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挖掘機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難輸出功率低于泵組輸入功率所致

2019/4/13

拆下泵組的連接裝置(將泵組妥善放置好),挖掘機(jī)維修讓發(fā)動(dòng)機(jī)無負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),試運(yùn)轉(zhuǎn)幾次,發(fā)動(dòng)機(jī)每次都能正常啟動(dòng),各油門開度均正常,但裝上泵組成試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)卻故障依舊,發(fā)動(dòng)機(jī)有時(shí)能啟動(dòng),有時(shí)則不能,由此可確定,本機(jī)故障是由液壓部分故障引起的。該機(jī)為恒功率控制、負(fù)反饋控制系統(tǒng),即先導(dǎo)油壓上升時(shí)泵流量減少;反之,減小時(shí)泵流量增大。現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)帶負(fù)荷時(shí)啟動(dòng)困難,可能是發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的輸出功率低于泵組輸入功率所致。于是,分別在前、后泵出油口處接一40MPa的壓力表,在先導(dǎo)泵檢測(cè)口處接一6MPa的壓力表,然后試著啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)(機(jī)器不做任何動(dòng)作)發(fā)現(xiàn)前泵壓力在2.5MPa左右。而后泵壓力卻在6MPa左右,先導(dǎo)壓力為3MPa;操作機(jī)器的各種動(dòng)作(如鏟斗、斗桿、動(dòng)臂、回轉(zhuǎn)等)。

測(cè)兩主控制閥主安全閥的壓力,結(jié)果其壓力均為28MPa挖掘機(jī)修理符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),且機(jī)器動(dòng)作的時(shí)間也正常。然而,現(xiàn)前、后泵啟動(dòng)時(shí)的壓力不同,后泵壓力偏高,初步判斷為:后泵一右控制閥系統(tǒng)異常。因兩泵結(jié)構(gòu)相同,調(diào)節(jié)方法也相同,而左、右主控制閥不同,為判斷故障是在泵上還是在控制閥上,將兩泵的高壓油管、先導(dǎo)控制油管加以調(diào)換,即將前泵的出油管接至右控制閥,將右控制閥調(diào)節(jié)泵的先導(dǎo)油管接至前泵的調(diào)節(jié)器上,后泵亦然,整個(gè)系統(tǒng)即變成:前泵一右控制閥,后泵一左控制閥。此時(shí)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)現(xiàn),前泵壓力變成6MPa左右,而后泵壓力則變成2.5MPa了。經(jīng)過上述的分析與檢查,以及壓力檢測(cè)與互換檢測(cè),可以確定故障在右控制閥而不泵上。那么,為什么會(huì)出現(xiàn)兩泵壓力明顯有異而控制閥組的動(dòng)作卻正常的情況呢?

經(jīng)查閱液壓原理圖,并分析泵一閥調(diào)節(jié)控制原理后知,維修挖掘機(jī)該控制油路由邏輯閥、單賂閥、單向節(jié)流閥及閥組的中位油路所組成,當(dāng)閥組上的各閥芯均在中位時(shí),單賂節(jié)流閥使閥組中位的油路形成北壓,該北壓(先導(dǎo)壓力)通過單向閥作用于泵調(diào)節(jié)器,使泵保持最小排量。對(duì)檢測(cè)情況進(jìn)行分析后認(rèn)為,故障在控制油路上。仔細(xì)拆檢了上述的相關(guān)部位,發(fā)現(xiàn)油液中有細(xì)微的銅末,而在單向閥(去泵調(diào)節(jié)器)的閥孔處聚集了不少鐵悄,使閥孔近于“堵死”狀態(tài),使流向泵調(diào)節(jié)器的先導(dǎo)壓力油減少,從而使泵的流量上升,相應(yīng)使之功率增大。故單向閥堵塞是故障的癥結(jié)所在。認(rèn)真清洗掉系統(tǒng)內(nèi)所有的金屬末,裝復(fù)拆檢部位,接上壓力表,啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),發(fā)現(xiàn)后泵壓力降至2.5MPa左右。

同前泵的壓力相同。幾次啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),每次都能順利啟動(dòng),說明故障已被排除。修理挖掘機(jī)一臺(tái)韓國產(chǎn)漢達(dá)HE-280型挖掘機(jī)在大修并更換液壓泵的缸體和柱塞后,當(dāng)啟動(dòng)后要開行時(shí)(頭天夜里的氣溫為-30℃),液壓泵不工作并伴有異常響聲,拆檢發(fā)現(xiàn),柱塞與缸體黏在一起,呈“咬死”狀態(tài)。開始,以為是液壓油不干凈造成的,但在更換干凈的油后又出現(xiàn)柱塞“咬死”現(xiàn)象,為此,將“咬死”的缸體和柱塞進(jìn)行金相組織分析,通過分析知,此柱塞的室溫(20℃)組織為:馬氏體+殘余奧氏體。但當(dāng)柱塞材料達(dá)到室溫時(shí),因其Ms點(diǎn)(奧氏體轉(zhuǎn)變馬氏體的開始點(diǎn))在室溫以上。而Mf’點(diǎn)(馬氏體轉(zhuǎn)變終點(diǎn))在室溫下,所以就會(huì)保留相當(dāng)數(shù)量未轉(zhuǎn)變的殘余奧氏體。又因殘余奧氏體為不穩(wěn)定相。

在以下兩種情況下會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)變:在Ms點(diǎn)以上,對(duì)奧氏體進(jìn)行塑性變形會(huì)引起通常的馬氏體轉(zhuǎn)變,變形量越大,馬氏體轉(zhuǎn)變量越多;當(dāng)材料溫度降低到室溫以下時(shí),殘余奧氏體會(huì)繼續(xù)轉(zhuǎn)變成馬氏體,溫度越低,轉(zhuǎn)變量越大。由于奧氏體為面心立方結(jié)構(gòu),馬氏體為體心立方結(jié)構(gòu),而在面心立方晶格中,有74%的體積為原子所占據(jù),其余26%為間隙體積,在體心立方晶格中,有68%的體積為原子所占據(jù),其余32%為間隙體積。所以當(dāng)奧氏體轉(zhuǎn)變成馬氏體時(shí),體積就會(huì)發(fā)生膨脹。對(duì)于上述第一種轉(zhuǎn)變,因挖掘機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)較平穩(wěn),故缸體和柱塞之間的振動(dòng)的沖擊較小。所以即使奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變,其轉(zhuǎn)變量也很小,但是,對(duì)第二種轉(zhuǎn)變,因?yàn)闁|北地區(qū)冬季的最低氣溫可以達(dá)到-30℃以下。

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