80t全液壓履帶式起重機(jī)行走液壓系統(tǒng)故障分析與處理

中國(guó)第一冶金建設(shè)公司的80t履帶起重機(jī)是一冶設(shè)計(jì)制造的第一臺(tái)全液壓履帶式起重機(jī)，一度行走問(wèn)題突出，表現(xiàn)在行走速度太快，一磨車就熄火。

該機(jī)行走液壓系統(tǒng)采用2個(gè)變量泵分別經(jīng)2個(gè)多路閥向2個(gè)行走液壓馬達(dá)供油。A7V160斜軸式恒功率變量泵帶液壓行程限位，A6V變量馬達(dá)在原液壓系統(tǒng)中是作變量馬達(dá)用，實(shí)物該馬達(dá)變量控制口已被堵死當(dāng)定量馬達(dá)使用。液控多路換向閥由先導(dǎo)閥來(lái)控制換向。左右行走的液壓系統(tǒng)可以說(shuō)是兩支互相獨(dú)立的油路，僅兩主泵變量控制塊的總功率口用一根高壓軟管并聯(lián)在一起。嚴(yán)格地說(shuō)，這不是總功率變量，而僅是雙泵同步變量，即始終同排量，但對(duì)于左右行走不跑偏有著重要意義。

筆者到現(xiàn)場(chǎng)仔細(xì)觀察故障現(xiàn)象后，推測(cè)根本原因是主泵沒(méi)有變量。該泵在輸出壓力升高時(shí)應(yīng)自動(dòng)向小擺角方向變化，微速時(shí)主泵應(yīng)變?yōu)樾[角，但現(xiàn)在可能主泵一直在大擺角（即大排量）狀態(tài)，所以行走速度快。當(dāng)負(fù)荷增大時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)因不能承受大負(fù)荷而熄火，此時(shí)液壓系統(tǒng)達(dá)到的壓力值應(yīng)低于設(shè)計(jì)調(diào)定值，行走液壓馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩不夠，表現(xiàn)為快而無(wú)力。經(jīng)初步檢查，電路及先導(dǎo)控制油管都未接錯(cuò)，先導(dǎo)壓力油可以直達(dá)主泵變量塊上。在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)了主泵限位螺釘后，雖仍然不能啟動(dòng)但不至熄火。由此可以推測(cè)，泵內(nèi)部變量環(huán)節(jié)發(fā)生故障。

A7V斜軸式變量泵原理圖見圖1。

圖1帶液壓行程限位的恒功率變量原理圖

由于工地現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有拆泵的條件，先進(jìn)行準(zhǔn)備工作。準(zhǔn)備檢測(cè)變量泵變量機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)易測(cè)試工具，按泵擺角限位螺釘尺寸車制-中有通孔φ5的空心螺桿，配-φ5焊條（將藥皮敲掉，再用砂紙打磨干凈）備用，把焊條當(dāng)標(biāo)尺，指示配流盤位置。

該機(jī)返廠修理時(shí)，拆檢兩主泵，發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題：主泵A缺一個(gè)先導(dǎo)活塞，主泵B控制閥芯掉入腔內(nèi)，估計(jì)是某次拆修中裝配馬虎所致。處置措施：主泵A參照已有的先導(dǎo)活塞精細(xì)車制一個(gè)，并用細(xì)砂紙磨光；主泵B將控制閥芯還原裝好。

裝配完畢后試車。在泵限位螺釘處裝上“焊條標(biāo)尺”，用以指示斜盤位置。扳動(dòng)微速開關(guān)時(shí)，主泵A能變量，而主泵B則不能變量。打開泵B后端蓋與變量活塞大腔相通的螺堵，操作微速開關(guān)時(shí)出油少而緩，而與泵A變量活塞大腔相通的螺堵打開后油量大而急，由此可見，泵B有能變量的原因是變量控制來(lái)油不暢。用一根長(zhǎng)軟管將泵A與泵B變量活塞大腔連通，發(fā)現(xiàn)泵B也能實(shí)現(xiàn)變量。對(duì)泵B變量控制塊進(jìn)行拆檢，發(fā)現(xiàn)控制活塞油道的一個(gè)節(jié)流口（鉆有φ0.2mm孔的螺釘頭）中有臟物（未全堵），此節(jié)流口在A7V泵原理圖與結(jié)構(gòu)圖中都沒(méi)表示出來(lái)，其位置在變量塊與變量活塞小腔相通處。清除了臟物再試車，微速時(shí)兩個(gè)泵都能很好地變量。

用行走磨車憋壓時(shí)，主泵A不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變量，經(jīng)分析，是泵變量控制塊上一單向閥封閉不嚴(yán)，內(nèi)漏造成泵變量機(jī)構(gòu)失壓，見圖2。為了驗(yàn)證，把通此口的軟管斷開，再試磨車憋壓工況，果然該處壓力油泄漏。處理方法：車制一錐形閥針，將密封線位置變更。處理后再用焊條探桿試驗(yàn)行走磨車工況，兩泵都能很好地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變量。

圖2兩主泵變量機(jī)構(gòu)互連圖

接著調(diào)整行走系統(tǒng)壓力。兩多路閥行走片都調(diào)壓至28MPa（原系統(tǒng)壓力設(shè)計(jì)值），裝上全部配重及吊臂，模擬實(shí)際使用工況進(jìn)行試車，在水泥地上可以連續(xù)360°磨車，但在礦渣地上卻一次只能少量磨車。如繼續(xù)調(diào)高系統(tǒng)壓力，則對(duì)各液壓元件及軟管都會(huì)造成損害。

該機(jī)行走機(jī)構(gòu)由液壓馬達(dá)帶動(dòng)行星減速機(jī)，如前所述，A6V變量馬達(dá)是當(dāng)作定量馬達(dá)使用的。根據(jù)調(diào)整A7V泵的經(jīng)驗(yàn)，泵或馬達(dá)殼上的擺角限位螺釘長(zhǎng)度有限，造成有相當(dāng)大的空間頂不著，因此該馬達(dá)的擺角可能隨不同工況而浮動(dòng)。通過(guò)焊條探桿測(cè)試，發(fā)現(xiàn)磨車時(shí)馬達(dá)擺角確實(shí)在浮動(dòng)，而且其擺角隨壓力升高而減小，即磨車工況磨不動(dòng)時(shí)，（此時(shí)系統(tǒng)壓力升高），馬達(dá)擺角向小擺角擺動(dòng)，而馬達(dá)擺角越小，排量就越小，輸出轉(zhuǎn)矩也就越小，上述情況說(shuō)明該液壓馬達(dá)選型不當(dāng)，其安幾臺(tái)80t履帶起重機(jī)都存在這個(gè)系統(tǒng)錯(cuò)誤。原選用的A6V變量馬達(dá)是由最大排量變到最小排量，使系統(tǒng)在大負(fù)載工況下速度加快、轉(zhuǎn)矩變小、而作業(yè)工況則要求負(fù)載變大時(shí)馬達(dá)速度減慢、轉(zhuǎn)矩增加。因此A6V馬達(dá)應(yīng)該選擇第一種裝配型式，即由最小排量變到最大排量。由于該起重機(jī)是當(dāng)作定量馬達(dá)使用，就在活塞小腔加一車制的圓柱厚墊片，使馬達(dá)強(qiáng)制定位在最大擺角。處理后再試車，整車行走速度明顯地變慢，礦渣地上原地360°磨車也很輕松，至此，行走快而無(wú)力的毛病得以徹底解決。