液压履带式起重机左右行走不同步故障分析

        1 故障现象
　　我局有一台全液压履带式起重机，其液压系统的部分原理图如图1所示。该机因行走换向阀6的阀体爆裂及其它一些问题停用了三年多时间，近期为了恢复其使用性能进行了一次全面维修，维修期间更换了多路换向阀组5。修竣试机时出现左右行走不同步，左侧履带起步较晚且行驶速度也比右侧慢的现象。
　　2 故障诊断
　　由于液压系统的故障具有很强的隐蔽性，查找比较困难，为了避免盲目拆卸，我们首先根据液压系统图，采用逻辑分析法，确定怀疑对象，然后通过一些必要的检测手段，缩小疑点范围，逐渐逼近故障源，找出故障发生部位。从本机的液压系统原理图可以看出：其左右行走液压传动系统相互独立，由两个液压泵分别经两组换向阀为左右行走马达供油，其中一条回路出现故障与另一条无关。经分析推理，以下因素都可能导致上述故障发生：
　　(a)油箱中液压油油位低或吸油滤芯堵塞，使液压泵l吸油不足。
　　(b)伺服油路压力低于设定值或先导阀3出现故障，导致换向阀6的阀芯换向不到位，影响输入左行走马达的流量。
　　(c)液压泵1过度磨损，输出流量或油压不足。
　　(d)溢流阀7设定值偏低，供给左行走马达油压偏小。
　　(e)行走换向阀6内漏或阀芯行程不够，输入左行走马达的流量不足。
　　(f)组合阀10出现故障，其中的溢流阀过早溢流、换向阀行程不够或内漏。
　　(g)左行走马达11严重磨损，造成内漏，降低了输出钮矩。
　　(h)左行走制动器12分离不彻底。
　　上述疑点涉及零部件较多，不宜一一拆卸检查，需要排除一些疑点，尽量缩小疑点范围。由于缺乏故障诊断仪器，我们在对疑点进行排查时主要采用听、看、摸、对换及拆检等手段，检查顺序按照先外后内、先易后难的原则。具体方法步骤如下：
　　(1)检查油箱的油位和吸油滤芯，均符合要求，排除了疑点(a)。
　　(2)连续行走10～15min，用手触摸制动器12的外壳，温度不高，排除疑点(h)。
　　(3)查看伺服油压表17，压力值正常；拆检先导阀3，工作正常，排除疑点(b)。
　　(4)将溢流阀7和9互换，试运行，故障依旧，排除疑点(d)。
　　(5)将液压泵1和2的出油管换接，试运行，故障依旧，排除疑点(c)。
　　(6)还原液压泵1和2的两条出油管，将软管1?3、14分别与软管15、16换接，试运行，发现左边的故障转移到右边，说明故障部位不在组合阀10和行走马达11上，排除疑点(f)和(g)。
　　(7)还原第(6)步换接的油管，拆检多路换向阀组5。该换向阀组与多条钢油管相连，且拆装作业空间狭窄，检测比较困难，在安排检查顺序时把它排到最后。
　　因上述8个疑点已经排除7个，因此可以断定故障是由疑点(e)引起的，即多路换向阀组5中的行走换向阀6内漏或阀芯行程不够，故直接对其拆检。拆检发现：该阀的阀体和阀芯完好无损，配合间隙正常，阀芯移动顺畅，而阀芯两端的回位弹簧则因伺服油管接头过长而被卡死，如图2所示。切除油管接头过长部分后试机，故障消失。
　　3 故障分析
　　如图2所示，若伺服油路压力为p，阀芯端部截面积为S，阀芯的行程为X，弹簧的预压缩量为X0，弹簧刚度为K，弹簧单圈刚度为K，弹簧有效圈数为N
　　则阀芯的力平衡方程为：
　　pS＝K(X+X0)
　　因：K＝K/n
　　得：X＝(pSn/k)-X0
　　上式中p、S、K、X0皆为定值，弹簧有效圈数n因中部被卡死而减小，所以阀芯的行程X减小，使液压阀过流面积减小，在同等条件下，液压阀通流能力降低，出现行走速度变慢现象。而弹簧的刚度K则因n减小而增大，因此，同时操作伺服阀3和4时，换向阀6的动作速度比换向阀8迟缓，导致左行走马达的供油时间较晚，流量较小，以致出现左行走起步较晚、速度变慢的故障。
　　4 一点体会
　　处理液压系统的故障，切忌盲目拆卸液压元件，应首先熟悉液压系统原理，分析故障现象，再经逻辑推理确定疑点，并通过一些必要的检测手段，逐渐缩小疑点范围，确定故障部位，最后再进行拆卸检查。这样既可以提高故障诊断的准确率，又可以提高检修效率。