PC120-5型挖掘机挖掘无力故障的排除
挖机人
2008-10-13
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故障现象:临沂工程机械厂生产的PC120-5型液压挖掘机挖掘无力,但直线行走正常,发动机转速正常,发动机转速正常。
结构原理分析:PC120-5型在PC100型挖掘机基础上增加了一项功能,即机器可以边直线行走,边加转或操作工作装置(动臂、斗杆、铲斗),以便机器在不同环境(例如在狭窄的隧道中)施工。为此增加了部分电路及液压管路。 当工作装置、回转机构不工作,挖掘机直线行走时,动力分别从左右泵传递至左右马达,其左右传动路线完全一样,液压流量、压力在设计上一致,所以实际上不会走偏过多。当边行走、边操作工作装置或回转(例如倾翻铲斗)时,由于输出的油是不对称的(例如倾翻铲斗来自后泵),左右平衡破坏,在此情况下“直行”即会严重走偏。
为了避免此现象发生,液压系统的设计改为在液压油进入行走马达之前合流(不行走时不允许合流)。为此液压系统(见图1)增加了合流阀,即直线行走阀,如图2所示。在电路设计上,用了两只行程开关,两只压力开关与一只直行电磁阀来控制直线行走阀。两行程开关,两压力开头各自并联,行程开关与压力开关之间串联,相关电路如图3。
在正常情况下,机器启动后,直行电磁阀不动作,所有的控制阀均在中位,两泵泵出的油直接卸荷回油箱,为避免能源浪费,小松PC120挖掘机设有开式中心负荷传感系统,简称OLSS,如图1。
TVC阀的作用是防止泵的负荷超过发动机的输出动力;CO阀的作用是当泵的负荷达到主卸荷压力时,减小泵的输出量,减少油流损失;NC阀的作用是控制杆处于中位时,减小油流损失。所以这时工作压力不能建立,前后主泵流量小,发动机处于轻载状态。当边行走,边回转或操纵工作装置时,与行走阀操纵阀杆联动的行程开关被压下闭合,同时装在梭阀内的工作装置(W)或回转(S)压力开关由于先导压力油的流入也闭合,这时直行电磁阀工作,该阀输出的控制油液到直线行走阀,该阀动作,实现前后两泵合流。
故障分析: 由于铲斗、动臂均无力,症状牵扯面大,故首先考虑故障由公共部分引起。假设不行走时直行电磁阀误动作,那么直线行走阀动作,即两泵合流从图2可以看出,能切断卸荷回路的阀或者说能正常执行的动作分别是:动臂上升、旋转、斗杆伸缩,以及行走。而动臂下降,铲头号的卸载和挖掘均不能切断两示合流回路与油箱的通路。例如,铲斗动作时,右控制阀能切断合流油液直接与油箱的通路,但由于左控制阀全部处在中位,合流油液仍能通过左控制阀直接回油箱,动臂的情况可自行分析(注意“动臂—快”阀只有“升”和“中位”两工位,不同于“动臂—慢”)。这时工作压力不能建立,前后主泵流量小,相当于阀处于中位,发动机处于轻载状态,也就是用户反映的控制无力。
试机后,各项动作均符合以上分析,由此可见,故障确实由合流引起。 本着由简单到复杂的顺序,去除8#保险丝,切断合流电磁阀的供电电源,试机后发现,机器除在边行走、边操作工作装置或旋转时走偏外,其客观存在均正常。至此已进一步确定故障是由与合流有关的电路引起。从图3很容易判断出是由一只行程开关的电路引起的。该行程开关位于驾驶室底部前下方,经常接触泥水和沙土,使其处于常闭状态,不能复位,即不管行走与否,只要操作工作装置或旋转,工作装置的压力或旋转开关闭合,便满足了电磁阀动作的条件,始终合流。拆下行程开关清理后装机,机器恢复正常。
根据经验,该型号控制机动臂、铲斗无力或走偏,绝大部分是由“合流”引起的,例如直行电磁阀阀芯不灵活,行程开关不到位或不复位等。PC120挖掘机的泵,马达等关键件均为日本小给松公司生产,正常使用寿命均在8000h以上,由于柱塞缸与西半球塞间隙的精度很高,既要求密封又要求有相对运动,在未确定已损坏的情况下,切忌盲目拆卸,建议到小松公司委托的上海PPM工厂进行修理。