装载机动臂提升动力不足的诊断分析及处理

唐山技校机械厂              朱满平

唐山市市政建设总公司        李建红

摘    要：近几年我们维护维修了多种装载机的故障，总结了不少经验。本文就装载机的动臂提升力不足故障的原因和处理方法作简要分析和阐述。

关键词：装载机动臂提升    动力不足    诊断  分析    处理

1    前言

装载机在施工生产中的作用极大，装载机的状况直接关系到生产效率。但在使用过程中经常出现动臂提升动力不足的基本现象，主要表现在发动机额定转速时，铲斗装额定载荷时动臂提升速度明显缓慢。

2    动臂提升速度缓慢的原因分析

液压元件长期使用存在着磨损、老化想象，由此而产生液压油的内漏或外漏。从而系统压力下降，工作效率降低。根据液压油缸的功率P=pQ可知，油缸活塞的工作面积一定，则输入油缸的液压油的压力p降低，油量Q减少，则油缸的功率输出降低，举升速度缓慢。分析其具体原因，主要有以下几个方面。

2.1    液压泵的原因

液压泵是液压系统的动力源，根据功率P=pQ，油泵实际流量Q为Qη，而油泵元件磨损密封件损坏老化而产生密封不严及泄漏，则容积效率ηv 下降，机械效率ηm减小，则总效率η减小，油泵的流量Q减小，造成动臂提升力不足。

2.2    液压工作装置系统泄漏的影响

液压油泵的压力p与油缸的外载成正比，当油泵与油箱的回油路直接相通时，油泵没有负荷，则系统压力为零。

管路、管路接头密封件的内漏或外漏，压力调节阀内漏、外漏，压力控制阀的调整不当或失效，会造成液压泵与动臂油缸的断路或分流，油液部分回油箱或外泄，输入到油缸的油液的压力和流量降低、减少，造成油缸举升速度缓慢。我们详细分析如下：

2.2.1    压力调节阀调节的系统压力过低，主要存在压力阀调整不当、阀芯被杂质卡滞、阀芯有粘附物而不能完全关闭，调压弹簧因长期使用疲劳，弹力减弱，阀芯阻尼小孔异物堵塞等故障。

2.2.2    换向滑阀的阀芯内漏，滑阀长期使用磨损或由于油质不良杂质进入磨损滑阀阀体、阀芯，造成压力油内漏，流量损失。

2.2.3    管路破裂或接头松动、密封件失效造成外漏，造成系统压力降低。

2.2.4    油缸本身元件的磨损或密封件损坏，造成活塞与缸套的内漏、缸头外漏，压力下降。

2.2.5    液压油质量影响造成压力降低，液压油质量或长时间使用粘度降低、品牌不正确，造成系统中的液体泄漏量增大。

2.3    系统内部堵塞的影响

2.3.1    堵塞主要原因是机械杂质进入油路系统，在某一地方积聚，全部或部分堵塞油路，影响进入油缸的油量和压力，造成油缸的功率衰减，提升缓慢。

进入系统的杂质，液压油内原有的杂质，系统密封不严侵入的杂质，维护修理时带入的杂质，系统元件使用磨损产生的杂质，这些杂质不仅能加速系统的机件磨损，同时还将系统的滤芯、滤网、阀内的阻尼孔或管路堵塞，使系统流量减少，压力下降，影响提升速度。

2.3.2    堵塞现象也可能由橡胶管路内壁损坏引起橡胶管路长期使用逐渐老化或损伤，内壁出现脱落或张起，当液压油通过时张起程度会更大，引起油液不畅通。

2.4    流量转换阀的影响

装载机流量转换阀是受液压转向系统压力控制的一个液控流量转换阀。流量转换阀保证转向系统压力后，转换阀芯在压力作用下移动使辅助油泵与主油泵合流，合流后的压力供给工作液压系统。如转换阀失灵，则辅助泵与主泵不能合流，会影响油缸的提升速度。

2.5    油缸本身故障的影响

油缸自身存在缺陷，如活塞密封装配过紧可活塞杆弯曲，交接部位润滑不良转动不灵活等会造成效率磨擦损失，影响油缸提升速度。

3    诊断与排除

3.1    现场检查

3.1.1    条件

发动机功率正常，液压油温度处于正常范围。

3.1.2    测试

3.1.2.1    铲斗满负荷并放到最低极限位置。发动机处于额定转速，动臂提升至最高位置所需时间一般不大于6—7秒。

3.1.2.2    发动机怠速运转，铲斗从最高位置，动臂下落至最低位置所需时间应不多于5秒。

3.1.2.3    铲斗空载，额定转速，铲斗在空中从最高位置翻转到最低位置的时间不超过3秒。

3.1.2.4    铲斗装入额定载荷，动臂提高到最高位置，动臂操纵杆置于停止位置，其油缸活塞杆沉降应小于30 mm/min。

3.2    按部位进行故障判断：

3.2.1    动臂和铲斗油缸均举升缓慢，说明举升无力，速度达不到要求的故障在液压泵、溢流阀或供油管路。

3.2.2    动臂油缸举升缓慢，铲斗油缸举升能达到技术要求，且动臂沉降检查时，其沉降速度大于30 mm/min，则确定为动臂油缸本身有故障。

3.3    按故障发生的时间、时期判断。

3.3.1    新出厂的装载机动臂油缸举升缓慢，故障部位一般情况下为安全溢流阀的调整压力有误差，或检查动臂滑阀的拉绳或先导系统。

3.3.2    若液压油温较低时举升正常，而油温升到一定程度后动臂举升缓慢，说明工作液压油变质或牌号不正确。

3.3.3    装载机使用期限较长，已面临大修时间如动臂举升逐渐缓慢，则故障可能是液压系统的综合性能。如系统元件磨损，元件损坏，阀芯堵塞，油路堵塞或泄漏等。

4    确诊故障并排出

4.1    系统元件有明显外漏现象时，应首先将外漏现象排除。

4.2    溢流阀的检查与调整

4.2.1    在分配阀压力测试接头安装压力表，起动发动机，动臂提升至水平位置，发动机额定转速时操纵转斗滑阀，使铲斗后倾，观测压力表，如显示压力低于14 MPa，则说明动臂提升缓慢故障在溢流阀，压力大于14 MPa说明溢流阀正常。

4.2.2    溢流阀有故障时需拆下阀调整螺杆的锁紧螺母，调整螺杆，将螺杆旋入，系统压力将升高，将螺杆旋出，系统压力将降低。调整后重新测试。

4.3    拉绳的故障判断与调整

如转斗工作正常，动臂动作缓慢。将发动机熄火，用手动方式将动臂滑阀阀杆置于动臂油缸上升位置，然后在安全状况下起动发动机并加到额定转速，若上升速度正常则说明故障部位在动臂拉线，若上升速度仍不正常应说明故障在拉线以外，如拉线有故障应及时调整。

4.4    动臂油缸自身故障的判断

通过前面测动臂油缸沉降量较大，而转斗油缸符合技术要求。则说明故障部位在动臂油缸自身内泄。应拆检油缸，拆换油缸缸头密封圈。

4.5    流量转换阀故障判断

若动臂举升缓慢发生在正常使用期，且发生比较突然。应拆检流量转换阀，用手来回推动阀芯，如阀芯滑动阻力大，则说明存在故障，应拆卸清洗，却除杂质，并分析查明杂质根源。

4.6    液压油的判断与排除

用粘度计试验的方法检查液压油的粘度，用过滤、光谱分析、铁谱分析法检验液压油中杂质含量，对不符合要求的油液应及时更换，对杂质种类、含量进一步分析根源。

4.7    回油堵塞的判断与排除

若液压系统压力正常，而动臂铲斗升降均缓慢，且回油管道胶管总易压破，则说明回油路背压大。检查回油滤清器和回油管路，更换堵塞的滤芯，排除堵塞油道的异物。

4.8    油泵故障的判断及排除

4.8.1    在系统中除泵以外的所有元件判断均无故障，而泵在运转后不久就有发热现象，而且液压油温度上升较快，动臂和铲斗油缸上升和翻转都比较缓慢，系统压力测试比较低，调压阀调节达不到技术要求，则可判定液压油泵有故障而引起的动臂提升缓慢。

4.8.2    液压泵修理的技术要求：

油泵内清洁、零件表面无损伤。

齿轮与轴的径向间隙不大于0.04 mm。

密封环与轴径间隙不大于0.05 mm。

齿轮与泵体的轴向间隙不大于 0.1 mm。

轴承间隙不大于0.07 mm。

动臂油缸提升动力不足，提升缓慢，不一定因单一因素造成，往往是系统中的多种因素的共同影响，检查和修理时应综合考虑，逐项检查并排除系统中的所有故障，使动臂完全恢复技术标准要求。