故障現(xiàn)象:一臺PC120-5型液壓挖掘機(jī)挖掘無力,但直線行走正常,發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速正常,發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速正常。 結(jié)構(gòu)原理分析:PC120-5型在PC100型挖掘機(jī)基礎(chǔ)上增加了一項功能,即機(jī)器可以邊直線行走,邊加轉(zhuǎn)或操作工作裝置(動臂、斗桿、鏟斗),以便機(jī)器在不同環(huán)境(例如在狹窄的隧道中)施工。為此增加了部分電路及液壓管路。 當(dāng)工作裝置、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)不工作,挖掘機(jī)直線行走時,動力分別從左右泵傳遞至左右馬達(dá),其左右傳動路線完全一樣,液壓流量、壓力在設(shè)計上一致,所以實際上不會走偏過多。當(dāng)邊行走、邊操作工作裝置或回轉(zhuǎn)(例如傾翻鏟斗)時,由于輸出的油是不對稱的(例如傾翻鏟斗來自后泵),左右平衡破壞,在此情況下“直行”即會嚴(yán)重走偏。為了避免此現(xiàn)象發(fā)生,液壓系統(tǒng)的設(shè)計改為在液壓油進(jìn)入行走馬達(dá)之前合流(不行走時不允許合流)。為此液壓系統(tǒng)增加了合流閥,即直線行走閥。在電路設(shè)計上,用了兩只行程開關(guān),兩只壓力開關(guān)與一只直行電磁閥來控制直線行走閥。兩行程開關(guān),兩壓力開頭各自并聯(lián),行程開關(guān)與壓力開關(guān)之間串聯(lián)。
在正常情況下,機(jī)器啟動后,直行電磁閥不動作,所有的控制閥均在中位,兩泵泵出的油直接卸荷回油箱,為避免能源浪費,小松PC120挖掘機(jī)設(shè)有開式中心負(fù)荷傳感系統(tǒng),簡稱OLSS,如圖1。TVC閥的作用是防止泵的負(fù)荷超過發(fā)動機(jī)的輸出動力;CO閥的作用是當(dāng)泵的負(fù)荷達(dá)到主卸荷壓力時,減小泵的輸出量,減少油流損失;NC閥的作用是控制桿處于中位時,減小油流損失。所以這時工作壓力不能建立,前后主泵流量小,發(fā)動機(jī)處于輕載狀態(tài)。當(dāng)邊行走,邊回轉(zhuǎn)或操縱工作裝置時,與行走閥操縱閥桿聯(lián)動的行程開關(guān)被壓下閉合,同時裝在梭閥內(nèi)的工作裝置(W)或回轉(zhuǎn)(S)壓力開關(guān)由于先導(dǎo)壓力油的流入也閉合,這時直行電磁閥工作,該閥輸出的控制油液到直線行走閥,該閥動作,實現(xiàn)前后兩泵合流。 故障分析: 由于鏟斗、動臂均無力,癥狀牽扯面大,故首先考慮故障由公共部分引起。假設(shè)不行走時直行電磁閥誤動作,那么直線行走閥動作,能切斷卸荷回路的閥或者說能正常執(zhí)行的動作分別是:動臂上升、旋轉(zhuǎn)、斗桿伸縮,以及行走。而動臂下降,鏟頭號的卸載和挖掘均不能切斷兩示合流回路與油箱的通路。例如,鏟斗動作時,右控制閥能切斷合流油液直接與油箱的通路,但由于左控制閥全部處在中位,合流油液仍能通過左控制閥直接回油箱,動臂的情況可自行分析(注意“動臂—快”閥只有“升”和“中位”兩工位,不同于“動臂—慢”)。這時工作壓力不能建立,前后主泵流量小,相當(dāng)于閥處于中位,發(fā)動機(jī)處于輕載狀態(tài),也就是用戶反映的控制無力。試機(jī)后,各項動作均符合以上分析,由此可見,故障確實由合流引起。 本著由簡單到復(fù)雜的順序,去除8#保險絲,切斷合流電磁閥的供電電源,試機(jī)后發(fā)現(xiàn),機(jī)器除在邊行走、邊操作工作裝置或旋轉(zhuǎn)時走偏外,其客觀存在均正常。至此已進(jìn)一步確定故障是由與合流有關(guān)的電路引起。從圖3很容易判斷出是由一只行程開關(guān)的電路引起的。該行程開關(guān)位于駕駛室底部前下方,經(jīng)常接觸泥水和沙土,使其處于常閉狀態(tài),不能復(fù)位,即不管行走與否,只要操作工作裝置或旋轉(zhuǎn),工作裝置的壓力或旋轉(zhuǎn)開關(guān)閉合,便滿足了電磁閥動作的條件,始終合流。拆下行程開關(guān)清理后裝機(jī),機(jī)器恢復(fù)正常。 根據(jù)經(jīng)驗,該型號控制機(jī)動臂、鏟斗無力或走偏,絕大部分是由“合流”引起的,例如直行電磁閥閥芯不靈活,行程開關(guān)不到位或不復(fù)位等。PC120挖掘機(jī)的泵,馬達(dá)等關(guān)鍵件均為日本小給松公司生產(chǎn),正常使用壽命均在8000h以上,由于柱塞缸與西半球塞間隙的精度很高,既要求密封又要求有相對運動,在未確定已損壞的情況下,切忌盲目拆卸,建議到小松公司委托的上海PPM工廠進(jìn)行修理。
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