混凝土输送泵车臂架故障的诊断与排除攻略

2023-09-20 理论教育版权反馈

【摘要】：某公司从日本引进的IPF85B-2型混凝土输送泵车，采用两个往复运动的液压活塞传递动力，并将混凝土挤压到施工地点。节流阀3与一个二位四通换向阀2组成流量控制阀组，控制臂架伸缩回转的速度范围，保证臂架工作过程的安全。若依旧未排除故障，则可断定非此阀原因。此故障的处理可直接在油路中进行，调整阀流量，若压力无变化可断定非此阀原因。

某公司从日本引进的IPF85B-2型混凝土输送泵车，采用两个往复运动的液压活塞传递动力，并将混凝土挤压到施工地点。车的臂架机构相当于一套布料器，使混凝土在施工浇灌中方便迅速。它的水平工作长度为17.4m，垂直工作长度为20.7m，可进行全回转及各种角度施工。该臂架由液压缸和液压马达驱动。液压缸及液压马达的液压油由一台定量柱塞泵提供。液压泵与液压缸、液压马达及相应的液压元件、电气元件构成一整套电液闭合回路的控制系统。由于臂架的控制工作系统比较复杂，在使用中发生的故障较多，现将该系统的液压回路及故障的分析处理介绍如下。

1.系统组成及工作原理

如图7-33所示，该系统由以下四部分组成：

1）液压泵。额定压力为28MPa的斜盘轴向柱塞泵向液压回路提供液压油，液压泵与油过滤装置组成供油系统。

图7-33 液压控制系统框图

2）控制元件，包括溢流阀、换向阀、节流阀及平衡保护阀等。把来自液压泵的液压油分配到相应的工作元件，使系统可靠地按程序工作。

3）指令元件，由电磁阀、控制开关等组成。用电信号指令换向阀动作。

4）执行元件，包括液压缸、液压马达。其作用使臂架完成伸、缩或回转的工作指令。

在其液压系统（见图7-34）中，当液压油的压力达到额定值28MPa时，导调式溢流阀1处于开启状态，保证系统在额定压力下工作。二位四通换向阀2相当于一个卸荷阀，在非工作状态时处于平行位，使来自液压泵的液压油卸流回油箱，当处于交叉相位时，液压系统处于工作状态。

现以下段液压缸油路为例说明其工作原理。

图7-34所示为通过手动或电磁阀动作使三位四通换向阀5换向来完成液压缸的伸缩动作的。节流阀3与一个二位四通换向阀2组成流量控制阀组，控制臂架伸缩回转的速度范围，保证臂架工作过程的安全。因液压传动中的速度与流量有关，故调整节流阀3节流孔的大小将直接影响进入液压缸的油流量。图7-34中用双点画线框起来的部分为管架系统的平衡阀组，它由液控单向阀11、减压阀9、溢流阀10等组成。该阀组的作用是保证液压缸工作状态的安全平稳。当三位四通换向阀5处于交叉相位时，液压油通过液控单向阀11进入液压缸有杆腔，而无杆腔的油通过节流阀3、液控单向阀11、三位四通换向阀5回油箱。当下段液压缸的液压油回流时，平衡阀组内的减压阀9使回路中产生5MPa的背压，用以保证液压缸回落的平稳可靠。当液压缸回落或受到较大冲击振动时，为使液压缸内的瞬间高压油不致于击穿油塞，阀组内设置溢流阀10，以保证液压缸工作的安全。

图7-34 液压系统原理图

1—导调式溢流阀 2—二位四通换向阀 3—节流阀 4—制动器液压缸 5.1～5.4—三位四通换向阀 6.1～6.3—臂架系统 7—回转液压马达 8—液压泵 9—减压阀 10—溢流阀 11—液控单向阀

管架的回转由回转液压马达7驱动。由于臂架的质量较大，回转时的工作惯性也较大，为避免臂架回转动作终了时液压马达内产生较大的不平衡力使管架可靠制动，阀内设置一个减压阀，使低压油路产生3MPa的背压来保证管架回转时的工作平稳。

2.故障现象及诊断、排除

准备两块量程35MPa的压力表及相应的油管与接头。

（1）臂架起升时费力、缓慢将压力表安装在液压系统中（该系统在支腿操作阀组上有一压力测试接头），测定系统压力不小于28MPa后，要考虑如下几方面的因素：

1）液压缸的活塞密封圈损坏，使低压油腔与高压油腔窜通而造成高压油腔的流量及压力不足，此故障要更换密封圈，同时检查缸壁是否有拉痕。

2）节流阀3的流量值太大。由于电气部分可能短路或开关不回位，使节流阀3始终处于分流状态。可切断该阀电磁阀电源，并调整该阀的流量。若依旧未排除故障，则可断定非此阀原因。

3）臂架升落的连接铰接处因润滑不到而锈蚀，造成起落臂架阻力过大。应对连接处进行润滑。

（2）臂架伸缩回转不动作或动作不停

1）电路系统中检查熔断器是否熔断、电路是否短路或电磁阀是否烧损。应更换损坏的熔断器、电磁阀或重连电路。

2）若只是回转不动作，要检查回转液压马达是否有问题或回转减速器的传动轴是否“滚键”，并做相应的处理。

（3）臂架回路停止后自然滑移制动器摩擦片表面若有污油或磨损超过规定值，锁不住臂架回转台的制动盘而造成臂架因重力原因的自然滑移，此时应更换摩擦片。

（4）臂架液压缸逐渐收缩

1）首先应考虑的是液压缸内的活塞密封圈有无损坏，处理如前所述。

2）若液压缸内无问题，就应考虑到是臂架液压缸的平衡阀组的问题了，主要是平衡阀组的封闭不严造成封闭腔的液压油回流泄压。拆下平衡阀组，检查阀体底座有无裂痕，阀内的液控单向阀是否被异物卡住，或因阀芯与阀座的配合面接触不良而造成液压油通过单向阀回流泄压。若是阀体座有裂痕，则应更换阀组；若是单向阀故障，则可根据实际情况修复或更换。修复后的平衡阀组必须经试验台测试后方可使用，否则可能会造成臂架缸的工作不可靠。

（5）臂架的一方不动作此故障一般多在液压缸上升伸出时发生。

1）首先测定系统压力是否可达28MPa的额定值，若达到了额定压力值，要检查液压缸的换向阀。在排除电气故障的可能性之后，可用手推该阀的换向阀杆，若推不动可判定阀杆被异物卡住，拆下换向阀排出异物；同时检查阀杆及沉积槽、密封圈有无磨损，确认无误后再安装。

2）检查液压缸的密封圈有无损坏，处理如前所述。

3）测定系统压力低于28MPa的额定压力值，其原因一般有以下三种：

①安全阀的开启压力低于规定值。调整安全阀，观察压力是否上升，若无作用，将该阀拆下，检查阀座有无裂痕，阀座的裂痕会造成油泄漏，以及油路分流压力降低。因该系统所用的是导调式安全阀，所以要同时检查先导调压锥阀和阀座的配合面接触情况，若该配合面封闭不良，液压油就会在额定压力下顶开阀内的主阀芯而泄压回油。上述两种情况都应更换安全阀。

②节流阀的流量太大。此故障的处理可直接在油路中进行，调整阀流量，若压力无变化可断定非此阀原因。

③柱塞液压泵的内泄大于规定值，使泵不能向回路中提供足够的液压油。在检查上述情况无误后，可断定是柱塞泵的供油（出口）压力不足所致。阀板与柱塞缸之间的磨损使弹簧推力减弱、板阀间的配合不良及高低压油在液压泵内部泄漏，这些均可导致泵的出口油压力不足。

拆开液压泵，同时注意各个液压缸与柱塞偶件不要弄混，最好在液压缸和柱塞上做上标记。在弹簧的受力方向加调整垫，增强弹簧的张紧力，使泵体内的液压缸与阀板、阀板与阀体得到足够推力的可靠配合。若阀板表面与阀体表面有轻微划痕或曲翘，可通过手工研磨修复。液压泵装配后可在试验台上测试。若不具备试验台可采取一种简易可行的测试方法：将泵卡在台虎钳上，用手将泵的出油孔堵死，用油桶往进油孔注入液压油，然后沿泵的旋转方向转动花键轴，且不停地转动不停地注油，同时观察回油孔是否回油；若不再回油，表明该泵基本达到了工作要求，否则可根据情况进一步研磨阀板，修复或更换液压泵。

臂架液压系统的压力不足还可采用仪表隔断法来分析判断。在该系统设定的压力测试处安装压力表，然后将系统通向臂架液压缸的阀与油路隔断，操作二位四通换向阀2，观察压力有无变化。若压力即刻达到规定值，可断定是三位四通换向阀5的内部综合泄漏所致，此情况不多见。若压力依旧不变化，即可断定是安全阀或液压泵的故障。若无试验机台，可将安全阀油路隔断，短时间操作二位四通换向阀2，看压力能否达到规定值。若能达到规定值，则可断定是安全阀故障，否则是液压泵故障所致。安全阀一旦出现故障后，一般要更换安全阀。

混凝土输送泵车臂架故障的诊断与排除攻略

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