某型液壓挖掘機回轉異常的原因排查及改進措施

2023-07-27 16:23 廈門三江盛達

一、故障現象

某型履帶式液壓挖掘機回轉馬達出現異響。維修人員隨即對該機進行測試，將發動機轉速置于1~7擋，挖掘機回轉速度正常，置于8~10擋回轉時，回轉出現明顯的抖動現象，且回轉速度較該機正常時的速度快15%。拆檢回轉馬達后發現其內部磨損嚴重，更換新回轉馬達后試機，故障現象沒有改善。

二、檢測回轉液壓系統壓力

根據該機回轉抖動故障現象，懷疑其原因為回轉液壓系統壓力不穩。將發動機轉速設定在8擋，使用和德尼科5060型測試儀監測回轉時回轉馬達輸入壓力，測試結果如圖1所示，由測試結果可知，挖掘機回轉后系統壓力峰谷差值達0.3MPa，確認回轉系統壓力不穩定。

三、原因分析

回轉馬達磨損異常、回轉系統壓力不穩定及回轉速度過快的原因多為回轉馬達流量過大，分析可能是減壓閥、回轉電控限速系統出現故障。

1.減壓閥故障

為了減小挖掘機回轉沖擊，在回轉液壓系統中設置了減壓閥，以降低液壓系統至回轉分支油路的壓力。此外，減壓閥還可保證該分支油路壓力和流量的穩定。若減壓閥失效，將造成回轉系統壓力波動。當發動機設置在7擋以下時，該挖掘機回轉正常，無抖動現象，說明壓力沒有波動，可排除減壓閥故障。

2.回轉限速系統故障

為了減小挖掘機液壓系統流量，以與回轉速度匹配，該機采用電控回轉限速比例閥，對回轉速度進行限制。電控回轉限速比例閥較電磁換向閥和直動式減壓閥在無級調壓和階躍響應平穩性等方面更具優點，可有效避免回轉限速造成的沖擊和異響，還可根據發動機設定的轉速改變回轉馬達輸入流量，保證回轉馬達輸入流量平穩且在額定范圍內。如果電控回轉限速比例閥有故障，可能導致回轉時流量和壓力異常波動，挖掘機回轉時抖動。

分析認為，回轉馬達流量大，原因可能是限速系統未起作用。通過查看挖掘機儀表中回轉限速比例閥電流得知，發動機轉速在8~10擋時，限速比例閥進行回轉限速時電流不穩定，這與挖掘機發生回轉不穩故障時的擋位一致。

四、故障排查

1.排查電控比例閥

通過檢查電控比例閥得知，該閥主要由線圈、比例電磁鐵、閥芯等組成。因比例電磁鐵、閥芯、閥體為一體式結構，拆解后修復難度很大，固采取更換新電控比例閥方法進行測試，故障狀態沒有改善，由此排除回轉限速電控比例閥有故障的可能，判斷為電氣系統有故障。

2.排查電氣系統

用萬用電表對回轉限速比例閥進行電流監測，回轉過程中電流值波動情況與車輛抖動情況一致，儀表顯示設定電流為700mA時，實際電流為1.0A，這與回轉速度快故障現象相符。

控制系統引發電流過大故障的原因有控制程序異常、控制器損壞、線束故障等。因該故障為個案，固暫且排除控制程序問題的可能。依據排查難度，優先檢查整車線束，該挖掘機控制器與回轉限速比例閥線束連接原理如圖2所從該回路電氣連接原理可看出，回轉限速比例閥兩端增加了續流二極管，而控制器調節比例閥開度是通過PWM調制脈寬實現。