清障车液压系统元件理论基础及相关故障的检修

1、清障车液压系统元件理论基础及相关故障的检修 一.液压传动概述。1.液压传动的工作原理是以油液作为工作介质,依靠密封容积的变化来传递运动,依靠油液内部的压力来传递动力。2.液压传动装置实质上是一种能量的转换装置,它先将机械能转化成便于输送的液压能,然后又将液压能转换成机械能,以驱动工作机构完成所要求的各种动作。二.液压系统的组成。液压系统由液压元件液压泵、液压缸、液压马达，液压控制阀及液压辅件等组成。这些元件被归纳为动力部分、执行部分、控制部分、辅助部分四大部分。1.油泵作为通过接合取力器获得机械能后,将机械能转化成液压能的能量输出动力源,为液压传动的动力部分。2.油缸和液压马达为将液压能转换成

2、机械能并分别输出直线运动和旋转运动的执行部分。3.多路阀、溢流阀、(双,单向)液控单向阀、(双,单向)节流阀、(双,单向)平衡阀、单向阀、梭阀、截止阀，电磁换向阀等。控制油液的压力、方向、流量，为液压系统中的控制部分。4.管道、管接头、滤油器、空气滤清器、液压油箱，冷却器等为液压系统的辅助部分。三.液压动力部分、执行部分，控制部分的基本原理概述，故障检修。1.动力部分：油泵和取力器。1.1齿轮油泵：齿轮油泵的基本原理.泵体内装有一对啮合齿轮，齿轮两端靠端盖密封。泵体，端盖和齿轮的各齿间组成密封容积，两齿轮顶和啮合线把密封容积分为两部分，即吸油腔和压油腔。当齿轮旋转时，泵的吸油腔由于齿轮脱开啮合

3、，齿轮退出齿间，使密封容积逐渐增大，形成局部真空。油液在大气压的作用下，由油箱径油管被吸入腔内，充满齿间，完成吸油。.随着齿轮的旋转，吸入齿间的油液被带到泵的压油腔，而压油腔由于齿轮逐渐进入啮合，使密封容积不断减小，齿间的油液被压出泵外，完成压油。.油泵的标准检测需要专门的设备以及相关的仪器、仪表。以检测油泵在高压（油泵出厂时的最高额定压力）和零压状态下的流量以及其比值。也称为油泵的容积效率。容积效率的计算公式为：容积效率=Q高压÷Q零压×100%.在现场修理清障车时，是不具备上述条件的。所以在现场油泵的检测方法如下:连接上压力表,观察系统压力值。采取检测取力器、溢流阀、多

4、路阀是否有故障，检测油箱内油量、油箱与油泵连接进油管路是否通畅、进油管路截止阀是否开启等去判断油泵是否有故障。简单的说，当排除所有与此故障相关联的其他部件都无故障时，就能判定没有检测的油泵存在故障。.可以松开多路阀与绞盘油马达相连接的油管，再操作多路阀，将压力油P换向至松开的那条油管，通过观测油管的油液是否呈喷射状还是滴，流或者无油状态，如果是滴，流或者无油状态，基本就可以断定油泵故障。可是当观测到的油液呈现喷射状态时，凭肉眼和经验都很难准确判断油泵是否就已经损坏，还得返回去采用排除法。.手动阀处于中位时的检测：确定油泵旋转的情况下，直接打开多路阀的总回油（手动阀此时处于中位，系统的压力油通道

5、和多路阀的回油通道处于贯通。），观测回油口油液流量。流量很小或没有流量，就可断定油泵损坏。如果流量较大或者有流量、单凭目测判断不了流量的数值是否能满足溢流阀工作的额定流量时，需做进一步的检测。.大吨位的清障车取力器故障的判断:    与油泵的连接采用的是万向连轴器，从车底观测连轴器是否旋转就能很容易的判断取力器是否可靠接接合。.一种是因为气动活塞上“凹”槽内“O”型圈破损。更换新的密封圈就可以。.生产车间在清障车出厂时，对齿轮箱内与取力器相啮合的齿轮间的间距已经做过测量和计算，齿轮箱与取力器之间的石棉垫的厚度也经过了测算。所以我们在现场更换取力器时，要注

6、意原石棉垫的厚度，同一厂家的取力器可以依照原石棉垫的厚度，如现场能使用的石棉垫较薄，可以采取两片或者几片叠加。石棉垫和石棉垫之间，石棉垫与齿轮箱之间，石棉垫与取力器端面之间涂抹密封胶。.油缸推力=系统压力×活塞有效工作面积.无杆腔推力计算公式:无杆腔推力=系统压力×无杆腔有效工作面积有杆腔推力计算公式:有杆腔推力=系统压力×有杆腔有效工作面积.无杆腔有效工作面积=3.14×活塞头半径的平方.有杆腔有效工作面积=3.14×活塞头半径的平方3.14×活塞杆半径的平方.计算单位：油缸推力单位：公斤力（kgf)系统压力(压力表所表现的数值）单

7、位：兆帕（MPa),公斤力/平方厘米（kgf/cm2），1MPa10kgf/cm2。活塞面积单位：平方厘米（cm2)。.清障车托臂最大托举能力计算公式:.结合油缸在清障车上的工作状况，公司把清障车上托臂高低油缸的无杆腔的最大推力称为托臂的最大额定托举能力。.托臂最大托举能力=系统调定最高压力×无杆腔有效工作面积(活塞头的底部横切面积).油缸内漏的检测：A.无（有）杆腔顶压至顶缸，松开有（无）杆腔回油管，观测有泄漏，则为油缸内泄.B.油缸连接平衡阀或液控单向阀的则操作多路阀相应手柄将压力油输送至油缸直至顶缸，松开平衡阀或液控单向阀与多路阀相连接的另外一端回油管路，观测平衡阀与液控单向阀

8、阀口有泄漏则为油缸内泄。因考虑到回油背压，回油反窜污染清障车，有条件的话应将与回油箱一端的管路用堵头堵住，无条件的用手指堵住也行。.单向阀概述:A.单向阀的作用是只许油液按一个方向流动，不能反向流动。它又分为单向阀和（双向）液控单向阀。B.清障车上主要采用的是（双向）液控单向阀。用于前，后支腿的地撑，前支腿内、外摆动，摩托车升降平台，高空作业车等，作用是在液压系统不工作或无动力状态下，利用油夜不能反向流动进行所控制机构的保压。.液控单向阀的现场检测:液控单向阀的故障主要体现为所控制的油缸不保压,现场一般采用排除油缸无故障去判定液控单向阀有故障的排除法.较为直观的检测方法是:以清障车吊臂高低油缸

9、为例,在吊臂有负载的情况下。拆除多路阀与掖控单向阀的正向进油口,观测此油口从反向保压油口内是否有泄漏,只要等待管内、阀内余油滴尽，此油口仍然有油液滴出，就可视为阀已经损坏。.结合清障车上液控单向阀与平衡阀功用,概述其性能差异、特性。a.液控单向阀的保压能力理论上是从零压至无限，是没有限定的,直至无限上升的负载导致铸造或锻造的阀体、锥阀和锥阀座碎裂等其他结构件损坏。b.而平衡阀的保压能力只能在零公斤力至它的调定力。当负载超过它的调定力时，平衡阀将自动开启卸载。c.单向阀的保压是依靠反向回流的油液压力施于阀芯自锁（保压），所以回流压力越高，自锁（保压）性能越好。d.平衡阀的保压是依靠弹簧的调定力锁

10、闭（保压），所以当回流的压力克服弹簧的调定力时，平衡阀开启卸载。e.所以单向阀的性能在低压（负载较轻）保压状态下不如平衡阀稳定。但是负载不象平衡阀有调定的范围。f.因为平衡阀遇到过载能自动卸载，所以对所控结构件具有一定的保护性和安全性。g.平衡阀和液控单向阀在油缸运动时，都是依靠控制油推动阀芯内部的控制活塞，顶开阀芯回油。控制油的控制形式分内控、外控。清障车上的平衡阀和液控单向阀采用的都是内控。公司出厂时平衡阀的控制活塞开启阀芯的压力值调定在6.3MPa(63kgf/cm2),液控单向阀的控制活塞开启阀芯的压力值一般为系统最高调定压力值的30%到40%。h.在清障车上，两阀都是在为其所控件实施

11、锁闭保压，但正因为平衡阀和单向阀的功用，原理，性能等的差异，液压上把平衡阀归纳在压力阀、单向阀归纳在方向阀的范畴。.多路换向阀概述:A.换向阀的作用是利用阀芯和阀体间相对位置的改变，来控制油夜的流动方向，接通或关闭油路，从而改变液压系统的工作状态。.按阀芯运动方式被分为滑阀，转阀(按滑阀机能分P、M、N、O、Y型等。阀在中位时各油口的连接关系称为滑阀机能）。清障车上主要采用O、Y型。.按阀的位置数和通路数被分为几位几通。如三位四通，两位三通，两位两通等。清障车上的多路阀一般为三位六通。.按操纵方式被分为手动（手动换向阀又分为钢球定位和弹簧复位，清障车上两种方式的阀都有）、机动、电磁、液动、电液

12、动等。清障车上主要采用手动、电磁铁电控、以气缸的往复运动带动换向阀操纵杆联动。.多路手动换向阀的故障:A.铸件、锻件缺陷造成的内、外泄漏。B.阀体端盖密封件的破损、老化，分片（联）式多路阀片和片结合部密封件的破损、老化造成的外漏。C.加装气缸之联动机构的不灵活，油液的不清洁使阀芯、阀体形成刮花、毛刺，阀体端盖安装螺钉的松动、松脱造成阀芯相对运动不对中等，使得阀芯卡死或行程不到位。D.阀芯、阀体因异物、污物形成严重拉花、划痕造成密封间隙过大而引起的内泄。E.溢流阀故障。.多路手动换向阀的故障现场维修:.阀芯卡死和行程不到位:A.清洁阀芯、阀体。检查阀芯、阀体表面光洁度。B.检查联动机构。C.检查

13、阀体端盖螺钉是否松脱、对中。D.实际中还可能遇到阀体因热胀冷缩产生的变形，造成阀芯和阀体配合间隙变化。.将阀芯或阀体内涂抹研磨砂直接配研至灵活。.利用车床低速转动用细砂纸或水砂纸对阀芯进行磨削，磨削量控制在原阀芯尺寸的-4至-8个秒。注意磨削时的量具必须是千分尺而非游标卡尺。.在系统上接上压力表，手动阀换向至顶缸，在零压和160kgf/cm2之间调节调压螺杆，观测压力表指针是否有爬行、颤动。发现异常做以下检测：.检查锥阀芯和锥阀座的密合线、主阀芯和阀座的密合面是否完整无明显缺陷。.检查锥阀芯和锥阀座的密合线、主阀芯和阀座的密合面是否有污物、异物。.检查锥阀芯和主阀芯是否灵活自如。.检查主阀芯阻

14、力小孔是否通畅无阻塞。.检查调压螺杆等有无外漏。.手动阀的回油通道在手动阀没有换向以前处于畅通状态，作用是在手动阀没有换向前，油泵的压力油通过这个回油通道直接到达油箱，形成油液的循环。液压系统处于无负荷状态。也是为了让油泵在无负荷状态下启动旋转，保护和延长油泵的使用寿命。.手动阀的回油通道在手动阀换向后关闭,系统的回油只能依靠系统压力冲开溢流阀主阀芯,借助溢流阀的回油通道回油，实现油液的循环。.溢流阀的回油通道在压力没有达到它的调定值时，处于相对关闭状态。B.系统中只有一个多路阀时，一般将此油堵拆除，两回油通过一条回油总管回油。如不拆除，就必须在两回油口都连接上各自的回油管。否则在系统上的体现

15、就是在结合取力的时，系统在瞬间升至溢流阀调定最高压力，油泵在带负荷状态下损坏。C.系统中有两个多路阀时，第一个多路阀的溢流阀和手动阀回油通道之间的油堵必须拧装，实施两通道的完全阻隔。将第二个多路阀的油堵拆除（若系统上串联有多个多路阀，则将最后一个多路阀中的油堵拆除，其他多路阀中加装油堵。）。此状态下第一个多路阀的手动阀的回油通道，因为加装了油堵，所以根据使用第一个多路阀中的手动阀和使用第二个多路阀中的手动阀，第一个多路阀中的手动阀回油通道发生置换。.当启动油泵，两个多路阀的手动阀都没有换向以前，第一个多路阀中的手动阀的回油通道与第二个多路阀的回油总管相通，此时和液压系统的关系仍为回油通道（液压上称O口）。D.当启动油泵，当第二个多路阀的手动阀换向时，第一个多路阀的手动阀的回油通道因与溢流阀的回油通道隔断，此时置换成第二个多路阀的压力油供给通道（液压上称P口）。此状态下,两多路阀中