论在整机性能,还是作业效能、安全性、可靠性以及操作舒适性等方面都得到了较大的提高,其技术水平以达到了较高的程度。从60年代初我国在测绘国外产品基础上开始小批量试制生产单斗装载机到现在已形成了柳州工程机械厂、厦门工程机械厂、成都工程机械厂、常州林业机械厂、宜春工程机械厂等近百个厂家生产轮胎式装载机的规范。装载机的年生产量已经达到13000多台,规模型号130多个,载质量从1.3t到10t,其中大型机占45.8%,小型机占18.9%,超小型机仅占1%,其中轮胎式装载机占99%。除单斗
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