前顶液压系统因其具有举升机构省力、简单易安装和构造比较简洁的优点广泛应用于各种工程和公路自卸车领域。但是却因为系统的工作环境恶劣,粉尘大、使用频率高,用户对液压系统使用不当和保养不到位,也常会出现一些故障现象。我公司液压件车间长期从事乘龙系列前顶液压系统的研究和生产,下面从一些常见故障出发,分析故障原因和故障的诊断方法。
1.前顶液压系统原理图
2.前顶液压系统的工作原理
首先结合取力器,油泵起动。
举升时,操作气控阀6,使之处于举升状态(处于右位),压缩气体通过气路进入举升阀的tip口,推动举升阀芯使举升阀3处于右位。油路通过举升阀进入油缸,油缸开始举升。当车厢举升到一定角度,油缸开始触动限位阀5的阀芯,直到限位阀处于右位。此时通往举升阀tip口的气路终断,举升阀回到中位,油缸停止举升。
降落时,操作气控阀6,使之处于下降状态(处于左位),压缩气体通过气路进入举升阀的lower口,推动举升阀芯使举升阀3处于左位。此时,油缸中的油液通过举升阀直接回到油箱,油缸开始下降。
3.前顶液压系统常见故障及原因分析
3.1.油缸不举升
油缸不举升问题的常见原因有:
(1)取力器未结合;(2)主气源管路不通;(3)油箱底部的球阀未打开;(4)气压不够;(5)气控阀出现故障;(6)限位阀内部故障,压缩气体不能进入到举升阀内;(7)举升阀阀杆发卡,阀杆不能移动;(8)举升阀气腔漏气窜气;(9)管路连接错误;(10)油泵故障。
3.2.油缸举升、下降时速度太慢
油缸举升或下降时速度太慢的常见原因有:(1)气压不够;(2)油泵故障;(3)气管漏气或有折弯;(4)举升阀阀杆发卡,举升阀油口开口太小;(5)举升阀气腔漏气窜气;(6)液压油粘度系数太大。
3.3.油缸杆筒外圆拉伤
油缸杆筒拉伤后,需要及时更换有拉伤的杆筒和对应的轴用密封件、导向件、防尘圈,避免内部产生的铁屑进一步对其他级的杆筒和密封件造成损伤。杆筒拉伤的常见原因有:(1)重复性的偏载使用造成杆筒轻微变形,运动时变形的杆筒之间产生干涉;(2)由于车厢设计或者用户改造的原因,油缸举升时杆筒与其他部件干涉损坏;(3)液压油比较脏;(4)油缸安装不垂直。
3.4.杆筒不按顺序举升(俗称:乱缸)
前顶油缸的举升顺序是从大到小逐级伸出,下降顺序是从小到大逐级收回。如果油缸的举升或下降顺序出现异常,则是乱缸,乱缸会对车辆造成较大冲击。乱缸问题的原因有:1)缸筒产生变形(翻车、缸筒受到外力撞击、采用急刹车方式卸货);2)油缸生产厂家对油缸的运动部位尺寸控制不到位,杆筒与杆筒间的摩擦力过大。一般情况下,此原因造成的乱缸会出现在空载举升时乱缸,而在重载举升时举升顺序正常。
3.5.油缸渗油、漏油
渗漏油的原因有:多次偏载、杆筒外圆拉伤,造成密封件损坏漏油。
3.6举升中出现杆筒下滑
杆筒下滑的原因有:举升阀内的单向阀故障、举升阀内泄露、油缸出现漏油。
3.7.油缸不下降
油缸不下降的原因有:限位阀阀芯发卡、举升阀气腔窜气、油缸杆筒变形、举升阀与气控阀间的气路不通畅。
3.8.油缸脱节
油缸脱节会对车辆和驾驶员造成极大的伤害,需要充分了解油缸脱节的原因,避免出现脱节事故。出现油缸脱节的原因有:(1)限位阀安装位置调整不正确或者用户私自调整限位阀位置,导致限位阀不能保护油缸,避免油缸用完全部行程;(2)限位阀外漏的调节螺杆脱落或者固定限位阀的螺栓脱落造成限位阀失效。
4.前顶液压系统的故障诊断方法
在检查分析液压系统故障时,应遵循先易后难,先简单后复杂的程序。
4.1.前顶液压系统故障检查方法
在检查前顶液压系统故障时,可采用下面几种方法定位故障。
4.1.1. 排除法: 对液压系统故障集中可能的原因进行逐项排除,以确定故障原因的方法。
4.1.2.替代法:将好的系统或原件更换或转换以确定损坏部件的方法。更换后,故障现象消除,就可认为是该部件损坏造成的故障。
4.1.3.截止法:将部分管路截止,使液压油短路,进行检查分析。经常采用的方法是利用油缸憋压检查系统压力。
4.1.4.其他方法:拆开管路观看情况,也是一种检查方法。例如,检查齿轮泵的供油情况,就可以拆开油缸上的进油管,观察液压油的油流情况。再例如,检查举升阀阀芯是否正常动作,就可在不连接取力器的情况下拆开举升阀通往油缸的油口, 观察阀芯动作是否顺畅。
故障排除举例
例如:油缸举升或下降时,速度太慢,液压系统故障的原因可能是:(1)气压不够;(2)油泵故障;(3)举升阀故障;(4)液压油粘度系数太大。采用先易后难,先简单后复杂的程序进行检查。首先向驾驶员了解液压油的粘度系数是否合理,如华南地区一般使用46号液压油,华中、华东地区一般使用32号液压油;如果液压油选用合理,则检查气压压力是否可以达到7.5公斤和气管管路是否有折弯现象;如果气压和气路正常,则可以确定是油泵或者举升阀出现故障。再采用替代法,更换新的举升阀;如果更换后举升正常则可以判定是举升阀内部故障(如举升阀内部脏,阀杆卡滞;或者举升阀的气腔窜气) 5.前顶液压系统的维护方法
前顶液压系统的很多故障是由于液压油不清洁所造成,所以要经常检查液压油是否清洁,是否发生乳化、变质,液压油的油量是否够。还有经常清洗更换空滤和回油滤芯,定期更换液压油,使液压油保持清洁状态,减少故障发生和延长液压元件的使用寿命。
需采取适当措施防止空气混入液压系统。通常情况下,液压油中空气的占有量约有5.8%~8.3%,当压力降低时,空气就会从液压油中分离出来,气泡的破裂会造成液压元件的气蚀而产生噪声,过多的空气进入油液就会加剧气蚀现象。液压油的压缩性增大,工作不稳定,工作效率就会降低,运行的元件可能出现爬行等不良后果,此外空气还会使液压油发生氧化,加快其变质的速度。在防止空气混入时,要注意维修和换油后,要按照使用说明上规定的排气系统排气;液压油泵的吸油管不可以外露出油面,密封好吸油管路;确保油泵驱动轴的密封性。
此外,液压系统的最佳工作温度一般在32℃~83℃。如果液压系统的液压油的油温过高就会使油的粘度下降,容易发生泄露;油液的氧化加速使油质改变;油封和高压胶管会过早老化、生成碳化物和淤渣、润滑油的油膜强度下降,加快机械磨损等。所以,液压油不能长期过载;在夏季温度较高时,不要全天作业,避开中午的高温时间。油温过低时,油的粘度变大、流动性变差、阻力增大,此时要进行暖机运转。
6.结束语
本文分析了自卸车前顶液压系统的工作原理和常见故障的原因,介绍了前顶液压系统故障的诊断方法以及维护措施。做好前顶液压系统的故障诊断和日常维护,可提高前顶液压系统的稳定性和可靠性,减少因系统故障引起的停工。此外,对液压系统的正确维护是确保前顶液压系统正常运行的关键。