推土机液压系统故障案例分析及维修方法的应用

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推土机液压系统故障案例分析及维修方法的应用
The Case Analysis and Application of Maintenance Method of Bulldozer Hydraulic
System Fault
王领陈四景纪旭超刘灿灿
（山推工程机械股份有限公司, 山东济宁 272000）
摘要：本文针对这种现象说明了履带式推土机常规机型工作装置结构、原理和工作过程,在此基础
上对工作装置液压系统的不同故障进行了分类,并综合运用维修理论与方法分析各类故障产生的原
因，提出故障发生后的解决方法，最后针对推土机在日常使用过程中出现的常见故障提出预防故障
产生的应对策略。

关键词：履带式推土机；液压系统；故障分类
中图分类号：TU623.5 文献标识码：B
0 引言
推土机是一种主要用于工程机械的车辆，车体前后方均具备工作装置，前端使用时放下推土铲，向前铲销并推送泥沙、石块等相关物质，为满足不同的工况需求，推土铲位置和角度可以灵活调整，能单独完成挖土、运土和卸土工作；其中履带式推土机主要用于工况比较恶劣的环境中，在推土机结构组成的不同部件中，其工作装置液压系统是推土机的关键部件，随着使用时间的延长，不同部件会出现各种各样的故障。

1 推土机工作原理
推土机液压系统工作原理：工作泵从工作油箱内吸出工作油，将其泵入换向阀，在各工作装置处于非操控状态时，油液便经换向阀至滤油器回工作油箱；若在此状态时，滤油器芯被堵塞，则油液将推开后桥滤油器安全阀而回至工作油箱；在操纵换向阀状态时，可控制左、右铲刀油缸与倾斜油缸，用以实现铲刀的上升、下降、保持、浮动等在不同状态下实现的各种动作，倾斜油缸也可实现铲刀的左倾、右倾与保持状态；同时操纵换向阀也可控制松土油缸，用以实现松土器的上升、下降（松土器入土的深度程度）与保持状态的动作。

2 关键部件及结构性能
2.1 主溢流阀的结构性能
实现功能：溢流阀是一种液压压力控制阀，在液压设备中主要起到定压溢流作用；在系统卸荷时保持系统安全。

用定量泵供油时，它与节流阀配合，可以调节和平衡液压系统中的流量。

在这种场合下，阀门经常随着压力的变动而处于开启状态，油液经阀门流回油箱，起着定压下的溢流作用；同时也可用于产生背压的功能，将它串联在回油路上，可以产生背压，使执行元件达到运动平衡的状态。

2.2 提升缸快降阀的结构性能
实现功能：用以提高生产率；节省铲刀下降的时间与提高铲刀下降的速度。

快降阀在不工作状态时，阀滑套上部顶住阀套，实现密封油缸中通往活塞上下腔的油道；在阀弹簧顶住阀芯状态时，使阀滑套处在在不工作的位置。

在操纵铲刀换向阀使铲刀下降状态时，来自换向阀的油通过油管流入缸底，再通过油管进入油缸无杆腔，推动活塞带动铲刀下行，同时活塞有杆腔中的油液经过油管，流经缸底阀口，最终流回工作油箱。

液压油流动时，流经节流孔，液流节流后使油液压力降低，压力降低时通过小孔传至阀芯的下部，当压力降足够大时，阀口处的油压将压缩阀滑套，阀滑套又压缩阀芯，阀芯压缩弹簧向右移动，打开了由阀滑套密封的通往活塞上下腔的油道，则油缸有杆腔的油有一部分不再流回油箱，而直接流向油缸无杆腔，加快了有杆腔的回油速度，同时也加快了无杆腔的进油（补油）速度，从而提高了活塞下行的速度。

由于活塞下行时，是铲刀自重自身引起的功能和运行方向相同时的功能引起的，因而，铲刀和活塞下行的速度会大于油缸无杆腔内供油的速度，故油缸无杆腔内有发生真空的可能。

此时，除补油阀在补油外，快降阀的投入工作，也起到补油的作用。

2.3 换向阀的结构性能
实现功能：用以实现油缸活塞运动方向的转换，达到
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2023.05 建设机械技术与管理111
操纵各工作装置的目的。

铲刀提升油缸换向阀为四位六通阀，可实现铲刀的上升、保持、下降、浮动四个动作的功能，简称上、保、下、浮。

铲刀倾斜油缸换向阀为三位六通阀，可实现铲刀的左倾、保持、右倾三个动作的功能。

松土器油缸的换向阀也是三位六通阀，可实现松土器的提升、保持、下降三个动作的功能。

2.4 工作泵的结构性能
实现功能：在工作中将机械能转化为液压能，为工作装置液压系统提供源动力。

工作泵主要参数：排量160ml/r；额定工作压力14MPa；工作泵是精密的中高压齿轮泵，它由一对结构参数完全相同的直齿齿轮外啮合组合而成，在泵体中旋转形成容积式齿轮泵。

齿轮齿面经精密磨削而成，需达到很高的齿面平行度和光洁度，保证了啮合线处的密封性，提高容积效率。

齿顶面通过和铸铝材质的泵体进行自扫腔加工，形成密封面达到克服内泄的功能。

工作泵的输入轴和从动轴，由四只浮动轴套（衬套）支承着，衬套右端有密封片和密封圈，密封圈的内腔由从动齿轮轴的中心孔和左端的低压腔相通，其外腔则和高压腔相通，高压油把衬套压向左端，齿轮两侧与衬套间的间隙可用以补偿，达到减少端面泄漏量的目的，同时也可提高容积效率，主动齿轮轴上的骨架油封密，用以实现密封低压吸油腔的目的。

3 履带式推土工作装置常见故障的维修应对
工作装置液压系统出现的故障主要表现为发热、动作缓慢、无力以及履带松动等多种故障现象。

3.1 工作油箱异常发热
在工作油箱异常发热状态时，会导致工作油箱内油液温度很高，严重时会使整个工作油箱外表面呈现出异常颜色。

工作油箱用以储存工作油液，借助于自然冷却，在工作状态时油液温度一般不超过80℃。

在工作油箱异常发热时，其蛀牙热源来自工作油的高压溢流，在噪音很小时，有时会听到高压溢流声。

伺服阀至工作油箱间的油缸换向阀拉杆如果调整不当（包括铲刀提升油缸、铲刀倾斜油缸和松土器油缸之间的拉杆），会引起高压溢流发热的现象，在对推土机排除此发热故障时，可将伺服阀至工作油箱间拉杆的球头等各连接件进行拆开，经过调整拉杆长度，使它们处在中立位置时或自由状态时，使球头孔正好对准销轴正中位置，可以进行自由穿入，安上螺母，随后插入开口销，即已完成状态调整；其余三个缸的拉杆均可按照此方法进行调整，故障即可排除。

3.2 发动机无高速
在发动机出现无论怎么活动油门轴时，均无任何反应，始终在以一种速度运转，可通过以下几个方面进行故障排查；
查看油门轴手柄与轴是否固定不牢；燃油滤清器是否出现堵塞；油门轴燃油泄漏量是否太小；磁性滤清器的滤网在堵塞时，会造成燃油不能完全进入调速室，导致调速器损坏。

可通过维修手柄与轴，清洗燃油滤清器，清理空气滤清器，清理磁性滤清器和更换调速器等方法进行调整，故障即可排除。

3.3 热车不能行走
在发动机功率不变的情况下，热车后出现不能行走或者工作无力的现象；
其主要原因如下：主要故障点可能会出现在变矩器、变速箱、转向离合器和制动器上，但也不能排除冷车故障。

判断是由动力输出部分还是由传动部分造成的故障，观察变矩器与变速箱之间的联轴节是否旋转（要把油门控制在中速范围），如果出现不转的现象，说明问题出现在变矩器上；反之，问题会出现变速箱或者转向离合器。

判断是变速箱还是离合器的方法是打开后桥上后盖的观察孔，看变速箱的锥齿是否转动，如果不转说明问题点出现在变速箱上；反之，问题点出现在了离合器上或者中央传动上。

3.4 履带涨不起来
在推土机即将下线时，需将履带张紧装置中注入黄油，以达到履带涨紧的目的。

若履带涨不起来，首先应该从两个方面分析排查故障：一黄油嘴不通，注不进去黄油；二是涨紧油缸油封损坏密封不严，出现漏气现象；涨紧油缸有裂纹等导致。

通过分析以上故障点，可以通过更换注油器或者更换涨紧油缸内的油封及油缸来排除，以使达到正常的工作状态。

3.5 变速杆在中立位置时不停车（无空挡）
变速杆在中立位置时一档离合器是在供油状态，若前进或后退离合器分离不彻底时，车身就不能停车。

其主要原因如下：操纵杆调整不正确，将调整杆调至中立位置；车身倒退，则是后退档离合器摩擦片出了问题；车身往前走，则是前进挡离合器摩擦片变形或者折断后卡死在摩擦片之间，造成分离不彻底，拆检更换相关损坏零件。

警告：在推土机进行故障修改过程中，一定要保证液压系统中各零部件的清洁，应将所拆卸的零部件及时放入干净的器具内，以保证液压零部件清洁度要求。

同时应及时更换油液及清洗管路；因工作液压系统管路为高压管路，在维修前一定要将系统泄压后再进行维修，否则高压油可能会造成身体伤害。

先想好怎样做,从何处入手,再实际动手（即先进行分析判断）；在进行故障处理及维修时，切忌盲目拆修。

自己不太了解或根本不了解的，一定要先向有经验的同事或工程师咨询，寻求帮助；
（3）在修理过程中必须保证零部件的清洁，避免因油料、零部件污染造成设备的损坏。

随着工程建设的进一步深化与发展，履带式推土机在水利工程、交通运输、电力工程和城市建设、土地开垦以及其它.等方面的应用越来越广泛，因此对履带式推土机的工作装置液压系统进行深入的研究具有很重要的现实意义，同时对于工作装置采用先导和电控的工程机械零部件故障的维修方法有待进一步研究。

参考文献
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维修,2018(06):90-91.
收稿日期：2023-05-08
作者简介：王领，硕士，高级工程师，主要从事推土机工艺研发与设计。

作用的有效性。

3.3 系统实施效果
经过3个月的试运行，初步结果显示实现了关键件数采与追溯覆在5类车型的100%覆盖；
实现从装配、调试、涂装到入库的自检信息化全覆盖，自检记录实现100%实时采录并入档；
客户特殊需求不匹配问题得到100%杜绝，异常关闭率和错漏检率得到了有效控制；
交付PDI一次报检合格率由98.56%提升到99.50%。

4 总结与展望
本文运用“IE+IT+IM”理念，实现对MES、QMS等子系统间的集成和深度优化，极大提升了关键件数采和追溯效率、自检记录采录效率、客户特殊需求符合率、质量异常关闭率，杜绝了错漏检和自检作弊现象，并通过电子看板实现了实时、远程监视与测量，为管理决策提供了助力；同时通过大数据分析和自检图片，可以实现质量问题与过程异常的快速追溯、分析和溯源。

在面向未来工程机械的数字化转型和智能化改造过程中，通过流程精益化、信息化系统集成和大数据分析等手段，实现对制造过程参数实时监视与测量、分析和先期决策，建立一种预防型过程质量管控模式是迈向全面质量管理、预防型质量管控模式的第一步，也是必经之路。

本文对数字化转型背景下的过程质量预防研究尚浅，为进一步对生产业务全流程的覆盖、自检和专检无缝衔接，实现QMS与MES、EAM的深度集成，建立一个匹配敏捷、精益、绿色制造场景的全面质量管理平台是进一步研究和探索的重要方向。

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收稿日期：2023-06-12
作者简介：罗晶晶，学士，主要从事离散型智能制造研究与实践、工业工程与信息化技术研究、丘陵型玉米机械研发与制造研究。