摊铺机行驶系统故障分析与排除
LTU120C型沥青摊铺机由双泵、双马达驱动机身两侧履带实现行走,泵、马达均为闭式电比例变量控制。当操纵控制面板上的转向电位器时,控制系统给定左、右行驶泵不同的电流值,2个泵输出不同的流量,两侧行驶马达形成速差,从而使摊铺机转向。摊铺机有工作和行驶2个挡位,工作挡位时马达满排量,行驶挡位时马达排量根据速度设定在最小和最大排量之间。另外,摊铺机还有开环和闭环2种工作模式,在闭环模式下,通过速度传感器
LTU120C型沥青摊铺机由双泵、双马达驱动机身两侧履带实现行走,泵、马达均为闭式电比例变量控制。当操纵控制面板上的转向电位器时,控制系统给定左、右行驶泵不同的电流值,2个泵输出不同的流量,两侧行驶马达形成速差,从而使摊铺机转向。摊铺机有工作和行驶2个挡位,工作挡位时马达满排量,行驶挡位时马达排量根据速度设定在最小和最大排量之间。另外,摊铺机还有开环和闭环2种工作模式,在闭环模式下,通过速度传感器实时检测摊铺机的行驶速度,通过反馈微调液压泵排量来控制摊铺机作业时的行驶速度,使其不受外界干扰而保持速度稳定。
1.行驶向右跑偏
(1) 故障现象
一台LTU120C型摊铺机起步时总是向右跑偏,约3 s左右能恢复正常;转向电位器由转向状态回中位后,机器向右转10 s左右才能直线行驶;恢复直线行驶时,测量发现2个行驶泵变量电磁阀电流值有很大差异,但挂高速行驶挡时机器不跑偏;将机器调整为开环模式,前推行驶手柄,机器一直往右跑偏。
闭式液压系统工作原理
开环模式下机器跑偏,可排除马达测速传感器反馈错误信号问题。高速挡和工作挡的主要区别是马达排量不同,而高速挡时机器不跑偏说明2个行驶泵正常,马达工作在一定的小排量范围内也正常,原因可能是左行驶马达在大排量状况时有问题。
分析认为,产生此故障的可能原因为液压系统混入杂质,杂质卡滞在左行驶马达变量机构中,在断电状态下使马达不能恢复到最大排量位置,从而导致工作挡时左马达排量比右马达小,左侧履带行驶速度大于右侧,最终造成摊铺机出现以上故障。
拆解左行驶马达,发现其柱塞缸体配油面有明显刮伤痕迹;再拆解马达伺服变量阀芯,发现其上有大量片状铁屑。将左行驶马达更换后,机器恢复正常。
2.右侧履带无动作
一台DTU95C型摊铺机行驶时,右侧履带无动作。该机行走闭式液压系统工作原理如附图所示。其中,补油溢流阀作用是控制稳定的油压;补油泵作用是向主泵低压侧补油,同时向变量机构提供控制压力油;主泵高压侧通过高压溢流阀向低压侧溢流,以限制系统瞬时压力冲击;压力切断阀的作用是在系统压力达到设定值时,使变量机构的控制油回油箱,防止系统一直溢流发热。
在开、闭环状态和各挡位下工作时, 检查该机右侧履带均无行驶动作;测量行驶泵输入电流和驻车制动压力均正常;测量右行驶泵补油压力仅1.6 MPa(正常应为2.4 MPa),主油口工作压力几乎为零;将2个行驶泵主油口堵死,检测左泵压力可达38 MPa,而右泵几乎为零。
马达内泄过大可使补油泵压力过低,流量输出很小,通过以上测试2个泵的压力可判断故障点为右行驶泵。
右行驶泵无压力输出的原因可能有:补油泵吸空或内部磨损;补油溢流阀弹簧疲劳松弛或阀芯被异物卡滞,使补油压力无法正常建立;主泵配流盘、滑靴等组件损坏或严重磨损;主泵高压溢流阀损坏,使主系统压力无法建立;变量电磁阀得电无动作,或变量阀芯、平衡杆等伺服变量机构卡滞;主泵压力切断阀有故障,导致斜盘角度归零。
拆解该泵,其内部油液清洁,补油泵、配流盘和滑靴等组件均未见磨损和气蚀现象,补油溢流阀和高压溢流阀处也未发现污染物。将电磁阀线圈通电后检查,推杆能正常伸出,变量机构运动灵活无卡滞现象。进一步将泵解体,在压力切断阀处发现一杆状金属杂质。
清洗各零部件后将泵复原,在摊铺机刮板试验台检测补油压力达2.4 MPa,切断压力也上升至正常值38 MPa。
经分析,判定此故障的根本原因为大颗粒杂质使压力切断阀阀芯卡滞。切断阀阀芯卡滞后为常开状态,变量控制压力油直接回油箱,无法正常建立补油压力;同时阀芯卡滞使主泵斜盘角度归零,主油口无油液输出,最终导致摊铺机右履带不能行走。
(作者地址: 湖南省长沙市三一重工路机事业部 410100)
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