挖掘機大臂掉臂和整體無力故障的排除

    挖掘機在使用多年后，動臂、斗桿、鏟斗、回轉的動作及
機器行走的速度均變得十分緩慢，幾乎不能工作；動臂缸伸出后會自
然沉降，斗桿缸伸出或收回后也會自然沉降。為此，我們按照可能造
成此類故障的原因進行了如下的排查。

 1.自然沉降的原因及排除方法
 由于動臂和斗桿自然沉降屬于同一類型的故障，所以首先排除
排除動臂缸的自然沉降問題。
 （1）檢查動臂缸的油封
 由液壓缸的工作原理知，若缸內的油封完好，則缸內的有桿腔
和無桿腔互不相通，即使高壓腔內油壓達到系統的溢流壓力，液壓油
也不會通過油封六道低壓腔中。
 于是，我們對動臂缸進行了不拆卸試驗：啟動發動機并將動臂
升至最高點，即動臂缸伸至終端（將動臂用一個支架支住不動）；停
機，拆下動臂缸有桿腔一側的油管，并用專用壓板或木塞將該油管封
死，以防止液壓系統的回油從該管中流出；啟動發動機，提升動臂使
主安全閥溢流（保持溢流 10s），看是否有液壓油從動臂缸的有桿腔
流出。
 通過以上的試驗，并為發現有油從動臂缸的有桿腔流出，說明
動臂缸油封完好。
 （2）檢查動臂保持閥
 在正常工作情況下，只有在先導油管供給先導油后才能將換向
閥推向左位，同時將動臂保持閥中的先導單向閥打開油路與油箱相
通，這是動臂保持閥的主閥芯向下移動，將回油路打開，使動臂缸底
部產生回油，動臂缸回收。所以，若沒有先導油壓則動臂保持閥是打
不開的，它切斷了動臂缸底部油管與多路閥的聯系，可防止動臂的自
然沉降。但是，如果動臂保持閥中的單向閥因磨損而密封不嚴時，就
會使動臂缸底部的液壓油慢慢地流回油箱，從而產生動臂自然沉降的
現象（此時打開回油管會有油流出）。
 根據以上的分析，我們做如下的試驗：啟動發動機，將動臂提
升到一定高度；停機，打開動臂保持閥的回油管，看是否有油流出。
試驗表明，沒有油從回油管中流出，說明動臂保持閥完好。
 （3）檢查過載閥
 動臂過載閥在整機出廠時，其調整的溢流壓力一般都高出主安
全閥的壓力，所以在動臂正常工作時，即使液壓系統的壓力達到溢流
壓力，也僅僅是主安全閥的設定壓力，過載閥根本就不會打開。只有
在停機的情況下，動臂受到強大外力的作用時，由于多路閥處于關閉
狀態，過高的壓力油將過載閥打開，使液壓缸中的油回到油箱，從而
對液壓系統氣道了保護的作用。但是，如果過載閥的調整壓力過低或
閥芯密封不嚴時，動臂提起后在自重的作用下，動臂缸底部的液壓油
就會從過載閥泄漏回油箱，從而導致動臂缸自然沉降。
 根據以上的分析，我們首先調整了動臂過載閥的壓力，然后試
機，發現動臂仍出現自然沉降現象，因而可排除過載閥調整壓力過低
這一故障原因。
 停機，拆除過載閥閥芯做檢查時發現，過載閥閥芯的錐面磨損
嚴重，呈環形凹槽，做充氣試驗時已封不住氣了。由此說明，動臂缸
底部的液壓油在動臂自重的擠壓下從過載閥泄回了油箱，因而造成動
臂提起后出現自然沉降的現象。
 我們采用打磨的辦法將錐面上的凹坑磨平；與錐閥座對研后，
再做充氣試驗，直至不再漏氣為止。
 將過載閥閥芯裝回原位后試機時，動臂自然沉降的故障已被排
除。

 依次類推，我們將斗桿過載閥和鏟斗過載閥做了檢查、修整，
恢復了過載閥的使用性能，斗桿缸自然沉降的故障也被排除了。
 排除上述故障后又進行了壓力測試，再用測得的各缸溢流壓力
與故障時測得的數據相比較，結果動臂、斗桿、鏟斗過載閥的溢流壓
力均提高了，通過試機也感覺到動臂、斗桿、鏟斗過載閥的溢流壓力
均提高了，通過試機也感覺到動臂、斗桿、鏟斗的力量增大了，但是
機器工作時還是感覺速度較慢，且 1h 后會變得更慢和無力。
 2.整機無力
 經分析，造成該機液壓系統工作無力的主要原因是系統的壓力
不足。經檢測，該機的液壓系統壓力并未達到規定值（30MPa）。于
是，我們首先調節主安全閥的溢流壓力；在主安全閥的測壓口上接上
兩塊 60MPa 的液壓表，操作挖掘機讓左、右行走系統分別溢流，同時
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分別順時針擰緊主安全閥上的調整螺母，使左、右行走系統的溢流壓
力都達到該機液壓系統的標準壓力值（30MPa）為止。
 經檢測，此時動臂、斗桿、鏟斗在伸出和收回時的溢流壓力均
已達到 30MPa，當操作各部件進行挖掘作業時，感覺機器的力量已達
到了原機的狀態。
 3.整機速度慢
 通過對趕集液壓工作原理的分析我們認為，產生整機速度慢的
主要原因有：主泵的排量不足；系統壓力低；液壓系統中有節流之處。
 （1）系統壓力低
 如上所述，在解決整機無力時，我們調整了液壓油的壓力，使
之已達到了系統標準值的要求，所以系統壓力低的原因已被排除。
 （2）主泵排量不足
 若主泵排量不足，應先對主泵進行調節，以增加主泵的排量；
然后，操作工作裝置使主安全閥溢流，直至發動機剛剛產生憋車時為
止；再操作挖掘機（空載）完成各種動作，看速度有沒有變快。經上
述調整后發現：主泵上的功率調節螺釘雖已擰進了 3 圈，但發動機在
主安全閥溢流時仍有明顯的憋車現象，且在正常操作時機器的各種動
作的速度并沒有明顯的加快，即主泵的排量雖已增大，但整機的速度
并沒有加快，由此說明，主泵排量正常，從而排除主泵排量不足造成
整機速度慢這一故障原因。
 （3）液壓系統中有節流之處
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 在該機的液壓系統中，多路閥就是一個節流調速閥，它的開度
大小直接影響工作裝置的速度，而多路閥的開度大小又與先導伺服閥
開度的大小成正比，同時也與先導液壓系統的壓力成正比。
 根據以上分析，我們先檢查了先導油路的油壓，測得先導系統的
壓力為：冷機時 2MPa，熱機時小于 1MPa；根本達不到先導系統壓力
（3MPa）的要求。
 于是，調節先導溢流閥，壓力未能上升；將從先導溢流閥，也
未發現閥芯有磨損的痕跡，從而斷定是先導泵內泄引起先導系統的油
壓不足，導致整機的工作速度慢。
 更換先導泵后，先導液壓系統的油壓達到了 3MPa，這時動臂、
斗桿、鏟斗、回轉的速度也明顯加快了，達到了原機的工作要求，但
整機的行走速度還是沒有明顯的提高。
 根據該機的行走液壓系統原理知，其上的行走限速閥控制左、
右行走的回油。如果限速閥在左位，那么左、右行走的回油都受到限
速閥的節流控制，行走的速度會變慢；如果限速閥在右位，那么左、
右行走的回油就不受限速閥的節流控制，而是直接回油箱，機器行走
的速度就會變快。
 于是，我們拆下限速閥，發現閥內有許多雜物，閥芯被卡在左
位位置。清洗、研磨該閥并裝復，試機時行走速度慢的問題已得到了
徹底的解決。
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 至此，該機動臂、斗桿的自然沉降及整機力量不足和速度慢的
故障已得到了徹底的解決，恢復了原機的使用性能。

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