液压维修第16章--装载机液压系统故障的诊断与排除(共13页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上第16章 装载机液压系统故障的诊断与排除16.1 ZL50装载机液压系统高温故障的诊断与排除液压系统的温升发热和污染一样也是一种综合故障和表现形式。某单位的四台ZL50装载机，在用于支援地方建设中，每到炎热的夏天，液压系统的油温就会升高到80100，工作一直不正常，作业逐渐无力，且不能连续作业，严重影响了生产效率，在分析故障原因的基础上，先后对四台ZL50装载机和液压系统进行了技术改造，取得了良好的效果。16.1.1 液压系统油温过高的原因分析液压系统的油温过高，其原因很多，有设计方面的，也有加工制造和使用方面的，具体如下：1.液压系统设计不合理，造成先天性不足ZL5

2、0装载机液压系统中未安装液压油冷却装置，散热仅靠液压油箱和管路来完成，且油箱总容积也太小，使得散热面积太小，而管路散热十分有限，如果环境温度较高，则很难降低系统温度。2.工作环境温度过高工程机械液压系统最佳工作油温区间3555，允许最大工作温度是6570。而在炎热的夏天，工程机械在停机状态时，系统的温度就已接近40，当开始工作时，油温很快超过设计性能指标。油温高，使系统油液粘度下降，破坏了液压元件运动副问油膜，致使金属直接接触，机械运转噪声不断增大，同时增加磨损，导致液压元件出现其它故障和增大泄漏，降低效率，从而又进一步使系统升温。由于温度的继续升高，油液变得更稀，磨损、泄漏更大，则系统温度更

3、加升高，形成恶性循环。16.1.2 故障排除液压系统内部增加一个冷却器，从而可加大冷却系统的散热面积。冷却器一般安装在液压系统的总回油管或逆流阀的回油管路中，特别是后者，油液在这些地方发热量最大，对ZL50油路系统进行技术改造时，就将冷却器安装在溢流阀的回油管路中，如图161所示。新增冷却器的容量，通过以下系统热平衡计算确定。图161 冷却器安装方法1.系统发热量计算根据现场油液的温升现状，采用测量法，可按下式求出系统的发热量：P1=VCpt/10000T (161)式中 P1发热功率(kW)；V原油箱有效容积，取V=300L；T计算温升的加热时间(h)，现场测试T=1h； t油液温升，取t

4、=50；Cp油液的体积热容积，Cp=0.47Wh(L)。考虑油箱等的散热作用，应将上述计算结果再加上23的修正值，故液压系统总发热量P1=8.6kW。2.热平衡计算该液压系统工作油液的设计温度为6070。若从增大冷却器散热能力、降低系统工作油温出发，使系统的发热量全部由冷却器进行散热，则冷却器的散热面积可按下式计算：A=P2/Ktm (162)式中 P2冷却器的散热功率，取P2=P1；K冷却器的传热系数，取下限值；K=35W(m2K)；tm油和空气之间的平均温度差。又因为 式中 t1冷却器液压油入口温度；t2冷却器液压油出口温度；冷却介质人口温度；冷却介质出口温度。故得tm =25将P、k、t

5、m值代入式(162)则所需总散热面积A=9.8m2。该机原油箱有效散热面积约为1.8 m2，所以需新增加8 m2的散热面积，就足以满足系统的工作要求。新增加的冷却器选型为：FLQ0.65 0.4627.20.816B3.冷却器风扇驱动功率的计算选用轴流式风扇。风扇的风量应根据新增冷却器的散热量来计算，风扇的风量为：式中 风扇的风量(m3s)；P3冷却器散热器(w)，按散热面积等值分配，新增冷却器的散热量：P3=7kW；空气的定压比热容，取=0.28Wh()；空气密度，取=1.29m3。散热温差t =10，故 =0.54m3s又风扇的驱动功率表达式为：式中 风扇的驱动功率(kW)；自由排风时的风

6、压，一般可取=100l000Pa，本文选取=500Pa；轴流式风扇的效率，取=0.4。故 =0.7kW。16.2 ZL系列装载机液压系统典型故障的诊断与排除ZL系列装载机的液压系统如图162所示(以ZI40型为例)，其工作装置液压传动系统与转向液压系统采用流量转换阀连接，用以分配工作压力油的流量，即将工作泵输出的压力油分配给两个系统工作。1.转向缸；2.动臂杆；3.转斗缸；4.后双作用安全阀；5.前双作用安全阀；6.转向阀；7.分配阀；8.量转换阀；9.溢流阀；10.转向泵；11.双联泵图162 ZI40装载机液压系统原理图16.2.1 故障l1.故障现象液压系统外部泄漏。2.故障诊断与排除这

7、是该机最常见的故障，外漏的部位有大臂缸、转斗缸的缸头密封件、分配阀的密封件及油管接头等处。主要原因是密封件老化、损坏、油管接头松动、脱扣或接头加工工艺差、接触面不严密和喇叭口锥度不精确。人为故障原因是：使用的液压油不洁净、牌号不符或油管接头密封圈规格不符。16.2.2 故障21.故障现象液压系统油温过高。2.故障诊断与排除油温过高主要是液压泵齿轮副磨损、侧板磨损、泵体磨损和泵内密封件损坏，导致泵的容积效率下降所致；同时，也存在使用油牌号不符和油液清洁度差等原因。可视情况更换不同零件或油液。16.2.3 故障31.故障现象动臂承载上升迟缓。2.故障诊断与排除该种机型使用一段时间后，普遍出现动臂承

8、载上升迟缓现象。由于动臂缸受分配阀控制，因此参照图162知，其故障原因可能有：(1)双联泵的齿轮副、侧板磨损严重，导致内漏。(2)吸油管及油滤清器堵塞或吸油管老化、扭曲，导致流量不足。(3)管路接头封闭不严，导致漏气、漏油。(4)液压缸和活塞密封件磨损、损坏或装反，导致内漏。(5)分配阀磨损过量，阀杆与阀体配合间隙过大，导致内漏。(6)工作油箱油量不足或油液变质。其诊断程序如图163所示。图163 动臂承载上升迟缓故障的诊断程序框图经验证明，这一故障主要来自低压系统油路，上述(1)、(2)、(4)和(6)项原因最常见。16.2.4 故障41.故障现象转向沉重。2.故障诊断与排除该系列机型大都采

9、用CBG2型泵，经常出现转向沉重现象。对比CBG2型泵的工作液压系统与转向液压系统压力的匹配情况知，对于ZI40、ZI50两种机型，采用GBG2080泵比较理想。此故障的原因可能有：(1)转向泵磨损，流量不足。(2)转向溢流阀调定压力过低。(3)转向泵吸油管及滤网堵塞，吸油管老化、扭曲和流量不足。(4)转向阀严重内漏或滑阀卡死。(5)流量转换阀阀杆卡住，系统流量小。(6)流量转换阀调速弹簧失效或折断。(7)系统漏气、漏油。其诊断程序如图164所示。图164 转向沉重故障的诊断程序框图16.2.5 故障51.故障现象动臂缸不工作。2.故障诊断与排除施工过程中经常出现转斗缸能工作，而动臂在满载时升

10、不起来的现象。维修人员一般按故障3的诊断方法检查，但找不出原因所在。根据该机液压系统的特点诊断，此故障的主要原因是转向系统溢流阀主阀芯阻尼孔堵塞，造成主阀芯开启，系统卸荷。卸荷回路如图165所示，该机出现此故障时，按此法诊断即可。图165 卸荷回路图16.2.6 故障61.故障现象工作油箱的油液窜入变速箱。2.故障诊断与排除工作液压系统与变速箱无任何管路连接，但该机常常出现此故障。经诊断检查知，故障的原因是转向泵前泵盖内的骨架油封损坏，导致泵内压力油经前泵盖轴承腔外漏，沿泵轴与变速箱壳体孔间隙窜入变速箱。为什么会发生这种故障呢?经过对多台出现这种故障的装载机检查发现，主要是由于转向系统溢流阀调

11、压手轮锁片松动或转向泵内侧板卸荷槽方向装反所致。16.2.7 故障71.故障现象工作泵损坏或不工作。2.故障诊断与排除出现此故障时，可按故障2的诊断方法查找原因。此外，还应注意下述可能的原因：(1)泵轴键与驱动轴键槽的配合磨损过甚或损坏，使泵时转时停。(2)吸油管堵塞使泵吸不上油，导致泵烧坏。(3)法兰盘连接螺栓的拧紧力矩不均，导致泵工作时损坏。16.3 卡特彼勒953装载机静液压传动系统故障的诊断与排除美国卡特彼勒公司生产的943、953、963、972型装载机之所以具有较高的生产率和使用性能，一个非常重要的原因是它采用了一个独具特色的静液压传动系统。然而该系统的故障诊断比较复杂和困难。如果

12、静液压传动系统出现故障，尤其是当故障出在系统内的静液压动力控制装置(以下简称变速箱)内部时，修理技术人员要具备较高的测试技术，并使用专门的液压测试仪器才能把故障诊断出来。目前不少使用该型装载机的单位，在机器的静液压传动系统出现故障时，要求助于卡特彼勒公司技术服务部门来诊断故障。通过在修理该型装载机的实践中，可以发现静液压传动系统出现的故障有半数以上是出现在系统内变速箱以外的部分。如果掌握了几个故障诊断的原则和一些操作测试方法，即使没有专门的液压测试仪器，也能把这些故障诊断出来，通过这些方法，也可以把变速箱内出现的某些故障诊断出来，这里以953装载机静液压传动系统为例，介绍该系统的故障诊断原则、

13、操作测试方法、几种常见故障的原因，并列举几个故障诊断实例。16.3.1 故障诊断原则在对静液压传动系统进行故障诊断分析时，要始终记住：系统正确的工作，需要正确的流量和压力；液压泵的输出流量是发动机转速的函数；油压是因油流遇到阻力而产生的。掌握下面几个原则有助于迅速诊断分析故障：(1)系统回油的油位，如黏度不符合规定的要求，系统的性能会迅速下降。油位太高会引起过热，油位太低会使系统完全失控；油的黏度太大会引起滤清器旁通阀打开，使供液泵输出的油部分或全部流回油箱，从而造成机器速度和工作性能的损耗。(2)发动机转速与传动系统的性能有直接的关系。如果调速器控制杆扳到高怠速位置，而发动机转速达不到高怠速

14、，则液压传动系统的性能下降或完全停止正常工作。(3)机械杆系统(变速箱内部的)失控或损坏会引起机器行走跑偏或者机器停止运动。(4)机器其它系统的问题也能引起静液压传动系统性能下降。如果机器的工作装置安全阀打开且卡住，也会引起机器行走缓慢。为了简便而迅速地诊断出故障和确定故障的所在位置，可把一个完整的液压传动系统分解成几个独立的前后相联的子系统：(1)供液泵和滤清器系统；(2)降速和超速系统：(3)运行一制动滑阀系统；(4)伺服控制系统；(5)柱塞泵、马达和安全阀系统；(6)传动油冷却器系统。对这些子系统出现的故障进行诊断，一般需要使用专用测试仪器进行系统测试。在没有专用测试仪器的情况下，掌握下

15、面几条原则，也能大概把故障分析出来。(1)供液泵和滤清器系统的任何故障会同等地影响两侧履带的运转，因为所有其他系统均由它提供流量；(2)降速和超速系统也会同等地影响两侧履带的运转；(3)运行和制动滑阀系统也会同等地影响两侧履带的运转；(4)伺服控制系统的作用是使机器作直线运动和使机器转向，如该系统功能不正常时，不能同等地影响两侧履带的运转，当铲斗进行装载时，如果机器不走直线或只有左边履带继续转动，故障可能就出在此系统；(5)在柱塞泵、马达和安全阀系统中，供油安全阀的调定值调得太低时，一般会同等地影响两侧履带的运行。一个马达损坏时会影响一侧或两侧履带的运行。功能不正常的驱动系统，安全阀不会造成低

16、的供油压力。16.3.2 用操作测试的方法来诊断故障在进行操作测试时，首先要做好下列准备工作：(1)检查机器的油位、水位；(2)顺时针拧紧同步断流阀的调整螺钉，直到将阀关闭，然后拧紧锁死螺母。(测试检查完后，将此调整螺钉拧三圈)；(3)检查液压传动系统和工作装置系统的所有控制杠杆是否都在停车位置。然后开始进行操作测试。(1)将调速器控制手柄扳到高怠速位置，然后观察：发动机起动是否顺利，发动机运转是否平稳；分析：如果与调速器控制手柄相连的降速超越阀连杆调整是正确的，而发动机工况有问题，则检修发动机。(2)关闭发动机。将变速控制手柄打在最大前进或后退位置，然后再次起动发动机，并操纵调速器控制手柄缓

17、慢进入高怠速位置，此时观察机器是否按控制手柄的操作向前或向后移动；分析：如果变速控制手柄打在除“停车”外的任何位置，然后起动发动机，此时机器应该不会移动。这是由传动控制系统的安全排放特性所决定的。如果机器有所移动，说明起动一排放阀柱卡在“转换”位置，应拆开阀进行检查，如图166所示。1.起动排放阀柱图166 主控制阀(3)将调速器控制手柄扳在高怠座位置，变速控制手柄从停车位置移到最大前进位置，然后观察：机器是否移动，一侧履带是否比另一侧履带先起动；分析：当变速控制手柄移到最大前进位置时，机器应该向前行驶。如果机器不行走，则进行第5项测试。如果第5项测试和调整内容进行完后，机器仍不行走，则进行下

18、列检查：检查制动排气指示盘上U形管的位置。如果U形管没在RUN(行走)位置，机器将不会移动；检查中间制动踏板和连杆以及前进后退挡连杆的调整是否正确；如果机器一侧履带比另一侧履带先起动，则检查转向踏板与变速箱上转向杠杆之间的连杆是否有损坏或松脱，检查供油路和主油路安全阀的主滑阀是否有堵塞或卡住，检查液压泵和马达是否有损坏，并排放刹车系统的空气。图167显示了供油路和主油路安全阀中主滑阀的位置。1.主滑阀图167 供油路和主油路安全阀(4)将变速控制杠杆移到后退位置，然后进行测试3的步骤；(5)调速器控制杆在高怠速位置，将变速控制杠杆从后退位置移到停车位置，然后观察履带是否停止转动；两侧履带止动是

19、否不同步；分析：当变速控制杆移回到停车位置时，机器应该停止运动。如果没有停止，则检查变速控制连杆的调整是否正确。如果两侧履带止动不同步，则检查伺服阀的中位调整情况。(6)调速器控制杆在高怠速位置。慢慢将变速控制杆移到前进位置，然后移到后退位置。当机器在前进方向和后退方向刚好起步时，分别在“V”形框上变速杆中心对准的位置作一个标记。观察：测量“V”形框的起点到两个标记的距离，这两段距离应该相等，且都在25mm内；机器是否在一个方向有突然的起步，而在另外一个方向却没有。分析：当变速控制杆移动到离开停车位置大约25mm时，机器应该移动。如果控制杆移动的距离必须超过25mm，机器才起动，则须对变速控制

20、杆和变速箱之间的连杆进行调整。将变速控制杆缓慢地向一个方向移动，应该引起机器在相应方向平稳地运动，如果不是，则检查先导阀连杆的调整状况。(7)将调速器控制手柄从高速位置移到低速位置，变速控制手柄移到全速前进位置，观察机器是否立即向前行驶。分析：当发动机在低怠速状况运转时，机器应该立即向前行驶。如果没有，则排放刹车系统的空气。如果排气后，机器仍然没有向前行驶，则检查调速控制杆到降速超越的连杆的调整，如果连杆的调整是正确的，则需要使用仪器检查供给压力了。16.3.3 几种常见故障的诊断故障现象l当变速杆打到行驶位置时，机器不移动。故障诊断(1)变速箱油位太低；(2)变速控制杆或制动踏板控制连杆损坏

21、；(3)刹车系统进气；(4)变速箱滤清器堵塞；(5)变速箱内部原因，此时需要用仪器进行系统测试。故障现象2机器在前进或后退行驶时速度不够。故障诊断(1)变速箱油位太低或太高；(2)中央制动踏板部分卡住；(3)发动机调速器连杆没有调在全速打开；(4)变速箱滤清器部分堵塞；(5)履带调整太紧；(6)变速箱内部问题。故障现象3机器在前进或后退的某一个方向速度不够，在另一个方向速度正常。故障诊断(1)变速控制杆连杆失调；(2)变速箱内部问题。故障现象4机器在前进和后退方向跑偏。故障诊断(1)转向踏板没有回到全部接触位置；(2)转向踏板连杆失调；(3)同步断流阀堵塞；(4)刹车系统进气；(5)履带调整太

22、紧，且两边履带张紧度不同；(6)变速箱内部问题。故障现象5机器在满负载工作或急转弯时，发动机容易熄火。故障诊断(1)发动机调速器控制连杆没有调整到全部打开位置，因而降速超越阀不能全部打开；(2)调速器控制连杆与变速箱降速超越阀杠杆的连接件损坏或失调；(3)变速箱内部问题。16.3.4 故障诊断与排除实例实例l：故障现象：机器行驶速度不够，且当变速杆往高速方向打时，机器行驶速度降低，直至停机；变速杆往低速方向打时，机器行驶速度相对增加。故障诊断变速箱滤清器堵塞，滤清器安全阀阀芯卡住。故障排除清洗滤清器、清洗安全阀。使安全阀阀芯移动正常，机器即恢复正常。实例2：故障现象机器在满负载工作和急转向时，

23、发动机易熄火。故障诊断发动机调速器控制连杆与变速箱降速超越阀杠杆的连接螺钉松脱。故障排除将松脱的连接螺钉上好，机器即恢复正常。实例3：故障现象机器在前进和后退方向跑偏。故障诊断同步断流阀堵塞。故障排除清洗同步断流阀。故障诊断变速箱控制杆系统同步连杆松动。故障排除调整同步螺钉，正时针旋转两扣。此例故障系变速箱内部问题，可用液压检油仪诊断。此故障在机器使用超过8000h后较常见，且故障产生的原因较复杂。总之，在对液压传动系统进行故障诊断分析时，第一步是进行外观检查和测量；第二步是进行操作测试；第三步是进行系统检查，最后才是仪器测试。在没有专用液压检测仪的情况下，掌握了故障诊断的基本原则和一些操作测

24、试方法，也可以把液压传动系统的大部分故障诊断分析出来。16.4 装载机工作装置液压系统故障的诊断与排除巨力ZL50型装载机工作装置的液压系统原理如图168所示。1.转斗缸过载阀；2.转斗缸；3.动臂缸；4.分配阀；5.油箱；6.总安全阀图168 工作装置液压系统原理图16.4.1 故障11.故障现象铲斗的提升速度缓慢且无力。2.故障诊断与排除总的原因是高压油路压力不足，具体情况有下列几种：(1)油箱油位过低，使泵吸空、吸油不足或回油滤清器堵塞，使液压泵供油不足，造成压力低，液压推力减小。应将油箱加足液压油；清洗滤清器，保持其清洁。(2)该机采用双联齿轮泵，若液压泵本身有泄漏，会使泵的容积效率达

25、不到要求(92)。应对其进行调整、研磨修复或更换密封圈。(3)将吸油口误认为是排油口，致使齿轮泵转向错误，因此造成压力不足。应改正其转向。(4)进油管密封不良，有空气进人油管内，造成压力不足。应检查、拧紧管接头；防止系统中各点压力低于大气压，经常检查进油管路滤清器是否堵塞，以免吸油口压力过低、空气侵入，造成压力降低。(5)先导式安全阀开启压力过低(小于规定值15.7MPa)。此时不能盲目地调紧总安全阀的调压螺杆，应拆检安全阀，看先导阀弹簧是否断裂、导阀密封是否良好、主阀芯是否卡死，及主阀芯阻尼孔是否堵塞。如果以上均无问题，则应调整安全阀的开启压力。其调整方法为：先拧下分配阀上的螺塞，接上压力表

26、，再起动柴油机并将其转速控制在1800rmin左右，然后将转斗滑阀置于中位、动臂提升到极限位置，使系统憋压，这时调整调压螺钉，直至压力表读数为15.7MPa即可。(6)若分配阀的O形密封圈老化、变形或磨损，阀杆外露部分锈蚀，使密封面破坏，则都会造成分配阀外泄漏。此时应更换O形圈；如果阀杆端头锈蚀较严重，可将锈蚀部分磨掉，然后进行铜焊，使之恢复到原有直径并打磨光滑即可。若分配阀的阀芯和阀套磨损严重，则会造成内泄漏大。此时应更换分配阀；若条件允许，也可在阀芯表面镀铬，然后与阀套配对研磨，使其配合间隙达到0.0060.012mm且无卡滞现象为宜。(7)动臂缸活塞密封环损坏造成内泄漏。检查时可将动臂缸

27、活塞缩到底，然后拆下无杆腔油管，使动臂缸有杆腔继续充油，如果无杆腔油口有大量的工作油泄出(正常泄漏量应30mLmin)，说明活塞密封已损坏，应立即更换。16.4.2 故障21.故障现象转斗提升时有抖动。2.故障诊断与排除(1)油量不足，使工作压力不稳定。应加足液压油。(2)吸油管接口密封不严，空气进入系统中使工作压力不稳定。应检查密封性。(3)油液中混入了空气，由于油液中有很多微小气泡，使混有空气的油液成为可压缩物体。应消除低压油路中密封不严处，再将混有空气的油液排除掉。(4)液压缸活塞杆的锁紧螺母松动，致使活塞杆在液压缸中窜动。应将液压缸拆开，将锁紧螺母拧紧。(5)总安全阀开启压力不稳，使高

28、压油压力发生变化，引起抖动。应检查阀的调压弹簧，调整开启压力。(6)两转斗缸和两动臂缸由于泄漏量不等，造成流量波动，引起抖动。应按故障1(7)项方法检查，如果无问题，可进行下述处理：如果活塞杆大面积拉毛，应将其拆下，在外圆磨床上进行磨削，再镀上0.05mm的硬铅；如果杆径有所减小(约1mm)，则可适当增加导向套的厚度来解决。16.4.3 故障31.故障现象动臂工作正常，但铲斗翻转缓慢无力。2.故障诊断与排除主要原因是转斗缸两过载阀的调定压力不正常。转斗缸无杆腔和有杆腔两过载阀的调定压力应分别为l7.5MPa和10MPa。压力的检测过程为：在测压处接压力表，将转斗操纵阀置于中位，使动臂提升或下放

29、，当连杆过死点时，转斗缸的有杆腔或无杆腔应建立压力。转斗缸活塞杆动作时压力表所示压力即为过载阀的调定压力。如果压力低于出厂时的调定压力，其原因可能有：(1)转斗缸有内泄漏。排除方法同动臂缸。(2)转斗缸过载阀主阀芯有杂质颗粒，将主阀芯卡死，使过载阀处于常开状态。应清除杂质，同时应检查弹簧是否折断、失效，密封圈是否老化，阀杆与阀体的配合间隙是否合适 (正常配合间隙为0.0060.012mm)。16.4.4 故障41.故障现象操作系统有故障。2.故障诊断与排除。该机工作装置液压系统的控制元件是DF32型分配阀，是由两联换向阀和安全阀组成。铲斗换向阀为三位阀，动臂换向阀为四位阀。铲斗换向阀能自动复位

30、，动臂阀是机械定位，手动复位。在实际操作中常出现的故障及其排除方法如表161所示。表161故障现象故障诊断故障排除操作沉重 滑阀发卡或损坏 操作连杆机构工作异常 清洗、修复或更换阀零件 检查、调整或更换损坏的零件铲斗滑阀不复中位阀的弹簧有问题滑阀发卡操纵杆机构工作异常 清洗、更换坏的弹簧 清洗、修复或更换阀零件 调整、更换坏的零件操作时执行元件无动作 阀芯卡紧或损坏 过滤器破损，污物进入而卡住 配管、软管破裂控制压力低 清洗、修复或更换控制阀 清洗、修复或更换损坏的零件 更换破裂管道调整控制压力16.5 装载机传动变速液压系统故障的诊断与排除装载机的传动变速液压系统，大多采用液力变矩器与液压变

31、速器整体组合，安装在车体中部驾驶室底下，拆装大修一次相当整车大修工作量的60，且需要有良好的起重、运输设备。因此，正确判别该系统的故障原因，确定是否解体大修，非常重要，尤其是现场检修。装载机液压传动系统主要由液力变矩器、液压变速器和传动、变速液压系统三部分构成。见图169。1.油底壳；2.滤网；3、5、7、20、22.软管；4.变速泵；6.过滤器；8.调压阀；9.切断阀；10.操纵阀；11.挡压缸；12.I挡液压缸；13.倒挡液压缸；14.气阀；15.单向节流阀；16.滑阀；17.箱壁埋管；18.压力阀；19.变矩器；21.散热器；23.背压阀；24.大超越离合器图169 变矩器变速器液压系统

32、16.5.1 故障现象各挡驱动无力是装载机液压传动系统中常见且最复杂的故障。16.5.2 故障诊断与排除1.系统外因(1)外界因素首先察看发动机是否有力。最简单的判断方法是突然加油、加速或减速时，观察风扇是否与操作同步，若同步则表明发动机可以满足使用需要，从而排除发动机引起各挡驱动无力的可能。(2)行走液压系统系统故障应围绕液压油的压力来展开分析。目前，市场上的装载机的液压油压都没有专用压力表指示，一般压力要求为l.151.5MPa。但也有特殊的，如成工牌为0.81.2MPa，常岭则为1.471.86MPa，故应以随车使用维护说明书的规定值为准。为了确切判断指示压力的准确性，应用标准压力测试仪

33、来进行测试，排除压力表不准所带来的假象。2.无压力或压力很小，各挡驱动无力(1)察看变速器油底壳油位是否缺油；用听棒或长把改锥听变速泵是否有异常声响，刹车是否松开；)吸油管是否有老化漏气、吸偏和堵塞现象；过滤网是否堵塞。通过以上检查，若还未发现异常可进行下一步检查工作。(2)解体检查各变速操纵阀(图1610)1.减压阀杆；2、3、7、14.弹簧；4.调压阀；5.活塞；6.垫圈；8.刹车阀杆；9.圆栓塞；10.刹车气阀杆；11.气阀体；12.分配阀杆；13.钢球；15.单向节流阀；16.丝堵图1610 变速操纵阀卸下刹车气管，用十字改锥轻轻推刹车气阀杆，压到底后松开回位，观察是否有足够的回弹性。

34、从而判断刹车阀杆是否真正回位。没有回位时，应解体检查清洗，查看原因，对症处理。此阀杆一旦卡住，能将变速油全部泄掉。拆开丝堵l6，检查活塞5滑动是否灵活，内外弹簧2与3是否断裂或失效，尤其是内弹簧失效是常见的故障。判断失效的方法是，先用尺子量出它的自由长度，然后用台钳将其压缩到丝径相接，中心可放上一段芯棒防弯，半小时后松开，立即测量其长度，如果变短则说明失效，应更换新件。减压阀杆的节流孔是否畅通，杆上有无拉伤等缺陷。从压力腔C到蓄能器E腔的小型油道是否畅通是关键，若不畅通，将直接影响弹簧2、3的动态受力情况。专用垫制作是否正确，有无错孔现象。检查处理阀体其它部件和油路。(3)解体检查变速泵壳体、

35、齿面有无磨损；变速器输出花键轴是否断裂和脱落；连接花键是否良好；齿轮侧间隙是否符合要求，一般要求小于0.10mm是非常重要的。因为有的作业者在组装合盖时，所用垫片太厚，尽管在解体检查时，各部位尺寸良好，但组装起来不能用，问题就在这里。合盖垫片只能用蜡纸和清格纸，厚度不应超过0.05mm。采用704密封胶涂层，而不垫任何垫片，胶合好厚度为0.050.08mm之间，效果较好。正确测量齿轮侧间隙的方法是：用0.5mm的铅丝放人齿侧，加垫合盖后把紧，再解体，用千分尺测量被挤压铅丝，得出真实的齿轮侧间隙。在进行完以上几步检查处理后，基本可以解决无力或各挡驱动无力现象。3.压力不足各挡驱动无力压力不足，各

36、挡驱动无力的情况，应特别注意变速油压在不同状态下的微小变化，方可较准确地估计故障的部位和特性。检查时将挡位置于空挡。(1)发动机刚刚发动时压力正常，但很快就变小，加速时压力增加很少，尤其是停车一段时间后再起动时。这种情况很可能是吸入油管老化吸偏，入口滤网堵塞，缺油等因素所致，只需加油、清洗更换油管和滤网即可。在没有油管时的应急处理，可用8号铁丝缠绕成弹簧状，钳入皮管做内支承。油管老化、软化，应在动态情况下检测，否则不易发现。(2)发动机刚刚起动或加速时压力变化都不大，怠速时压力与转速有明显的同步波动。这种情况很大程度上是变速操纵阀、调压阀弹簧2断裂或失效所致。进行相应检查即可。应急处理办法是，

37、制作如图1611所示的垫片，装在弹簧2的底座上，用以增加弹簧力度。垫片厚度为l5mm范围内，同时制作不同厚的垫片几个用来调整试用。直到满意为止。这种应急办法，在修理时使用了几次，效果良好，但仅是临时办法。多种机型说明书中介绍用调整垫圈6(图1610)来解决此问题，但实践多次均无效。分析认为，调压阀杆、蓄能器活塞5在动态时与固定丝堵不相接，在压力油作用下活塞5已离开丝堵左移，与减压阀杆4腔的压力平衡。图1611 专用垫片(3)加速时压力有不小的跃升，怠速时压力很小或几乎没有。问题出在变速泵内漏严重，应检修或更换。4.压力正常，各挡驱动无力仪表显示压力正常，但驱动无力的故障，分析起来很困难，而且在

38、绝大多数的产品说明书和资料中均未涉及这一点。可采取以下办法来检查分析。(1)离合器检查变换变速器各挡，查听是否明显的离合缸撞击声。若没有，则说明离合器油道堵塞，应解体检查变速器变速操纵阀的油道。否则，说明变速离合器正常，应进行下一步分析。(2)变矩器检查一般要求变矩器的进口压力为0.40.5MPa，出口压力为0.20.3MPa。如果达不到上述要求，则说明变矩器的工作压力不足，引起变矩器的输入压力不足，甚至不输出。造成变矩器工作压力低的原因很多，如图169中的进口压力阀18、出口背压阀23损坏，变矩器泵轮、涡轮损坏，油封严重磨损，以及供油不足等都能造成变矩器工作压力不足。应判明是内漏，还是供油不

39、足。由于供油判断比较复杂，而且在车上不易进行，因此，大多都是先判断是否内漏。齿轮、涡轮和油封检查在测量变矩器进油压力的接头处，接一个自制的高位漏斗加油管，在停车状态下加入3#汽轮机油，观察其泄漏情况。若加入的油泄漏很少，甚至不漏，则说明泵轮、涡轮、油封状况良好。反之则有内漏。压力阀、背压阀检查在变矩器入口压力检查接头处，接上泵站来的油压管(在没有条件时，也可用车上的刹车气泵的气源代替，但操作时一定要先注入油做密封)，打开泵站控制阀，使压力缓缓上升，若能保持住0.20.3MPa的压力，说明出口背压阀没有问题。否则，背压阀损坏、内漏，在进行背压阀判断之后，封住变矩器到散热器的软管，继续打压，若压力

40、保持在0.40.5MPa，则说明变矩器入口压力没问题。反之，变矩器就需要大修了。压力、背压检查时，要特别缓慢小心，防止打坏压力阀和背压阀。供油量检查以上两项检查均无问题，则基本可以说明供油不足是造成变矩器工作压力不足的主要原因。下面分析一下压力正常而驱动无力的原因。如图1610所示，在变速操纵阀减压阀中，液压油进入C腔后，减压阀杆在J腔油压作用下右移，打开J腔与(去变矩器)D腔的油道，同时蓄能器活塞在五腔平衡油压的作用下左移，压缩弹簧2和3与减压阀杆左侧A腔的压力平衡。减压阀杆的位置取决于C腔的供油量，与油压力几乎无关。不难看出，当供油量小时，整个减压阀杆靠左。也就是说，进入D腔的油道开口小些

41、，进入变矩器的油量自然不足。反之，供油量大时，进入D腔油道开口大，去变矩器的液压油自然就多。这就是压力正常而驱动无力的动态原理。在解决供油不足时，常遇到变速泵内漏、入口滤网堵塞、减压阀损坏、变速操纵阀与原车不配套等情况，尤其是变速操纵阀去变矩器的油口与变速器上的油口错位的情况。有一台柳工ZL40装载机检修时，换上了厦工的变速操纵阀，结果出现压力正常，就是不走车，检查发现则是油口错位7mm，造成供油不足。重新换上柳工变速操纵阀后，一切正常。一般装载机的这一构件内部都无法看见检查，解体后一般修理单位也无法检测压力阀和背压阀的工作情况，因此，作出故障部位的正确判断特别重要，是决定是否解体的关键。16

42、.5.3 几种特殊情况的分析1.某一挡驱动无力某挡驱动无力现象，一般说明变速阀前无问题，应从变速操纵阀的变速阀杆开始检查分析。若该挡无力或达到不规定值，则表明该挡供油环节内漏；若压力正常，则说明油道堵塞或液压缸活塞卡死。2.变矩器油温过高变矩器出口油温一般要求在120以下。油位不当、过滤器堵塞、机件异常损坏及使用不当等都可能引起变矩器油温过高。应具体分析。3.平地作业正常而上下坡失常平地作业正常说明装载机各部分性能良好，上下大坡作业失常，说明倾斜作用环节影响作业，如液位、自吸系统等。某单位一台装载机场地作业状况很好，上坡拖木料到半坡时突然无力滑入坡底，造成事故。检查各部分无异常，最后发现变速器油量太少，加足油后即恢复正常。4.超越离合器异常发动机、变矩器、离合器、压力等都正常但驱动无力，这大多是超越离合器损坏所需解体修理。5.变速器油位过高，飞轮处甩油这一现象大多是转向泵、工作泵油封漏油，液压油串入变速器油底所致，对症更换油封即可。6.行驶中脱挡，挂不上挡主要是由于变速操作杆使用过久，操作不到位所致。总之，在实际工作中，故障现象千奇百怪，错综复杂。在检修时要遵循外围检查，简易处理，判清原由，对症下药的原则，方可事半功倍。专心-专注-专业