15CA25D型压路机行走无力故障的诊断与排除

故障现象
有一台CA25D压路机,在工作4500h后出现行走无力的现象.由于工程紧张,没能停下来维修.后来行走无力的现象愈来愈严重,以至于只能在平坦的路面上行走,在上坡或松软路面根本走不动,即使将发动机油门拉到最大位置,发动机转速达到额定转速(2400r/min)以上时,压路机也仍然不动,可此时发动机并无冒黑烟和声音发闷的现象出现,但液压系统的噪声增大了,并发出“嘶嘶、嗡嗡”的响声.
故障诊断
该压路机采用德国道依茨F6L912发动机、全液压静压传动、铰接转向机构,设计有3个挡位的变速器、中央传动和轮边减速器.从传动系统的工作原理知,压路机行走无力是发动机功率不足或某一传动环节传动功率下降所致.由于中央传动和轮边减速器均采用齿轮传动,如该部分失效、压路机应不能行走,因此可排除此故障原因,应对发动机和静压传动系统进行检查,该压路机行走液压系统的工作原理见图6-19.
(1)因该发动机在工作3600h后曾进行过大修,根据其故障症状,说明发动机动力加速性能良好、工作正常、可以排除其有故障的可能性.
(2)用0~60MPa压力表在系统压力测试口12处测得出口压力只有14MPa,远远低于系统额定压力35MPa,说明造成压路机行走无力的原因是液压系统压力太低.
(3)由行走液压系统工作原理图知：主液压泵2为双向变量斜盘式柱塞泵,它由伺服换向阀16控制正、反向供油,使前、后行走马达14、15正、反向旋转.伺服换向阀还可以调整主液压泵斜盘倾角的大小,从而改变主液压泵的输出排量,并调节前、后行走马达的输出转速.安全阀9对系统起双向保护作用,梭阀11保证系统工作时低压油通过背压阀10和安全阀进入前、后行走马达的壳体内,并排出壳体内的部分热油.补油泵6向系统提供恒定压力油,其作用是,给伺服换向阀提供伺服压力；补充系统被泄漏的油液；通过单向阀8向系统正、反向补油.补油泵从液压油箱5经高精度的补油泵过滤器3吸油,其排出的补油压力大小由补油泵溢流阀7调定.所以,造成液压系统压力偏低的原因有：
①油箱油面低,液压油呼吸过滤器堵塞,系统有泄漏或进入了空气.
②补油系统的压力低,原因为:补油泵过滤器过脏造成油路堵塞；补油泵溢流阀阀芯和伺服换向阀阀芯及阀座磨损而出现泄漏；阀内弹簧变形,刚性降低；补油泵磨损而出现内漏.
③高压油路的安全阀、棱阀、背压阀的密封件磨损或弹簧变形、刚度变差.
④主液压泵磨损,内漏严重.
⑤前、后行走马达磨损,内漏严重.
由于本系统主液压泵、补油泵、补油泵溢流阀和伺服换向阀集成于一体,后行走马达又与系统安全阀、梭阀和背压阀集成于一体,在排除很容易检查的上述原因后、为了避免检修的无序性,减少盲目拆卸液压元件,可遵照“先易后难”的原则,充分利用简单、实用的压力测试手段,拟定了系统压力低的故障诊断及排除流程框图.按照图6-20中所示的诊断流程,首先在测试口17处用0~6MPa压力表测得补油压力为l.lMPa.稍低于额定压力1.2~1.5MPa,更换补油泵过滤器后补油压力达到1.4MPa(正常),但压路机行走无力的故障仍末排除.于是,封住主液压泵的出口,使主液压泵短时间内全负荷运转,测得主液压泵出口压力仅为15MPa,远远低于系统额定压力(35MPa),因这时液压油并未流经行走马达、安全阀、梭阀和背压阀,故可以断定故障出在主液压泵上,应对其进行解体维修.
故障排除
1)解体检查主液压泵
(1)轴承.
主液压泵上最重要的部件是轴承,如果轴承出现游隙,则不能保证泵内3对摩擦副的间隙,会破坏各摩擦副的静压支承油膜.在峰值压力下主液压泵轴承的额定寿命大约为2000h,而制造厂规定泵用轴承的平均寿命为lOOOh.如果没有专门的仪器就无法检测轴承的游隙而只能是目测,如发现该柱表面有划痕或已变色,就必须更换.经目测,此轴承滚柱表面无划痕或变色的现象,故不需要更换.
(2)柱塞杆与缸体孔摩擦副.
柱塞杆在缸孔内作直线往复运动,柱塞杆与缸孔的配合公差如超限,柱塞杆在压油时就会有部分油液从柱塞杆与缸孔的间隙处泄漏到泵壳腔内.这时系统压力、流量就会下降,油温升高.经检查,该摩擦副间隙为0.028mm,没有超出极限间隙0.040mm,故不需要维修或更换.
(3)滑靴与斜盘滑动摩擦副.
该摩擦副是斜盘柱塞泵3对摩擦副中最为复杂的一对.经检查,柱塞球头与滑靴之间的间隙为0.02mm,没有超出其极限间隙0.03mm,且斜盘平面无沟槽,故无须维修.
(4)配流盘与缸体摩擦副.
由于泵体的进、出油液通过具有腰形孔的配流盘进、出高速旋转的缸体柱塞孔,当油液中的较大颗粒从配流盘腰形孔进入缸孔时,会在缸体配流面上的孔与孔之间犁刨出划痕,时间一长,划痕即变成沟槽,当沟槽串通后,会使泵的总效率下降.因此,维修主液压泵时应着重检查配流盘与缸体摩擦副的磨损情况.经检查,缸体配流盘面的划痕比较浅,而表面为粉末冶金的配流盘表面上则有许多较深的沟槽,最深的达
0.45mm,如此深的沟槽可将主液压泵的各柱塞孔和进出油口串通；经测量,缸体与配流盘的轴向间隙达O.lOmm,远远超出标准配合间隙0.01~0.02mm.正是由于上述两个原因,才造成主液压泵内部泄漏严重,容积效率大大下降,无法达到额定压力.当压力为14MPa时,压路机就无法行走了.
2)修复配流盘与缸体摩擦副
因配流盘上的沟槽较深,故先在平面磨床上将其磨平,磨削量为0.5mm,再将缸体配流面与配流盘配流面在精度较高的平台上研磨.配流盘和缸体在磨削和研磨前应先测量总厚度尺寸,磨削掉的尺寸应由调整垫片补偿,为保证缸体与配流盘的轴向间隙在0.01~0.02mm之间,增加了一厚度为0.51mm的调整垫片.缸体与配流盘修复后,可用简单的方法检查配合面的泄漏情况,方法是：在配流盘背面涂以干黄油(最好用凡士林油)将油道堵死,将涂好油的配流盘平放在平台或一块平板玻璃上,再将缸体放正在配流盘上,间隔地向缸孔中注入柴油(即一个孔注油,一个孔不注油)并观察4h以上,若柱塞孔中的柴油无泄漏和串通,
则说明缸体与配流盘研磨合格.
3)组装试机
因为主液压泵严重磨损是由液压油品质变差、油液中杂质过多造成的,故除修复主液压泵外,还清洗了液压油箱和油路、更换了液压油和补油泵过滤器.新检修的主液压泵在初次起动时应在补油压力测试口17处安装0~6MPa的压力表,即将伺服换向阀放在中间位置(拆掉控制拉杆),采用间断起动发动机的方式观察补油压力的变化情况,若压力上升了,须让泵在怠速状态下运转5min,看补油压力是否达到并稳定在1.2~1.5MPa范围,待至无泄漏和异常声音时才可缓慢操纵控制阀,使压路机运行.经试机,压路机行走正常；让压路机短时间全负荷运转并踩下制动踏板时,系统压力可达35MPa以上,达到了系统的额定压力能满足施工要求.该压路机经维修至今已运转了2500h,其行走系统技术状况仍然良好.实践证明,这种维修方案既节约资金(购置一行走主液压泵需3万多元),又节约时间.
使用维护注意事项
(1)由于该静压传动为闭式系统,它本身有防止外界污染的功能,故传动系统失效一般是因为油液品质变坏所致,主要是因油液中固体杂质微粒较多或油液温度过高所致,故必须使用优质国产N46或N68抗磨液压油,并须防止油液受污染,且每日须检查液压油箱油位.
(2)定期清洗或更换油滤清器是保证传动装置正常工作的必要条件.补油泵的油液经lOum上的油滤清器过滤就可使系统不受污染,如油滤清器局部堵塞,可导致系统内油200h；如油滤清器破裂,杂质将被大量吸入补油泵,加速系统液压元件的磨损.故每工作200h就应换液压油呼吸油滤清器,以消除液压油箱中的冷凝水；每工作500h,就应更换补油泵油滤清器；每2000h更换液压油,换油前应先认真清洗油箱.该压路机行走系统故障就是因为补油泵油滤清器堵塞、破裂,造成液压泵的加快磨损而引起的.
(3)当液压系统工作不正常时(如压力不稳定、压力太低和振动等),要及时分析原因并进行处理,不要勉强运转,以免造成大的损失.

• 奥驰汽车
• 2000