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挖掘机多路阀故障分类及排查方法


01
挖掘机常用液压系统

全液压挖掘机要求其液压系统具有较快的响应速度、较好的操控性能和良好的节能效果。目前挖掘机常用的液压系统有节流型及负载敏感液压控制系统。


节流型液压控制系统具有结构简单、响应灵敏等优点,但是存在节流和溢流损失较大、发热量较大、系统效率较低的缺点,尤其在多种执行装置同时动作时,执行装置的运动速度受负载影响比较明显,甚至存在高负载执行装置动作停止的可能。


负载敏感液压控制系统可以弥补节流型控制系统存在多种执行装置同时动作协调性差和节能性差等方面的缺陷。目前,徐工XE55D、XE60D两款挖掘机均配置了单变量泵负载敏感控制液压系统,其整机性能领先同类产品,国内保有量已经超过6000台。

02
XSV12型多路阀

XSV12型多路阀是一款徐工自主开发的负载敏感控制阀,如图1所示。该阀结构紧凑、控制性能优越,已经成功应用在徐工XE55D、XE60D型挖掘机上,无故障装机工作时间已超过8000h。该阀由1个进油阀、1个回油阀和8个工作阀组成,具有中位卸荷、负载保持、压力补偿、直线行走、流量再生、回转限位、流量共享、反馈压力滤波、过载补油等功能,适用于工作压力小于30MPa、流量低于120L/min的挖掘机。


03
故障分类及排查方法

XSV12型多路阀在实施批量装机过程中,由于多种原因,会出现压力类、流量类和泄漏类故障。我们根据故障分类,叙述故障现象及排查方法。


(1)压力类故障

XSV12型多路阀压力类故障一般发生在挖掘机启动、空转及带载时,其中启动时期发生较多。该类故障主要表现为:整机无动作或系统无压力;单片工作阀无压力或压力较低;系统压力过高且调节无效。

整机无动作或系统无压力该故障分为5种,其原因及排查方法如下:

一是LC单向阀密封损坏,造成系统无法建立压力。排查时拆卸LC单向阀测压口堵头,检查LC单向阀压力是否正常。

二是LS减压阀密封损坏,造成系统无法建立压力。排查时拆卸LS减压阀测压口堵头,检查LS减压阀压力是否正常。

三是减压阀阀芯卡滞,造成P口压力与LS减压阀压力之间的通道关闭,LS减压阀压力没有反馈到变量泵,导致挖掘机无动作。排查时拆卸减压阀螺堵,检查减压阀阀芯滑动是否灵活。减压阀结构如图2所示。

四是卸荷阀阀芯卡滞或卸荷弹簧损坏。排查时拧下其六角螺母,检查其内部的卸荷阀阀芯是否卡滞、卸荷弹簧是否损坏。

五是主安全阀密封损坏,造成系统无法建立压力。排查时拆卸主安全阀,检查其密封是否损坏。

单片工作阀无压力或压力较低该故障分为2种,其原因及排查方法如下:

一是该片工作阀压力补偿器内的LC单向阀阀芯卡滞无法回位,造成负载压力无法进入LC单向阀反馈压力通道。排查时拆卸该片工作阀压力补偿器堵头,检查LC单向阀阀芯是否卡滞。

二是该片工作阀过载补油阀密封损坏,造成压力无法建立或压力较低。排查时拆卸过载补油阀,检查其密封是否损坏。

系统压力过高且调节无效系统压力过高的标准是空载时卸荷压力大于4MPa,并伴有发热现象。该故障分为3种,其原因及排查方法如下:

一是LS减压阀、LC单向阀油路憋压,造成系统压力过高。排查时拆卸LS减压阀、LC单向阀测压口堵头,接上压力表,检测LS减压阀、LC单向阀压力是否正常。

二是LS减压阀、LC单向阀流量控制阀堵塞,无法正常泄压。排查时拆卸LS减压阀、LC单向阀流量控制阀,检查其是否堵塞。

三是系统本身回油背压过高。排查时拆卸T口堵头,接上压力表,检测其压力是否超过2MPa。

(2)流量类故障

XSV12型多路阀流量类故障主要表现为:输出流量与需求不符,输出流量不稳定,单片工作阀无流量输出或流量很少。输出流量与需求不符该故障分为2种,其原因及排查方法如下:一是先导压力偏低,造成主阀阀芯没有达到最大开启位置。XSV12型多路阀先导压力一般为3.0~4.0MPa,排查时检测先导压力是否满足要求。

二是主阀阀芯卡滞,造成流量无法按需求输出。排查时拆卸先导端盖,检查主阀阀芯孔道是否存在杂物。

输出流量不稳定该故障分为2种,其原因及排查方法如下:

一是先导压力不稳定,造成输出流量不稳定。排查时检测有故障单片工作阀先导压力是否稳定。

二是LS减压阀压力出现波动,造成输出流量不稳定。排查时检测LS减压阀压力是否波动,如果波动,确定LS减压阀和该单片工作阀压力补偿阀是否损坏。

单片工作阀无流量输出或流量很少该故障分为2种,其原因及排查方法如下:

一是先导压力偏低,造成单片工作阀无流量输出或流量很少,导致执行装置动作偏慢。排查时检测先导压力是否满足要求。

二是单片工作阀压力补偿器内的LC单向阀阀芯卡滞无法回位,造成负载压力无法进入LC单向阀反馈压力通道,导致单片工作阀流量偏少、工作装置速度缓慢。排查时拆卸该单片工作阀压力补偿器堵头,检查LC单向阀是否卡滞。压力补偿器结构如图3所示。

(3)泄漏类故障

XSV12型多路阀泄漏类故障主要表现为各单片工作阀接合面漏油和端盖漏油。

单片工作阀接合面漏油该故障分为2种,其原因及排查方法如下:

一是单片工作阀之间的连接螺母松动,造成其接合面漏油。XSV12型多路阀连接螺母推荐拧紧力矩为50~60N·m。排查时检测连接螺母力矩是否符合规定。

二是单片工作阀之间的密封损坏,造成其接合面漏油。排查时拆下漏油的阀片,检查密封是否损坏。

单片工作阀端盖漏油故障分为2种,其原因及排查方法如下:

一是单片工作阀端盖连接螺母松动,造成端盖漏油。XSV12型多路阀端盖连接螺母规定拧紧力矩为10~11N·m。排查时检测连接螺母拧紧力矩是否符合规定数值。

二是单片工作阀端盖密封损坏,造成端盖漏油。排查时拆下漏油的端盖,检查其密封是否损坏。

04
维修方法及注意事项

(1)维修方法

减压阀的维修XSV12型多路阀减压阀(见图2)阀芯卡滞,造成整机系统没有压力或压力偏低现象比较少见,故障大都是由于减压阀阀体螺纹加工深度无法控制,造成装配时螺堵旋入太深,导致减压阀阀芯行程较短引起系统压力偏低。修理时将减压阀阀孔的堵头拆掉,找到减压阀螺堵,用六角扳手将螺堵外旋至螺堵端面与减压阀阀体端面对齐即可。

压力补偿器的维修XSV12型多路阀压力补偿器(见图3)出现故障,主要是由于LC单向阀阀芯卡滞,造成负载与LC单向阀通道堵塞。修理时先拧下补偿器阀孔堵头,抽出压力补偿器,再用六角扳手拧下导向堵和弹簧,更换LC单向阀阀芯并使其保持滑动灵活,最后旋入导向堵并拧紧堵头,防止漏油。

(2)注意事项

XSV12型多路阀阀体接合面的平面度要求较高,拆卸不当容易出现磕碰,造成损伤,导致阀体报废。拆解时,先拧下双头螺柱上的连接螺母,再从回油阀片开始依次拆下各阀片。

安装XSV12型多路阀阀芯时,其同轴度应控制在0.1mm。安装后各阀片均要固定,不得有轴向窜动。减压阀套与减压阀孔为过盈配合,安装时最好在低温下采用尼龙或木锤轻轻敲打进入。

若XSV12型多路阀使用时间较长或者经过多次拆装,应更换双头螺栓,以免影响拧紧力矩。应定期检查挖掘机工作装置的沉降量,防止因多路阀阀芯磨损造成内泄漏量增加。

XSV12型多路阀已成为徐工挖掘机XE55D、XE60D配套量非常大的液压元件,由于其结构复杂、成本较高,因此了解其常见故障分类、排查方法、维修方法及注意事项,对于减少故障、降低维修成本具有重要意义。