沃尔沃EC210B型挖掘机无行走故障诊断与排除

1.故障现象

1台沃尔沃EC210B型挖掘机作业中，出现左侧履带单独行走无动作故障，而两侧履带同时行走时正常，且无跑偏现象。

检测电气系统数据正常，检查机械传动部件也正常，初步判定为液压系统故障。该挖掘机能够直线行走正常，说明液压泵、先导控制阀、中央回转接头及行走马达无故障，故障位置可能在主控制阀。

2.主控制阀结构及原理

（1）主控制阀结构

沃尔沃EC210B型挖掘机液压系统的动力来自P1、P2泵（2个串联的变量柱塞泵）和P3先导泵。P1、P2泵和P3先导泵输出的压力油首先进入主控制阀。主控制阀主要由回转阀1、备用阀2、斗杆阀3、左行走阀4、动臂阀5、铲斗阀6、右行走阀7、主溢流阀8、中央旁通阀9、直线行走阀10、流量传感阀11、动臂保持阀12、斗杆合流阀13、斗杆保持阀14和逻辑阀15等组成，如图1所示。

P1泵输出的压力油通过P 1口进入主控制阀右边的回转阀1、备用阀2、斗杆阀3、左行走阀4。P2泵输出的压力油通过P 2口进入主控制阀左边的动臂阀5、铲斗阀6、右行走阀7。P1、P2泵各经过1个单向阀后，通过主溢流阀8将其压力调定在32MPa以内。单向阀的作用是反向截止，防止P1、P2泵压力油串通。

2个中央旁通阀9用于实现斗杆阀3和动臂阀5的合流。当动臂工作时，动臂合流先导控制油进入右中央旁通阀9，驱使右中央旁通阀右位工作，从P1泵输出的压力油不能经过右中央旁通阀9流回油箱，右侧压力升高，逻辑阀15打开，P1泵和P2输出的压力油合流进入动臂缸，完成举升动作。

当斗杆工作时，斗杆合流先导控制油进入左中央旁通阀9，驱使左中央旁通阀9左位工作，从P2泵输出的压力油不能经过左中央旁通阀9流回油箱，斗杆合流阀13打开，使P1泵和P2泵输出的压力油合流进入斗杆缸，完成斗杆的收放动作。

P3先导泵输出的压力油分为2路：一路输入先导控制阀。当驾驶员操作先导控制阀使挖掘机做各项动作时，先导控制阀输出的压力油可对主控制阀的各个阀组进行控制。另一路通过P3油口进入主控制阀，经过左、右两侧的节流阀分别进入图中所标示的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ油路。油路Ⅰ的先导压力油经过左行走阀4、右行走阀7，进入行走直线阀10的左腔并流回油箱，这条油路称为行走动作检测油路；油路Ⅱ的先导压力油经过斗杆阀3、备用阀2、回转阀1、动臂阀5、铲斗阀6后，也到达行走直线阀10的左腔并流回油箱，这条线称之为工作动作检测油路；油路Ⅲ中的先导压力油直接到达行走直线阀10的右腔。

（2）行走原理

挖掘机的行走工作原理如下：

当挖掘机无任何动作时，先导控制阀无动作，先导控制阀无压力油输出，主控制阀的各项动作控制阀处于中位，从P1、P2泵来的高压油经过主控制阀的中位流回油箱。此时2个流量传感阀11将流量反馈信号反馈至P1、P2泵的调节器中，控制P1、P2泵的斜盘倾角变小，以使P1、P2泵的排量减至最小。先导控制阀无动作时， P3先导泵无负载，P3油口进入主控制阀的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ油路的压力较低，直线行走阀10在弹簧作用下处于左位工作。

当挖掘机只做直线行走时，先导控制阀输出的先导压力油分别进入左、右行走阀4、7的左、右端部油腔，驱动左、右行走阀4、7的左位或右位工作。此时，由P3油口进入主控制阀的行走动作检测油路Ⅰ被左行走阀4的中位截止，工作动作检测油路Ⅱ、Ⅲ正常流通，直线行走阀10左、右侧油压产生的推力相同，直线行走阀10在弹簧的作用下左位工作，处于截止状态。此时，P1、P2泵分别给左、右行走马达供油，完成行走马达的正转或反转，以实现挖掘机的前进和后退。流量传感阀11则将流量信号反馈到P1、P2泵的调节器，驱使P1、P2泵的斜盘倾角与排量增大，以实现挖掘机行走速度加快。

当挖掘机直线行走和工作装置共同动作时，行走动作检测油路Ⅰ和工作动作检测油路Ⅱ都截止，P3油口压力油经过油路Ⅲ进入到直线行走阀10的右侧。随着压力的升高，直线行走阀10的弹簧被压缩，直线行走阀10的阀芯向左移动，将左、右行走阀4、7的油路接通。

P1、P2泵除了给工作装置供油外，还要给左、右行走阀4、7供油。比如铲斗和行走同时动作时，P2泵给铲斗阀6供油，P1泵给左、右行走阀7供油。

3.检测

该挖掘机具有自检测功能，即通过机载电脑（VECU）检测P1、P2泵工作时的压力。

检测时可将电脑设置为F(fine)和G(general)2种诊断模式：当设定在F诊断模式时，中央旁通阀9导通，动臂、斗杆油路不合流；当设定在G诊断模式时，电脑通过控制动臂合流、斗杆合流电磁阀，使动臂合流先导控制油和斗杆合流先导控制油推动中央旁通阀使其关闭，从而实现动臂、斗杆油路合流。分别在F模式、G模式时测量P1、P2泵的压力，并在复合动作时观察挖掘机工作状态，可对判断挖掘机故障部位提供有效帮助。

按照以上思路，先将该挖掘机停放在平整且坚硬场地上，启动发动机后，再在F、G诊断模式下进行测试。

（1）单项动作检测系统压力

F模式 在F模式下，动臂、斗杆油路不合流，此时检测P1、P2泵压力如表1所示。检测结果表明：当做动臂和铲斗单独动作时，P2泵压力较高，P1泵压力较低且不稳定。

G模式 在G模式下，动臂、斗杆油路能够合流，此时检测P1、P2泵压力，如表2所示。检测结果表明：当做斗杆、动臂单独动作时，P2、P1泵压力均较高；而当做铲斗动作时，P2泵压力较高，P1泵压力较低且不稳定。

（2）复合动作测试

在F、G模式下，操作挖掘机做复合动作测试，测试结果如表3所示。检测结果表明：只有在F模式下做斗杆节流（“憋压”）和左行走动作测试项目时，左行走才无反应。其他测试项目和模式下左行走均正常。

4.分析推理

F模式下检测结果说明：当单独做动臂和铲斗动作时，P2泵压力正常；当单独做左行走、回转和斗杆动作时，P1泵测量值仅为10MP a，明显低于正常值26~27MPa，由此说明P1泵侧应该有泄漏。

G模式下检测结果说明：当单独做左行走和回转动作时，P1泵压力依然偏低；当单独铲斗动作时，P2泵压力正常；而当动臂、铲斗油路合流时，P1泵和P2泵压力正常。检测结果说明泵和主溢流阀1都正常，同时还说明P1泵与P2泵的压力存在联系，可能是主控制阀内出现泄漏引起。

复合动作测试结果说明：当在F模式下工作时，系统无合流，P2泵给动臂或铲斗供油，P2泵侧有正常压力，左行走正常；P1泵侧做斗杆动作时却不能左行走，意味着只有P2泵侧有压力时P1泵侧才能建立起压力，实现左行走。在G模式下工作时，只要有任一动作和回转动作复合，P2泵侧就会建立起压力，实现左行走。

经过上述分析可以得出结论：P2泵侧压力建立不起来，应该是P2泵至主溢流阀的单向阀出现泄漏，从而造成P1泵与P2泵压力油混合在一起。

根据以上分析推理，拆检P2泵至主溢流阀1的单向阀，发现该单向阀出现严重磨损。更换一个新单向阀后试机，一切正常。

在此次故障诊断中，我们采用了压力检测、动作测试及分析推理的方法。在不拆卸主控制阀的情况下，采用该方法判断出故障存在部位，不仅成本最低，且耗时最少。