挖掘机行走跑偏故障的排除

编号：AQ-JS-03906

( 安全技术)

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挖掘机行走跑偏故障的排除

Troubleshooting of excavator running deviation

挖掘机行走跑偏故障的排除

使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。

一台CAT320BL型液压挖掘机在工作了5100H后出现如下症状：当机器向前行走30m后，整机已向左偏移2m；向后行走30m 后，整机也向左偏移2m。

1、分析与测试

该机是由3个系统实现驱动和控制的，分别为主液压系统、先导液压系统和电子控制系统。其液压系统的工作原理是：由发动机直接驱动上、下变量柱塞泵和先导泵，液压油自上、下泵分别进入主控制阀，机器在不进行行走和其他动作的操作时，上、下泵的液压油分别经阀体进入油箱；此时，来自主控制阀的负反馈信号反馈至上、下泵的控制器中，控制上、下泵的斜盘摆角，使机器空转时液压泵的排量减至最小；当进行行走等操作时，主控制阀在相应先导压力油的控制下，将液压泵的压力油引向左、右行走马达等执行元件。该系统为先导负反馈恒功率变量自动控制系统，其最大工作

压力由主溢流阀控制，行走时设置压力为34。3Mpa。

针对该机的故障现象，结合液压系统的工作原量，初步判断故障应出自液压系统，可能发生的部位有：上下主泵及其控制系统、先导控制阀、主控制阀、中心回转接头和行走马达等几部分。为了更快、更准确地找出故障的部位，我们进行了如下步骤的试验及测量。

（1）直线行走测试

将挖掘机停放在长约25m且平整坚硬场地上的一端（见附图），启动发动机，将速度自动控制开关（AEC）断开，并将发动机的油门放置在“10”的位置，同时推下左、右行走先导控制阀，使机器向前直线行走约25m，结果整机向左偏移了1.3m；然后，推下左、右行走先志控制阀，使机器向后直线行走约25m，发现整机也向左偏移1.3m。

（2）系统压力的测量

将铲斗油缸活塞缩回至极限位置，使液压系统压力升高，此时用压力表测得系统的压力为34.3Mpa，此为溢流阀的设定压力

（3）行走系统压力的测试

松开主溢流阀的锁紧螺纯洁，顺时针转动调整螺钉1.5圈，调高主溢流阀的压力，测试行走过载阀的压力，测试方法为：用塞挡销卡死后右侧驱动轮，同时用铲斗和动臂撑起右履带使其悬空，再向前操纵右行走操纵杆，此时压力表测得的系统压力即为下泵的压力(29.5MPa)。

（4）对换回转接头的油管

将中心回转接头下的4根主油管拆下，使左、右两对油管相互对换，拧紧后再操纵两行走操纵杆，进行测试步骤（1）的测试，发现机器向左偏移。

（5）对换上、下泵的油管

将上、下两泵的出油管拆下，使上、下两泵的出油管相互对换，拧紧后再进行步骤（1）的测试，发现机器向右偏移。

（6）复合动作的测试

当操纵行走控制阀使挖掘机直线行走时，同时操纵机器上的其他系统，让它们产生动作，结果发现机器不存在左偏的故障。

2、诊断与排除

根据以上的测试及检测结果并结合液压系统的工作原量，可以通过“排除法”推断出故障的原因：

根据：（1）、（4）、（5）、（6）步骤的测试结果，可判断中心回转接头、左右行走马达、先导控制阀及行走主控制阀不存在故障。因为测试步骤（4）的结果表时，左右行走以达、行走平衡阀、行走过载阀不存在故障，而测试步骤（5）的结果则表明先导控制阀和行走主控制阀也不存在故障。

根据（2）、（3）、（6）步骤的测试结果，可以判断上泵不存在故障，故障的根源应下泵。其依据是：通过测试步骤（2）、（3）可初步判断上泵工作是正常的，经过步骤（6）的测试后，可判断上泵不存在故障。因为当挖掘机直线行走且操纵机器的其他系统时只有上泵供油，这可进一步说明是下泵存在故障。

于是，从挖掘机上拆下液压泵总成，对下泵进行了检修，拆修后发现，泵的柱塞、柱塞套、配流盘都没有问题；泵调节器的柱塞和缸套都有磨伤痕迹，且已起了沟槽。由此可以确定，故障原因应

在此处。

根据上述情况，对该机所出现的故障可解释为：当机器直线行走时，由于下泵的泵流量调节器的柱塞卡在某一位置，而此柱塞通过枢销与下泵的缸体作机械连接，这样缸体就无法转到泵调节器的最大角度位置，使下泵无法形成最大排量。同时，由于磨损较严重，内部产生泄漏，使系统压力只能达到29.5Mpa，最终致使左侧行走马达的速度变慢，机器即向左偏移。

换件修理下泵调节器后，重新安装后试机表时，故障已被排除，机器工作恢复正常。

经分析，造成该机故障的真正原因是：由于该机工作在风沙较大的沙漠地带，换油时液压油被污染；另外，卡特彼勒公司规定该机型每工作500H后须更换液压油的滤工芯，便在检查该机的维修、保养记录时发现，在一个换油周期内（2000H）曾有两次未按规定时间更换滤芯，累计超过出规定时间长达150H。由此次故障可得到如下结论：挖掘机在使用中，必须按说明书要求选用合格的油料，注意保持液压油的清洁度，防止换油时受污染；同时，应按规定及

时地更换液压油和滤芯。只有这样才能保证机器少出故障，延长其使用寿命。

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