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「修机」高空作业车液压系统调试中常见故障原因及排查

高空作业车多以液压系统为动力源,液压系统的性能直接影响高空作业车的质量和使用寿命。

正确分析液压系统发生故障的原因,才能有效排除故障。

本文根据某型高空作业车液压系统结构,分析液压系统调试过程中常见故障的原因,并进行排查。

1.液压系统结构

某型高空作业车液压系统主要由液压齿轮泵1、手动应急泵2、回转马达3、一臂举升缸4、二臂伸缩缸5、三臂伸缩缸6、二臂伸缩缸7、三臂伸缩缸8、支腿水平伸缩缸9、支腿缸10、多路阀(11、12)、负载敏感比例阀13、高压过滤器14、吸油过滤器15、液压油箱16、回油过滤器17、液位液温计18、空气滤清器19等组成,如图1所示。

「修机」高空作业车液压系统调试中常见故障原因及排查

齿轮泵为支腿伸缩和工作臂架回转、升降、伸缩等提供动力。手动应急泵用于主泵无法工作时,将工作臂和支腿应急收回。

2.故障原因及排查

由于该型高空作业车液压系统具有执行元件多、液压管路长、备用手动冗余等特点,在调试过程中经常出现故障,现分析4种故障的原因,并进行故障排查。

1 液压油温度异常升高

故障现象1台高空作业车经数小时调试后,出现液压油箱和液压管路中的液压油温度异常升高故障,经检测液压油温度接近最高限值温度(70°C)。

原因分析经分析,我们认为液压油发热的主要原因是液压油箱容积过小,造成油液循环过快,导致液压油温度过高。

故障排查查看设计液压油箱时的容积计算参数,发现是按照单项执行机构动作时的最大流量进行设计的,如支腿收放、转台回转、臂架举升、臂架展开等单项作业最大流量不超过45L/min,据此将液压油箱容积设计为110L,即可满足散热需要。

但实际作业时,经常是多项执行机构一同作业,如主臂举升与转台回转、主臂举升与伸缩等一同作业,此时最大总流量约为90L/min,由此可知液压油箱110L容积明显偏小。

将液压油箱容积由110L增大至240L后试车,故障现象消失。

2 液压控制阀漏油

故障现象1台高空作业车运行一段时间后,作业人员发现其工作斗液压控制阀阀芯与阀体滑动间隙处渗出微量液压油。

原因分析分析认为,该车为新车,其液压元件均为新品,工作斗液压控制阀不存在因长期使用而漏油的问题,可能是控制阀橡胶密封件安装有问题。

故障排查更换完控制阀橡胶密封件,使用一段时间后,故障现象再次出现。拆解控制阀,发现其橡胶密封件又产生磨损和变形。

据此分析应是液压油温度过高,造成液压油黏度降低、橡胶密封件摩擦阻力增大、导致橡胶密封件加剧磨损并产生热变形。

检测液压油箱油面偏低,液压油温度高达70°C。将液压油箱油量补充到规定值,并检测、调整溢流阀压力后试车,故障现象消失。

3 执行机构动作变慢

故障现象1台高空作业车连续作业超过1h后,其转台、臂架等执行机构动作明显变慢,连续作业超过2h后,臂架举升时系统振动严重,无法继续作业。该高空作业车执行机构开始使用和使用1h后动作用时记录如附表所示。

「修机」高空作业车液压系统调试中常见故障原因及排查

原因分析各执行机构作业时,其液压缸或液压马达需要充满液压油。

但是随着液压油温度升高、黏度降低,液压缸或液压马达内泄漏增加,液压泵的容积效率显著降低,由此造成各执行机构作业动作变慢。

故障排查液压油温度升高、黏度降低是正常现象,但检测液压油箱温度却高达70°C,为此需要对液压油进行降温处理,处理方法同故障1。将液压油箱容积由110L增大至240L后试车,故障现象消失。

4 液压系统振动严重

故障现象1台高空作业车臂架展开后作业时,作业人员发现其臂架振动幅度较大,有停顿和加速现象,工作斗抖动严重并产生机械噪声,同时伴有转台回转不均衡现象。

原因分析认为分析,发生该故障可能有以下4个原因:一是液压管路中进入空气,二是液压管路过长、管路在臂架上紧固不够,三是溢流阀工作不稳定,四是工作斗调平马达两端压力不平衡。

故障排查首先,更换液压油箱换气过滤器,调整液压系统油面和吸油口位置后试机,故障现象有所好转,但使用一段时间后故障现象依旧。

其次,按照要求紧固臂架液压管路后试机,振动现象有所减轻。再次,清洗溢流阀后试机,工作斗依然抖动。最后,在工作斗调平马达两端加装平衡阀后试机,故障现象消失。

本文选自《工程机械与维修》杂志,2017年,第5五期

作者:王岩 彭志刚 王琦

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