小松PC200-6A挖掘机行走故障分析

小松PC200-6A型挖掘机机行走液压系统原理如图1所示。其左侧（右侧相似）行走马达液压工作油路如下：将左行走操纵杆推向前，左行走主阀芯左移，挖掘机主泵液压油经主控制阀、压力补偿阀2、中央回转接头到达油口B，接着进入左行走制动系统和左行走马达（见图2）。由图2可知，当B口进油时，C端压力升高，平衡阀6阀芯左移，液压油从I进入制动油缸，推动制动活塞5压缩制动弹簧解除对马达的机械制动，同时液压油经单向阀2到达马达入口E，马达出口H处液压油经平衡阀6回油箱（A口接通回油），从而使得左马达开始旋转。当将左操纵杆拉回中位时，左行走主阀芯回中位使B油口供油停止，平衡阀6也回中位，油路I处无压力，已处于压缩状态的制动油缸中的弹簧推动活塞5前进，对左马达进行机械制动（该制动力矩为406Nm），防止挖掘机由于停在倾斜地面而引起滑移。另一方面，如果外部牵引力或挖掘机本身惯性克服制动力，左马达会有转动趋势，但由于此时左马达的回油被单向阀1、4及平衡阀6切断，阻止马达转动，形成液压阻尼制动。同理，当挖机正常下坡时，如果重力的下滑分力大于地面摩擦力，左马达将加速旋转导致机器失速，此时，由于左马达入口E处形成负压，平衡阀6回中位，马达出口油被单向阀1、4及平衡阀6切断，左马达液压油出口被堵塞，从而产生很高的液压阻力，迅速阻止马达失速。


　　中铁五局机电公司一台小松PC200-6A挖掘机在平地实行吊装作业时，司机在单独操作右行走操纵杆使机器向前左转弯时，左、右行走马达都向前直线行走，不能实现转向。当机器离开施工现场下坡时，左边行走速度明显快于右边；当左、右行走操纵杆都回中位后，右侧停止行走而左侧继续前进，带来很大安全隐患。现场维修人员对行走控制先导管、左右行走压力补偿阀进行互换，更换了中央回转接头密封件组件，但故障并未消除。在现场对机器故障进行再检查时发现：该挖掘机直线行走前进、后退正常，没有跑偏现象，单边操作左行走操纵杆，能实现前进右转弯、后退左转弯，单边操作右行走操纵杆后退右转弯时正常，前进左转弯时挖掘机左右两边行走马达向前直线行走，下坡时若引导轮在后，行走马达在前时，行走操纵杆拉回中位时，没有自动行走现象。
　　根据上述行走液压系统原理和现场检查情况判断，该挖掘机行走系统出现故障有原因有以下两种可能：（1）在单独操作右行走操纵杆使机器前进时，左行走马达前进进油口有异常压力油输入，两边马达同时向前行走。（2）左行走马达制动失效，在右行走马达前进驱动力牵引下，挖掘机左侧被动向前行走，不能实现前进左转弯；下坡时在重力及惯性作用下出现下坡前进失速，左右行走操作杆拉回中位时，右侧马达停止而左侧马达继续前行。
　　由挖掘机行走液压系统原理分析可知，造成第（1）种可能性即左行走马达输入压力油异常的来源有三个地方：
　　（1）行走主控阀芯异常开启，前泵压力油通过主阀芯进入左行走马达。
　　（2）压力补偿阀1、2窜油，右行走高压油窜入左行走油路。
　　（3）中央回转接头故障导致右行走高压油窜入左行走油路。
　　小松PC200-6A挖掘机行走时两主泵单独供油，如果左行走主阀芯异常开启，前泵输出压力应达到工作压力，将监控面板置于服务模式，调出压力测试菜单，单独操作右行走操纵杆出现故障现象时，后泵压力20MPa，前泵压力3MPa；下坡将操纵杆回中位时，前后泵压力均为中位压力3MPa，说明出现故障时前泵并未工作，左行走主控阀阀芯并未打开，压力油不是经主控制阀流入。如果压力补偿1、2窜油，那么左侧前进时，右侧行走也将出现异常，但反复试机都未出现这种现象，而且现场维修人员对行走马达压力补偿阀进行了互换，故障现象并未消除，故问题也不在压力补偿阀上。现场维修人员对中央回转接头密封组件进行更换，并检查回转接头总成正常后故障依旧，因此故障也不是由中央回转接头引起的。至此，可以排除左马达是由压力油驱动而主动行走的可能。
　　排除第（1）种可能性后，该挖掘机故障原因应为左行走马达前进制动失效。行走马达制动由两部分组成，即机械制动和液压阻尼制动。对机械制动进行分析可知，制动部件及油路为前进后退共用，左马达后退正常而左马达前进异常，那么作为共用部件的机械制动系统应没有问题。另一方面，对机械制动进行测试，即在机器出现故障的下坡路段，使机器处于引导轮在前位置，用铲斗支起右侧履带，左侧履带着地，长时间停车后没有出现左侧履带滑移现象，从而排除了故障是由机械制动失效引起的可能。至此，可以肯定故障是由左行走马达前进液压制动失效造成的。对左行走马达前进阻尼制动元件进行检查，发现单向阀4的锥面磨损严重而且还粘附一小块黑色胶状物，对单向阀4进行修复并清洗了部分管道后故障消除。由此可以确定单向阀4表面磨损严重，加上黑色胶状物粘附于阀的锥面，使单向阀关闭不严，是阻尼制动不能建立的直接原因。
　　调查黑色胶状物来源时，发现该机在品质保障期过后，一直未更换液压油，液压回油滤芯也未按保