EHST-1A和EST-2D型電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)液壓系統(tǒng)故障的診斷與排除

1. 液壓系統(tǒng)的組成及工作原理

電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)的液壓系統(tǒng)由轉(zhuǎn)向控制回路、鏟斗控制回路、卷纜控制回路、制動(dòng)控制回路組成，用于控制電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)回轉(zhuǎn)彎、鏟斗的升降傾翻回收、電纜的收放及鏟運(yùn)機(jī)的制動(dòng)。

1．轉(zhuǎn)向控制回路

(1)回路組成。

回路組成見圖8。

(2)回路工作原理。

EHST-1A,三相電動(dòng)機(jī)通過三聯(lián)傳動(dòng)帶將動(dòng)力傳遞到三聯(lián)齒輪泵的轉(zhuǎn)向泵，溢流閥使轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的油壓力控制在12.4MPa之內(nèi)，當(dāng)轉(zhuǎn)向泵的壓力油超過12. 4MPa時(shí)，則通過溢流閥上溢流孔返回油箱。當(dāng)左轉(zhuǎn)彎時(shí)，操縱轉(zhuǎn)向閥使壓力油通過緩沖閥進(jìn)入轉(zhuǎn)向液壓缸的無桿腔，使活塞桿伸出，實(shí)現(xiàn)左轉(zhuǎn)彎。如果在轉(zhuǎn)向過程中，則系統(tǒng)壓力超過15.2MPa，緩沖閥將動(dòng)作，將高壓油直接流入低壓回路，就可避免轉(zhuǎn)向過程中壓力過高，防止轉(zhuǎn)向系統(tǒng)過載和沖擊。

右轉(zhuǎn)彎時(shí)的工作原理與左轉(zhuǎn)彎時(shí)相同，操作轉(zhuǎn)向閥使轉(zhuǎn)向液壓缸的油流反向，即可實(shí)現(xiàn)右轉(zhuǎn)彎。

EST-2D:三相電動(dòng)機(jī)通過傳動(dòng)帶將動(dòng)力傳遞到雙聯(lián)齒輪泵的轉(zhuǎn)向泵，泵出的壓力油經(jīng)過分流閥進(jìn)入轉(zhuǎn)向控制閥。通過操縱控制閥，使油進(jìn)入轉(zhuǎn)向缸的有桿腔或無桿腔實(shí)現(xiàn)鏟運(yùn)機(jī)的轉(zhuǎn)向。如果在轉(zhuǎn)向過程中，系統(tǒng)壓力超過16.5～17.9MPa，緩沖閥將動(dòng)作，使高壓油直接流回油箱，避免轉(zhuǎn)向系統(tǒng)過載和沖擊。

2．鏟斗控制回路

(1)回路組成。

回路組成見圖9。

(2)回路工作原理。

從三聯(lián)齒輪泵的工作泵來的壓力油進(jìn)人主控制閥，當(dāng)系統(tǒng)油壓超過( EHST-1A、11.0MPa，EST-2D、11.4MPa)時(shí)，主控制閥的安全閥開啟，壓力油經(jīng)旁路進(jìn)入回油管。當(dāng)推動(dòng)主控制閥傾翻手柄時(shí)，油通過主控制閥進(jìn)入傾翻液壓缸無桿腔，活塞桿伸出，從而使鏟斗翻轉(zhuǎn)，這時(shí)，有桿腔的油通過多路閥返回油箱。

在工作原理和部件構(gòu)成方面。舉升回路類似于傾翻回路，只是舉升回路多了一個(gè)浮動(dòng)位置，當(dāng)舉升手柄向前推動(dòng)到底時(shí)，進(jìn)入浮動(dòng)位置，舉升液壓缸兩腔油路都與回油路相通，這樣油液就能自由進(jìn)入舉升液壓缸。鏟斗靠自重下降，防止下降動(dòng)作過猛。

3．卷纜控制回路

(1)回路組成。

回路組成見圖10。

(2)回路工作原理。

EHST-1A：三相電動(dòng)機(jī)通過三聯(lián)傳動(dòng)帶將動(dòng)力傳遞給三聯(lián)齒輪泵，三聯(lián)齒輪泵有兩條接在液壓油箱上的吸油管，一條油管通過第一級(jí)齒輪泵給舉升和傾翻回路供油，中間齒輪泵和后齒輪泵共用一條吸油管，中間齒輪泵為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供壓力油，而后齒輪泵為液壓卷纜馬達(dá)提供壓力油，當(dāng)后齒輪泵的油壓力超過9.6MPa時(shí)，壓力油就會(huì)通過溢流閥1流回油箱，當(dāng)鏟運(yùn)機(jī)前進(jìn)時(shí)，三聯(lián)齒輪泵的后齒輪泵吸出的共45.42L壓力油通過9.6MPa的溢流閥進(jìn)入卷組電磁閥P口，從A口出來進(jìn)入分流閥，其中26.495L≈26.5L壓力油通過5.9MPa的溢流閥、單向閥進(jìn)入液壓卷纜馬達(dá)，驅(qū)動(dòng)液壓卷纜馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)，再通過套筒滾子鏈驅(qū)動(dòng)電纜卷筒，進(jìn)行放纜，另外18.9251L≈19L液壓油從分流閥出來后與液壓卷纜馬達(dá)出口的液壓油匯合進(jìn)入油冷卻器，使電纜保持一定的張力。

當(dāng)鏟運(yùn)機(jī)后退時(shí)，壓力油進(jìn)入電磁閥P口，從B口出來直接進(jìn)人液壓卷纜馬達(dá)進(jìn)行收纜，由于電磁閥是否通電是由擋位控制手柄通過行程開關(guān)直接控制的，所以電纜卷筒能自動(dòng)收放纜，具有自動(dòng)控制的特點(diǎn)。

EST-2D,卷纜系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)泵是自饋柱塞泵，當(dāng)鏟運(yùn)機(jī)后退時(shí)，該泵將壓力油泵到調(diào)壓閥后再到液壓卷纜馬達(dá)，實(shí)現(xiàn)收纜，從液壓卷纜馬達(dá)出來的油經(jīng)過油冷卻器回到油箱。當(dāng)鏟運(yùn)機(jī)前進(jìn)時(shí)，電纜在受到的張力作用下實(shí)現(xiàn)放纜，液壓卷纜馬達(dá)起到液壓泵的作用，液壓馬達(dá)泵出的油與柱塞泵泵出的油合流后經(jīng)調(diào)壓閥流回油箱。

4．制動(dòng)控制回路

由工作制動(dòng)回路與停車制動(dòng)回路組成。

(1)工作制動(dòng)回路。

工作制動(dòng)回路組成見圖11。

(2)工作制動(dòng)回路原理。

EHST-1A：該車的工作制動(dòng)形式是輪邊蹄式制動(dòng)，正常情況下，剎車蹄在彈簧作用下處于收回位置，在制動(dòng)時(shí)，踩下制動(dòng)踏板，制動(dòng)缸內(nèi)的剎車油經(jīng)加壓后送到各輪邊的制動(dòng)缸，克服彈簧力使剎車蹄張開，產(chǎn)生制動(dòng)；當(dāng)松開制動(dòng)踏板后，各剎車蹄在彈簧作用下收回，同時(shí)將剎車油壓回油杯內(nèi)。

EST-2D:卷纜和制動(dòng)柱塞泵是由變矩器內(nèi)的齒輪驅(qū)動(dòng)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)一運(yùn)轉(zhuǎn)，這個(gè)泵就開始工作。液壓油經(jīng)柱塞泵加壓后進(jìn)入單向閥塊，其中兩路分別輸往兩個(gè)蓄能器，另兩路分別輸往腳制動(dòng)閥。當(dāng)踩下腳制動(dòng)器踏板時(shí)，從柱塞泵和蓄能器來的壓力油通過腳制動(dòng)閥進(jìn)入前后橋的盤式制動(dòng)器上，從而產(chǎn)生制動(dòng)；松開制動(dòng)踏板時(shí)，腳制動(dòng)悶及制動(dòng)管路內(nèi)的油通過腳制動(dòng)閥返回油箱，制動(dòng)器的壓力下降，使腳制動(dòng)器松閘。

(3)停車制動(dòng)回路組成。

停車制動(dòng)回路組成見圖12。

(4)停車制動(dòng)回路工作原理。

EHST-1A：工作時(shí)，推壓手制動(dòng)閥，從靜液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的變量液壓泵過來的壓力油通過手制動(dòng)閥、電磁閥進(jìn)入油增壓器，再輸往鉗形制動(dòng)缸，壓縮制動(dòng)彈簧，使制動(dòng)缸松閘；拔出手制動(dòng)閥，切斷靜液壓系統(tǒng)的壓力油，鉗形制動(dòng)缸的制動(dòng)彈簧恢復(fù)原形，使制動(dòng)缸閘片與制動(dòng)盤接觸，產(chǎn)生制動(dòng)，制動(dòng)管路的油通過增壓器、電磁閥和手制動(dòng)閥返回油箱。

EST-2D:工作時(shí)，推壓手制動(dòng)閥，從液力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)變矩器上的補(bǔ)油齒輪泵來的壓力油經(jīng)過停車制動(dòng)電磁閥進(jìn)入停車制動(dòng)液壓缸、壓縮制動(dòng)彈簧，松開制動(dòng)；停車時(shí)拔出手制動(dòng)閥，制動(dòng)電磁閥動(dòng)作，切斷壓力油，制動(dòng)缸在制動(dòng)彈簧的作用下，使制動(dòng)片貼合，產(chǎn)生制動(dòng)，制動(dòng)管路的液壓油通過電磁閥返回變速箱。

2. 主要特點(diǎn)

EHST-1A：采用變量柱塞液壓泵一變量柱塞油馬達(dá)閉式循環(huán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，具有體積小、噪聲小、可無級(jí)變速的特點(diǎn)。卷纜電磁閥在鏟運(yùn)機(jī)前進(jìn)或后退時(shí)白動(dòng)控制卷纜系統(tǒng)的收放纜。液壓變量馬達(dá)后端設(shè)置的拖車旁通閥使維修鏟運(yùn)機(jī)拖車時(shí)簡(jiǎn)便易行。工作制動(dòng)采用輪邊蹄式制動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，只是當(dāng)輪邊進(jìn)泥水后，影響鏟運(yùn)機(jī)的制動(dòng)效果。恒壓變量液壓泵可保證液壓系統(tǒng)在恒定壓力下，流量隨外界負(fù)載變化而變化，液壓系統(tǒng)功能靈活機(jī)動(dòng)；當(dāng)液壓系統(tǒng)無外載時(shí)，恒壓變量泵輸出流量為零或很小時(shí)，輸入功率隨負(fù)載大小變化甚至為零，這樣輸入功率總是處在最佳利用狀態(tài)，大大減小了功率的消耗。

EST-2D:采用變矩器變速箱組合液力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，液力變矩器的渦輪轉(zhuǎn)矩能隨外部載荷轉(zhuǎn)矩增加而自動(dòng)增加，同時(shí)其轉(zhuǎn)速自動(dòng)降低；載荷轉(zhuǎn)矩減小時(shí)，渦輪轉(zhuǎn)矩自動(dòng)減小，同時(shí)轉(zhuǎn)速自動(dòng)增加。液力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)使EST-2D鏟運(yùn)機(jī)能帶載荷起動(dòng)，電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定工況區(qū)擴(kuò)大；工作制動(dòng)采用輪邊多盤濕式制動(dòng)，制動(dòng)器是封閉的，制動(dòng)性能可靠，制動(dòng)效果不受環(huán)境影響；停車制動(dòng)采用變速箱內(nèi)動(dòng)定摩擦片碟形彈簧制動(dòng)方式，制動(dòng)效果好，只是結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，維修不太方便。

3. 液壓系統(tǒng)典型故障的診斷與排除

1．故障現(xiàn)象

瓦格納EHST-1A型電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)在使用過程中，發(fā)現(xiàn)有液壓系統(tǒng)過熱現(xiàn)象；經(jīng)分析，液壓系統(tǒng)過熱主要分3種現(xiàn)象，每種現(xiàn)象的產(chǎn)生又有不同的原因。

2．故障診斷

(1)泵過熱原因。

1)液壓油過熱。

2)氣穴現(xiàn)象。

3)油中含有空氣。

4)穩(wěn)流閥或過載安全閥調(diào)整壓力過高。

5)過載。

6)泵損壞或磨損。

(2)溢流閥過熱原因。

1)液壓油過熱。

2)閥調(diào)定不當(dāng)。

3)閥磨損或損壞。

(3)液壓油過熱原因。

1)系統(tǒng)壓力太高。

2)過載安全閥調(diào)定壓力太高。

3)油液太臟或油位過低。

4)液壓油黏度不合標(biāo)準(zhǔn)。

5)液壓油冷卻系統(tǒng)損壞。

6)泵、閥、缸或其他元件磨損。

7)油液流動(dòng)阻力大，如過濾器過流面積小等。

液壓系統(tǒng)過熱最常見的現(xiàn)象是泵過熱，而泵過熱的第一種原因就是液壓油過熱。液壓油過熱有7種原因，經(jīng)過逐項(xiàng)檢查分析發(fā)現(xiàn)，EHST-1A電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)液壓系統(tǒng)過熱的主要現(xiàn)象是油液過熱，油液過熱的主要原因又是3）、6）、7）三種原因，經(jīng)過進(jìn)一步實(shí)際檢查，發(fā)現(xiàn)三聯(lián)泵、過載閥、液壓卷纜馬達(dá)及變量柱塞泵、液壓變量馬達(dá)均出現(xiàn)較大程度的磨損，液壓油濾清器被破布等雜物堵塞，有些鏟運(yùn)機(jī)因無備件而將油冷卻器甩開造成液壓油冷卻系統(tǒng)損壞。

3．故障排除

分析檢查出液壓系統(tǒng)過熱的原因后，即可容易地找出維修方法。泵、液壓馬達(dá)、閥體的磨損，主要是因?yàn)橐簤河吞K所致，加液壓油應(yīng)該執(zhí)行“三過濾”原則，而實(shí)際在加油過程中，為了加快速度，連油箱上的過濾網(wǎng)都被拆除，這樣臟物雜質(zhì)就很容易進(jìn)入液壓系統(tǒng)，造成液壓系統(tǒng)元件的磨損，使液壓油過熱，影響鏟運(yùn)機(jī)的工作，所以，為了保證鏟運(yùn)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，必須嚴(yán)格執(zhí)行加油“三過濾”原則，及時(shí)修復(fù)或更換磨損的液壓元件，恢復(fù)液壓油冷卻系統(tǒng)。