裝載機(jī)怠速提升動(dòng)臂抖動(dòng)故障的分析與解決措施

裝載機(jī)作為工程建設(shè)項(xiàng)目中的重要設(shè)備，被廣泛應(yīng)用于礦山、公路等公共設(shè)施的建設(shè)過程中。在工程項(xiàng)目建設(shè)過程中，裝載機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性通常與裝載機(jī)的液壓系統(tǒng)有著直接的關(guān)聯(lián)，當(dāng)液壓系統(tǒng)存在故障時(shí)，必然會(huì)直接影響到裝載機(jī)的整體穩(wěn)定性和用戶體驗(yàn)感。同時(shí)，裝載機(jī)經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的使用，其設(shè)備的相關(guān)結(jié)構(gòu)與零部件還會(huì)發(fā)生疲勞現(xiàn)象，從而影響其使用壽命?；诖耍疚?/span>針對(duì)裝載機(jī)動(dòng)臂抖動(dòng)故障原因展開分析，并根據(jù)動(dòng)臂抖動(dòng)的原因提出相應(yīng)的優(yōu)化改進(jìn)措施，以期從根本上解決裝載機(jī)動(dòng)臂抖動(dòng)的問題。

一、裝載機(jī)液壓系統(tǒng)的工作原理分析

裝載機(jī)的液壓系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)其各項(xiàng)工作功能的基礎(chǔ)，通過液體在封閉管路內(nèi)的傳遞與控制，實(shí)現(xiàn)力的轉(zhuǎn)換和運(yùn)動(dòng)的控制。裝載機(jī)液壓系統(tǒng)的工作原理在于，作為液壓系統(tǒng)的動(dòng)力來源，液壓泵將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能，使液體壓力增大，從而輸送到液壓系統(tǒng)中。液壓執(zhí)行器包括液壓缸和液壓馬達(dá)，液壓缸負(fù)責(zé)將液體能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，完成裝載斗、挖掘臂等部件的運(yùn)動(dòng)，液壓馬達(dá)則負(fù)責(zé)將液體能量轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)力，用于驅(qū)動(dòng)車輪或履帶的旋轉(zhuǎn)。液壓閥起到控制液壓系統(tǒng)中液體流量、壓力和方向的作用，根據(jù)控制信號(hào)輸出的指令，液壓閥可以打開或關(guān)閉，改變液體的流向和流量，從而實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)控制。液壓油箱主要用于儲(chǔ)存液壓油，并供給液壓系統(tǒng)循環(huán)使用，液壓油在被液壓泵吸入后，經(jīng)過濾清潔再次進(jìn)行循環(huán)使用。

裝載機(jī)液壓系統(tǒng)的具體工作過程如下，首先，當(dāng)操縱桿、按鈕等操作裝置移動(dòng)時(shí)，將控制信號(hào)傳遞至液壓閥。其次，液壓閥根據(jù)輸入的信號(hào)，控制液壓油進(jìn)出液壓執(zhí)行器，從而改變系統(tǒng)中的壓力、流量和油路的方向。再次，當(dāng)液壓油進(jìn)入液壓缸時(shí)，液壓缸內(nèi)的活塞被推動(dòng)，從而產(chǎn)生力和位移，完成裝載斗、挖掘臂等部件的運(yùn)動(dòng)。最后，當(dāng)液壓油進(jìn)入液壓馬達(dá)時(shí)，液壓馬達(dá)受到液壓力的驅(qū)動(dòng)，將液體能量轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)力，驅(qū)動(dòng)車輪或履帶進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。根據(jù)液壓系統(tǒng)的工作原理，可以使裝載機(jī)具備精確的運(yùn)動(dòng)控制、高效的力傳遞和較大的工作能力，適用于各種裝載、挖掘和平整等作業(yè)場(chǎng)景。

二、裝載機(jī)怠速提升動(dòng)臂抖動(dòng)故障原因分析

（一）卸荷閥問題

在裝載機(jī)的怠速提升中，動(dòng)臂抖動(dòng)故障與卸荷閥問題密切相關(guān)。卸荷閥是控制液壓系統(tǒng)的油流回路的閥門，用于控制裝載機(jī)在怠速提升狀態(tài)下的工作壓力。如果卸荷閥調(diào)節(jié)不當(dāng)，就無(wú)法正確控制油流回路的壓力和流量，從而引起動(dòng)臂抖動(dòng)現(xiàn)象。而長(zhǎng)時(shí)間使用或未進(jìn)行定期的維護(hù)保養(yǎng)，卸荷閥內(nèi)部則可能發(fā)生損壞或磨損，這些損壞或磨損會(huì)導(dǎo)致卸荷閥無(wú)法正常關(guān)閉或開啟，從而引起裝載機(jī)怠速提升時(shí)動(dòng)臂的抖動(dòng)。裝載機(jī)液壓系統(tǒng)中的油液如果遭到污染，便會(huì)影響卸荷閥的正常工作，例如，油液中存在固體顆粒、水分或氣體等雜質(zhì)，會(huì)影響卸荷閥的密封性能或?qū)е麻y芯卡滯，從而引起動(dòng)臂抖動(dòng)。

（二）液壓油泵和油缸問題

液壓油泵用于提供液壓系統(tǒng)所需的流量和壓力，當(dāng)液壓油泵出現(xiàn)損壞、磨損或堵塞等問題時(shí)，會(huì)導(dǎo)致液壓系統(tǒng)壓力不穩(wěn)定，從而引起裝載機(jī)怠速提升動(dòng)臂抖動(dòng)。當(dāng)液壓油泵進(jìn)油口處存在堵塞物，如雜質(zhì)、沉淀物等附著在油泵進(jìn)油濾網(wǎng)上，會(huì)阻礙油液的正常供給，從而導(dǎo)致油液流量不足，造成動(dòng)臂抖動(dòng)。液壓油泵進(jìn)油管路如果存在漏氣現(xiàn)象，就會(huì)導(dǎo)致泵入油液不充分，進(jìn)而影響油液流量的穩(wěn)定性，致使動(dòng)臂在怠速提升時(shí)出現(xiàn)抖動(dòng)情況。此外，液壓油泵內(nèi)的油液壓力一旦出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況，將導(dǎo)致裝載機(jī)液壓系統(tǒng)工作壓力波動(dòng)，進(jìn)而引發(fā)動(dòng)臂的抖動(dòng)現(xiàn)象。液壓缸是裝載機(jī)液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行元件，用于控制動(dòng)臂的上下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)液壓缸內(nèi)部密封件發(fā)生損壞或磨損時(shí)，油液會(huì)泄漏，導(dǎo)致動(dòng)臂在怠速提升時(shí)出現(xiàn)抖動(dòng)。同時(shí)，液壓缸活塞桿若發(fā)生彎曲，也會(huì)導(dǎo)致動(dòng)臂的運(yùn)動(dòng)不平衡，從而引起抖動(dòng)現(xiàn)象，并且液壓缸內(nèi)部如果存在氣體或空氣，會(huì)影響液壓系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性，造成動(dòng)臂抖動(dòng)。此外，液壓缸的液壓油量不足或存在污染物，會(huì)導(dǎo)致液壓缸無(wú)法正常運(yùn)行，從而造成動(dòng)臂抖動(dòng)。

（三）液壓閥與操縱桿或傳感器問題

液壓閥能夠控制液壓系統(tǒng)的流量和壓力，并決定液壓油的流向和動(dòng)作方向。液壓閥在裝載機(jī)液壓系統(tǒng)中發(fā)揮著控制液壓油流的作用。如果液壓閥內(nèi)部出現(xiàn)密封件損壞、彈簧松弛或彎曲等問題，就會(huì)使液壓閥無(wú)法穩(wěn)定地控制液壓油流量和壓力，從而導(dǎo)致動(dòng)臂在怠速提升時(shí)出現(xiàn)抖動(dòng)。同時(shí)，如果液壓系統(tǒng)中存在雜質(zhì)、污染物或過多的沉淀物，會(huì)導(dǎo)致液壓閥內(nèi)部通道堵塞或卡阻，造成液壓油流不暢，無(wú)法正?？刂苿?dòng)臂運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生抖動(dòng)。此外，液壓閥的調(diào)節(jié)參數(shù)和工作壓力設(shè)定不正確，也可能導(dǎo)致動(dòng)臂在怠速提升時(shí)出現(xiàn)壓力不穩(wěn)定或波動(dòng)的情況，進(jìn)而引起抖動(dòng)。

三、針對(duì)裝載機(jī)怠速提升動(dòng)臂抖動(dòng)故障的排查策略

（一）觀察液壓油位計(jì)并檢測(cè)卸荷壓力

對(duì)于裝載機(jī)怠速提升動(dòng)臂抖動(dòng)故障的排查，首先需要觀察裝載機(jī)的液壓油位。通常情況下，如果裝載機(jī)的液壓油位處于液位計(jì)中位偏上，符合理論加注量，能夠判斷出液壓油量充足，因此不會(huì)產(chǎn)生動(dòng)臂抖動(dòng)故障。在對(duì)裝載機(jī)的卸荷壓力進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，需要將裝載機(jī)的量程空載0~25 Mpa之間，當(dāng)裝載機(jī)的荷載壓力被控制在該區(qū)間內(nèi)時(shí)，及時(shí)啟動(dòng)裝載機(jī)，并在怠速下測(cè)出卸荷壓力設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)值，一般不會(huì)出現(xiàn)臂抖現(xiàn)象。所以需要對(duì)裝載機(jī)的卸荷閥壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，在將卸荷閥壓力調(diào)節(jié)到最低值3 Mpa后，使裝載機(jī)怠速提升動(dòng)臂，觀察是否出現(xiàn)抖動(dòng)問題。這是因?yàn)?/span>3 Mpa是裝載機(jī)卸荷壓力的臨界點(diǎn)，怠速下的轉(zhuǎn)向泵在進(jìn)行供油時(shí)，需要結(jié)合實(shí)際情況對(duì)怠速提升動(dòng)臂進(jìn)行轉(zhuǎn)向，通過這樣的方式，動(dòng)臂抖動(dòng)情況會(huì)逐漸消失。由此可見，系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)合流的過程中，會(huì)出現(xiàn)對(duì)應(yīng)的動(dòng)臂抖動(dòng)情況，但當(dāng)系統(tǒng)不合流時(shí)，對(duì)應(yīng)的動(dòng)臂抖動(dòng)情況會(huì)隨之消除。所以，將卸荷壓力從3 Mpa提升到5 Mpa，可以在滿足怠速提升動(dòng)臂的同時(shí)，不會(huì)使裝載機(jī)發(fā)生抖動(dòng)。而當(dāng)卸荷壓力調(diào)節(jié)到5 Mpa時(shí)，滿載荷怠速提升動(dòng)臂，此時(shí)的轉(zhuǎn)向泵供油已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了載荷，不會(huì)發(fā)生動(dòng)臂抖動(dòng)的問題。

（二）排查優(yōu)先閥并做好清洗工作

在對(duì)裝載機(jī)怠速提升動(dòng)臂抖動(dòng)的故障進(jìn)行排查時(shí)，必須做好對(duì)優(yōu)先閥的排查工作，這是因?yàn)閮?yōu)先閥的閥桿在裝載機(jī)系統(tǒng)的合流中很容易出現(xiàn)竄動(dòng)的情況，一旦出現(xiàn)這種問題，勢(shì)必會(huì)影響到合流中轉(zhuǎn)向泵的穩(wěn)定性。因此，在對(duì)裝載機(jī)怠速提升動(dòng)臂抖動(dòng)進(jìn)行檢查時(shí)，應(yīng)該首先對(duì)優(yōu)先閥進(jìn)行排查，并對(duì)其進(jìn)行清洗處理，如圖2為清洗優(yōu)先閥的操作。在完成優(yōu)先閥的清洗后，需要將閥桿裝回原位置，隨后啟動(dòng)機(jī)器對(duì)其進(jìn)行測(cè)試，如果發(fā)現(xiàn)裝載機(jī)依舊存在抖動(dòng)的情況，那么還需要將優(yōu)先閥卸下，并將優(yōu)先閥內(nèi)的閥體和閥桿中的彈簧全部拆取下來，當(dāng)閥桿失去活性時(shí)，由于不會(huì)影響到合流的特性，所以依舊可以將優(yōu)先閥裝回到原來的溫值進(jìn)行測(cè)試使用，如果依舊存在抖動(dòng)的問題，那么說明活動(dòng)抖動(dòng)問題與優(yōu)先閥無(wú)關(guān)，可以排除掉優(yōu)先閥的問題，再從其他方面考慮裝載機(jī)怠速提升動(dòng)臂抖動(dòng)故障的原因。

（三）做好對(duì)液壓油箱的排查工作

在對(duì)裝載機(jī)怠速提升動(dòng)臂抖動(dòng)故障的分析中，從液壓油箱的角度對(duì)故障問題進(jìn)行排查時(shí)，需要先卸載液壓油箱中的壓力，然后收集液壓油箱中的液壓油并進(jìn)行存儲(chǔ)，再根據(jù)實(shí)際情況，拆卸下轉(zhuǎn)向泵后觀察轉(zhuǎn)向泵的泵齒，如果泵齒存在嚴(yán)重的磨損情況，那么必然是由轉(zhuǎn)向泵齒損壞造成的故障問題。

當(dāng)泵齒被損壞時(shí)，對(duì)應(yīng)的裝載機(jī)在怠速下提動(dòng)臂時(shí)，由于其轉(zhuǎn)向泵所提供的液壓油壓力較低，必然會(huì)使優(yōu)先閥口處于開啟或閉合的臨界狀態(tài)，從而造成系統(tǒng)合流進(jìn)而導(dǎo)致液壓油斷斷續(xù)續(xù)地出現(xiàn)。為了避免這種問題，通常情況下，最可靠的方式是取下液壓油箱內(nèi)的回油濾芯，觀察濾芯中是否有鐵屑，如圖4所示，如果存在鐵屑，那么必然是泵齒被損壞而存在于液壓系統(tǒng)濾芯內(nèi)。針對(duì)這種情況，需要重新將液壓油進(jìn)行加注，并將卸荷壓力調(diào)節(jié)到設(shè)計(jì)值，然后啟動(dòng)怠速動(dòng)臂，此時(shí)能夠發(fā)現(xiàn)裝載機(jī)不再出現(xiàn)抖動(dòng)情況，設(shè)備恢復(fù)了正常。

四、結(jié)語(yǔ)

在對(duì)裝載機(jī)怠速提升動(dòng)臂抖動(dòng)故障的分析中可以發(fā)現(xiàn)，造成其動(dòng)臂抖動(dòng)的原因與液壓系統(tǒng)故障有著直接的關(guān)聯(lián)。其壓力和流量如果不能達(dá)到液壓系統(tǒng)的要求，必然會(huì)使裝載機(jī)發(fā)生抖動(dòng)問題，所以在處理裝載機(jī)怠速提升動(dòng)臂抖動(dòng)故障時(shí)，應(yīng)該對(duì)抖動(dòng)問題進(jìn)行全面的分析和嚴(yán)密的排查，從而順利找到故障的最終根源，并根據(jù)根源問題提出解決策略，有助于避免不必要的測(cè)試和排查問題，從而加快相關(guān)工程項(xiàng)目的施工進(jìn)度。

文章來源：  《產(chǎn)品可靠性報(bào)告》  http://m.00559.cn/w/kj/32519.html