经简化的混凝土输送泵液压系统图如图7-24所示，分析液压系统图后，确定产生行程变短的原因可能有：1）行程调整阀4没有完全关闭。......
2023-09-20
楚天IPF-85B型混凝土输送泵车主液压系统故障的诊断与排除
【摘要】：根据上述原因进行一一排查，最终发现故障是主换向阀5阀芯被卡滞造成的。进行混凝土泵送试验时送了500m3混凝土后，液压油温度上升到50℃的情况下各系统的工作仍正常。这些都说明此次故障的根源是弹性柱销的断落。而常见问题大都在液压系统油路中，在液压设备修理过程中不能盲目认定为主机和主液压泵的故障。
1.故障现象
某公司一台楚天IPF-85B型混凝土输送泵车在施工过程中突然出现下述故障：泵车在无负荷泵送时发动机转速自1800r/min降至1500r/min，在主液压缸换向时发动机转速又降至1100r/min，此时臂架管即使在水平状态混凝土也泵送不出。经过道路试验和主液压系统强制升压试验，排除了发动机动力不足和主泵内泄的可能，从而确认故障出现在主液压系统油路上。
2.主液压系统工作原理
该机的主液压系统原理如图7-39所示，泵送工作时，打开泵送开关，此时卸荷电磁阀3得电动作，系统建压，液压油自主泵1首先经减压阀9，一路经手动逆转阀4、先导换向阀16控制升压阀换向，另一路向蓄能器12充压，控制闸阀动作以及主液压缸6和换向阀5动作。先导换向阀16是控制整个系统连续不停动作的关键阀。
3.故障诊断
（1）减压阀输出压力太低 减压阀9的标准输出压力为21MPa、主液压泵1的液压油经减压阀9后通过先导换向阀16控制升压阀15换向，从而使闸阀换向阀14和主换向阀5换向。当减压阀输出压力降低后，不但影响液压系统对蓄能器12的充压能力和速度，而且使升压阀15换向迟缓，导致主液压缸6的活塞到位后换向不及时，进而增加主液压泵1的负荷，表现为换向时发动机转速下降，油压上升。
图7-39 IPF-85B型混凝土输送泵车的主液压系统原理
1—主液压泵 2—溢流阀 3—卸荷电磁阀 4—手动逆转阀 5—主换向阀 6—主液压缸 7—顺序阀 8—主压力计 9—减压阀 10—活塞引拔阀 11—手动换向阀 12—蓄能器 13—闸阀液压缸 14—闸阀换向阀 15—升压阀 16—先导换向阀 17—行程调整阀 18—安全阀
（2）蓄能器氮气压力不足 蓄能器12的标准气压力为7MPa，其主要作用是建立一个预压，以保证闸阀液压缸13先于主液压缸6动作，并保证闸阀换向阀14和主换向阀5迅速换向。氮气压力降低后（一般低于5MPa），液压系统预压力降低，因而在每次升压阀换向后，来自主液压泵1的液压油必须首先对蓄能器12充压以弥补压力损失，在给油路充压过程中由于闸阀换向阀14和主换向阀5不能及时动作，导致主液压缸6和闸阀液压缸13不能及时换向，致使主液压泵1负荷增加，因而出现了换向时发动机转速下降的现象。
（3）活塞引拔阀内泄 活塞引拔阀10的作用是拉出混凝土缸活塞杆，当其出现轻度内泄后，主液压缸6无杆腔和有杆腔的压差下降，使主液压缸6动作过程中阻力增加，使主液压泵1负荷加大，导致泵送时出现发动机转速下降的现象。
（4）主换向阀节流孔不畅通 节流孔的作用是平衡主换向阀5两边的压差，以缓冲主换向阀换向时的冲击力，节流孔不通畅可使两边的压差变得很小，从而使主换向阀5换向迟缓，引起主泵1负荷增大，造成主液压缸6换向时发动机转速下降。
（5）升压阀阀芯、闸阀换向阀阀芯或主换向阀阀芯被卡 由主液压泵1来的液压油经减压阀9后，一路使升压阀15动作，另一路给蓄能器12充压，并在升压阀15动作后促使闸阀换向阀14和主换向阀5动作，一旦阀芯被卡，就会造成换向迟缓，引起发动机转速下降。
根据上述原因进行一一排查，最终发现故障是主换向阀5阀芯被卡滞造成的。该阀芯是由一大阀芯及一镶嵌的小阀芯组成，其结构如图7-40所示。
4.故障排除
图7-40 主换向阀芯结构
1—大阀芯 2—小阀芯 3—弹性柱销 4—弹性柱销断片
在拆检过程中，维修人员首先发现阀芯左右推动不灵活，由铜棒轻轻振出后，发现阀芯表面均磨损正常，但弹性柱销3一端有半片高于另外半片且阀芯表面齐平，并有明显摩擦的亮迹，而柱销另一端是陷在阀芯里。在阀体内表面与柱销对应区域也有一道明显的光亮的滑动轨迹，轻轻振动阀芯后，弹性柱销3掉出半段断片（见图7-40中的4），由此断定是柱销的断片引起的故障。因为柱销断片在阀芯左右移动中始终存有脱落的趋势，因而引起与内壁摩擦，造成两种后果：阀芯换向时被卡，导致换向迟缓，引起发动机转速下降；阀芯换向后由于断片卡滞而移动不到位，造成主油道供油不畅，油压非正常地升高，也就是主液压缸换向过程中发动机转速下降。这两种后果与故障症状相符。在清除半段断片后还对阀芯及内壁进行修磨，使阀芯装上后用手推动时感觉比较轻松。装配完后进行了试机，无负荷泵送时上述故障现象消失，发动机转速波动始终在±50r/min之间变化，主液压缸工作频率也恢复正常。进行混凝土泵送试验时送了500m3混凝土后，液压油温度上升到50℃的情况下各系统的工作仍正常。这些都说明此次故障的根源是弹性柱销的断落。
混凝土输送泵在工程施工中使用越来越广泛，数量越来越多，一般来讲由于主机和主泵引起的故障比较少见，因此必须经过充分的论证、试验才能判断主机和主液压泵的故障。而常见问题大都在液压系统油路中，在液压设备修理过程中不能盲目认定为主机和主液压泵的故障。目前使用的许多以柴油机为原动力的拖式泵或其他型号泵车的液压系统工作原理也大致相同，在修理过程中可以借鉴。
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2023-09-20
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