裝載機怠速提升動臂抖動故障的分析與解決措施

裝載機作為工程建設(shè)項目中的重要設(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。在工程項目建設(shè)過程中，裝載機運行的穩(wěn)定性通常與裝載機的液壓系統(tǒng)有著直接的關(guān)聯(lián)，當液壓系統(tǒng)存在故障時，必然會直接影響到裝載機的整體穩(wěn)定性和用戶體驗感。同時，裝載機經(jīng)過長時間的使用，其設(shè)備的相關(guān)結(jié)構(gòu)與零部件還會發(fā)生疲勞現(xiàn)象，從而影響其使用壽命?；诖耍疚?/span>針對裝載機動臂抖動故障原因展開分析，并根據(jù)動臂抖動的原因提出相應(yīng)的優(yōu)化改進措施，以期從根本上解決裝載機動臂抖動的問題。

一、裝載機液壓系統(tǒng)的工作原理分析

裝載機的液壓系統(tǒng)是實現(xiàn)其各項工作功能的基礎(chǔ)，通過液體在封閉管路內(nèi)的傳遞與控制，實現(xiàn)力的轉(zhuǎn)換和運動的控制。裝載機液壓系統(tǒng)的工作原理在于，作為液壓系統(tǒng)的動力來源，液壓泵將機械能轉(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，液壓缸負責將液體能量轉(zhuǎn)化為機械能，完成裝載斗、挖掘臂等部件的運動，液壓馬達則負責將液體能量轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)力，用于驅(qū)動車輪或履帶的旋轉(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，從而實現(xiàn)液壓系統(tǒng)的運動控制。液壓油箱主要用于儲存液壓油，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)過濾清潔再次進行循環(huán)使用。

裝載機液壓系統(tǒng)的具體工作過程如下，首先，當操縱桿、按鈕等操作裝置移動時，將控制信號傳遞至液壓閥。其次，液壓閥根據(jù)輸入的信號，控制液壓油進出液壓執(zhí)行器，從而改變系統(tǒng)中的壓力、流量和油路的方向。再次，當液壓油進入液壓缸時，液壓缸內(nèi)的活塞被推動，從而產(chǎn)生力和位移，完成裝載斗、挖掘臂等部件的運動。最后，當液壓油進入液壓馬達時，液壓馬達受到液壓力的驅(qū)動，將液體能量轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)力，驅(qū)動車輪或履帶進行旋轉(zhuǎn)。根據(jù)液壓系統(tǒng)的工作原理，可以使裝載機具備精確的運動控制、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)場景。

二、裝載機怠速提升動臂抖動故障原因分析

（一）卸荷閥問題

在裝載機的怠速提升中，動臂抖動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，就無法正確控制油流回路的壓力和流量，從而引起動臂抖動現(xiàn)象。而長時間使用或未進行定期的維護保養(yǎng)，卸荷閥內(nèi)部則可能發(fā)生損壞或磨損，這些損壞或磨損會導(dǎo)致卸荷閥無法正常關(guān)閉或開啟，從而引起裝載機怠速提升時動臂的抖動。裝載機液壓系統(tǒng)中的油液如果遭到污染，便會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)，會影響卸荷閥的密封性能或?qū)е麻y芯卡滯，從而引起動臂抖動。

（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，當液壓油泵出現(xiàn)損壞、磨損或堵塞等問題時，會導(dǎo)致液壓系統(tǒng)壓力不穩(wěn)定，從而引起裝載機怠速提升動臂抖動。當液壓油泵進油口處存在堵塞物，如雜質(zhì)、沉淀物等附著在油泵進油濾網(wǎng)上，會阻礙油液的正常供給，從而導(dǎo)致油液流量不足，造成動臂抖動。液壓油泵進油管路如果存在漏氣現(xiàn)象，就會導(dǎo)致泵入油液不充分，進而影響油液流量的穩(wěn)定性，致使動臂在怠速提升時出現(xiàn)抖動情況。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)致裝載機液壓系統(tǒng)工作壓力波動，進而引發(fā)動臂的抖動現(xiàn)象。液壓缸是裝載機液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行元件，用于控制動臂的上下運動，當液壓缸內(nèi)部密封件發(fā)生損壞或磨損時，油液會泄漏，導(dǎo)致動臂在怠速提升時出現(xiàn)抖動。同時，液壓缸活塞桿若發(fā)生彎曲，也會導(dǎo)致動臂的運動不平衡，從而引起抖動現(xiàn)象，并且液壓缸內(nèi)部如果存在氣體或空氣，會影響液壓系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性，造成動臂抖動。此外，液壓缸的液壓油量不足或存在污染物，會導(dǎo)致液壓缸無法正常運行，從而造成動臂抖動。

（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作方向。液壓閥在裝載機液壓系統(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，就會使液壓閥無法穩(wěn)定地控制液壓油流量和壓力，從而導(dǎo)致動臂在怠速提升時出現(xiàn)抖動。同時，如果液壓系統(tǒng)中存在雜質(zhì)、污染物或過多的沉淀物，會導(dǎo)致液壓閥內(nèi)部通道堵塞或卡阻，造成液壓油流不暢，無法正?？刂苿颖圻\動，從而產(chǎn)生抖動。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)致動臂在怠速提升時出現(xiàn)壓力不穩(wěn)定或波動的情況，進而引起抖動。

三、針對裝載機怠速提升動臂抖動故障的排查策略

（一）觀察液壓油位計并檢測卸荷壓力

對于裝載機怠速提升動臂抖動故障的排查，首先需要觀察裝載機的液壓油位。通常情況下，如果裝載機的液壓油位處于液位計中位偏上，符合理論加注量，能夠判斷出液壓油量充足，因此不會產(chǎn)生動臂抖動故障。在對裝載機的卸荷壓力進行檢測時，需要將裝載機的量程空載0~25 Mpa之間，當裝載機的荷載壓力被控制在該區(qū)間內(nèi)時，及時啟動裝載機，并在怠速下測出卸荷壓力設(shè)計的標準值，一般不會出現(xiàn)臂抖現(xiàn)象。所以需要對裝載機的卸荷閥壓力進行調(diào)節(jié)，在將卸荷閥壓力調(diào)節(jié)到最低值3 Mpa后，使裝載機怠速提升動臂，觀察是否出現(xiàn)抖動問題。這是因為3 Mpa是裝載機卸荷壓力的臨界點，怠速下的轉(zhuǎn)向泵在進行供油時，需要結(jié)合實際情況對怠速提升動臂進行轉(zhuǎn)向，通過這樣的方式，動臂抖動情況會逐漸消失。由此可見，系統(tǒng)在實現(xiàn)合流的過程中，會出現(xiàn)對應(yīng)的動臂抖動情況，但當系統(tǒng)不合流時，對應(yīng)的動臂抖動情況會隨之消除。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臂的同時，不會使裝載機發(fā)生抖動。而當卸荷壓力調(diào)節(jié)到5 Mpa時，滿載荷怠速提升動臂，此時的轉(zhuǎn)向泵供油已經(jīng)實現(xiàn)了載荷，不會發(fā)生動臂抖動的問題。

（二）排查優(yōu)先閥并做好清洗工作

在對裝載機怠速提升動臂抖動的故障進行排查時，必須做好對優(yōu)先閥的排查工作，這是因為優(yōu)先閥的閥桿在裝載機系統(tǒng)的合流中很容易出現(xiàn)竄動的情況，一旦出現(xiàn)這種問題，勢必會影響到合流中轉(zhuǎn)向泵的穩(wěn)定性。因此，在對裝載機怠速提升動臂抖動進行檢查時，應(yīng)該首先對優(yōu)先閥進行排查，并對其進行清洗處理，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，隨后啟動機器對其進行測試，如果發(fā)現(xiàn)裝載機依舊存在抖動的情況，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，當閥桿失去活性時，由于不會影響到合流的特性，所以依舊可以將優(yōu)先閥裝回到原來的溫值進行測試使用，如果依舊存在抖動的問題，那么說明活動抖動問題與優(yōu)先閥無關(guān)，可以排除掉優(yōu)先閥的問題，再從其他方面考慮裝載機怠速提升動臂抖動故障的原因。

（三）做好對液壓油箱的排查工作

在對裝載機怠速提升動臂抖動故障的分析中，從液壓油箱的角度對故障問題進行排查時，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行存儲，再根據(jù)實際情況，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。

當泵齒被損壞時，對應(yīng)的裝載機在怠速下提動臂時，由于其轉(zhuǎn)向泵所提供的液壓油壓力較低，必然會使優(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)。針對這種情況，需要重新將液壓油進行加注，并將卸荷壓力調(diào)節(jié)到設(shè)計值，然后啟動怠速動臂，此時能夠發(fā)現(xiàn)裝載機不再出現(xiàn)抖動情況，設(shè)備恢復(fù)了正常。

四、結(jié)語

在對裝載機怠速提升動臂抖動故障的分析中可以發(fā)現(xiàn)，造成其動臂抖動的原因與液壓系統(tǒng)故障有著直接的關(guān)聯(lián)。其壓力和流量如果不能達到液壓系統(tǒng)的要求，必然會使裝載機發(fā)生抖動問題，所以在處理裝載機怠速提升動臂抖動故障時，應(yīng)該對抖動問題進行全面的分析和嚴密的排查，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試和排查問題，從而加快相關(guān)工程項目的施工進度。

文章來源：  《產(chǎn)品可靠性報告》  http://www.k2057.cn/w/kj/32519.html