山东东上智能装备有限公司
品牌:龙工型号:转向/转斗/动臂适配车型:30/50装载机发货地:山东临沂发货方式:物流托运包装:木箱
装载机采用液压与液力机械传动,具有变速平稳、传动比大、作业效率高和无级变速等特点,应用十分广泛。其变速器采用行星齿轮式动力换挡变速器,换挡操作系统为液压式。在使用中有时出现换挡冲击故障,即换挡后装载机不能平缓起步,而是出现短暂的动力传递中断而后猛然结合使整机出现荷载冲击现象。
轮式装载机的制动系统多采用气液联动盘式制动机构,主要由空气压缩机、油水分离器、压力调节器、储气罐、脚踏制动阀、制动加力器、制动分泵、制动盘和制动钳等组成。
在分析与判断装载机制动失效的故障之前,先要进行仔细的检查,确保无零部件损坏和管路漏气、漏油,并且加力器的储油室内制动液充足,然后再按照如下方法与过程进行检查分析。
(1)根据气压表的读数进行故障判断
制动系统正常气压一般为0.65-0.8MPa,若压力显示在正常工作压力以内,则可以判断从空压机至储气筒的工作气路是正常的,故障可能在脚制动阀至制动器之间。如果读数低于0.4MPa,则故障通常在空压机至储气筒之间,故障部位多为空气压缩机和压力调节器。
压力调节器为弹簧――膜片调压式,主要由单向阀、调压阀和排气阀组成。单向阀用于防止压缩空气从储气筒向空压机倒流,调压阀用于调定系统的制动气压在规定的范围内,排气阀用于当储气筒内气压升至调定的压力值时,将空压机产出的多余压缩空气排放到大气中。其常见故障为调压阀中可自由浮动的排气阀阀杆因生锈而活动受限,卡在向大气中排气的位置。判断时先检查调压螺钉是否松动,如未松动再用手感觉压力调节器的排气口是否有气流脉动,如有脉动,作为应急处理可用旋具的木把轻敲排气阀端部,如果气流脉动消失,表明排气阀杆已经回位;如果仍不奏效,需将压力调节器拆开,清洗后再重新安装。
空压机为活塞式,根据实践经验,如果压力调节器无故障,则往往是由于空压机的气门关闭不严、产气量少导致制动气压过低。而气门关闭不严的原因在于气门弹簧受热退火使刚度下降,或气门处较脏,可以通过更换弹簧或清洗来故障。
(2)脚制动阀的检查与故障判断
脚制动阀的常见故障为膜片破损和活塞生锈发涩。可以通过踩放动作并根据脚制动阀回位时排气声来判断故障部位。如果踩下很费劲或踏板回位不灵活,则故障原因为脚制动阀活塞生锈发涩,拆下清洗后在活塞外周抹上少许机油即可;如果踩下踏板时听到脚制动阀有排气声,而放松踏板时排气声很小,则故障原因为膜片破损。
(3)加力器的检查与故障判断
加力器(又称气液制动总泵)是将气压制动力转化为液压制动力并增力的部件,它由储油室、气缸活塞和油缸活塞组成。其常见故障为气缸活塞卡死和油缸活塞的密封皮碗破损。检查时先拧松加力器出油管的接头(不必卸下),踩下制动踏板,观察有无制动液喷出及喷出的压力大小。如果无制动液流出或虽有制动液流出但压力很低(制动液喷出无力),则需拆开加力器检修,检修的主要部位是气缸活塞和油缸活塞的密封也皮碗圈。在重新装配零部件时,尤其要注意使油缸活塞前方密封圈的开口朝向油的方向,重新装配加力器后排除制动油路中的空气。排除空气时应注意及时向加力器的储油室补充制动液,防止加力器油缸活塞内的制动液被吸空,否则空气会再度进入系统。
(4)制动器组件的故障判断
该制动器为钳盘式,其制动间隙不可调整,如果摩擦片的磨损量在一定范围内,可通过分泵的工作进行一定补偿。在制动系统无故障的情况下,如果仍出现制动不灵的现象,则可断定为制动器制动间隙过大或制动分泵故障而造成的。
在发动机中,曲轴,飞轮,皮带轮等转动部件中的任何一个都会形成振动力,由于这个振动力与部件的不平衡量成正比,与其每分钟转速的平方成正比,因此,当转速增加时,振动也被急剧放大,所以转动部件之间的平衡量 好小一些。其它机械噪音来自发动机活塞,气门机构等,构成了发动机噪音的一部分,如活塞敲缸,挺杆噪音,气门开闭所产生的噪音,气门和气门弹簧振动所产生的噪音,以及正时链与链轮啮合时产生的噪音。
当作用到活塞上的压缩压力转变为燃烧压力时,就产生了敲缸。活塞敲缸因活塞间隙的不同而不同,活塞间隙大时, 有可能产生敲缸声。活塞敲缸的特点是发动机冷态时很响,因此时活塞间隙大,随着发动机的温升,声音也变小。要减轻活塞敲缸,减少主侧压力,因此有些发动机将活塞销的中心与活塞中心线偏离一定距离,即可减少敲缸声。减少活塞敲缸的另一方法是在活塞裙部安装钢架,用以减少活塞裙部的热变形,从而可使用尺寸略大的活塞。活塞敲缸是活塞侧面敲击缸壁所产生的噪音将活塞间隙减小,使活塞敲缸声变小。
装载机工作装置是装载机的一个重要组成部分,其工作性能的好坏将直接影响到整个装载机的工作效率,但是,与装载机的其它系统相比而言,大家对其研究的深度不够。尤其是近几年,大家对装载机的外观设计越来越注重,而其内在的核心部分却没有任何提高。下面,我们根据近年来装载机工作装置经常出现的故障,逐一分析一下。
工作装置拉杆弯曲:顾名思义,拉杆在工作过程中是受拉力的,只会出现被拉长或铰接孔失圆的现象,不会出现弯曲现象。因此拉杆在设计中我们只考虑其能承受的 大拉力,不考虑其它力,因而拉杆成为工作装置中 薄弱的部件。实际工作中,如果工作装置设计不合理或操作不当,将使拉杆承受比拉力还大的其它力。
如果用户接下来的动作不是下降动臂或收斗,而是直接提升动臂,这时,拉杆受的力就不是拉力,而是压力。用下图来说明:在图示位置卸料后,如果立即提升动臂,由于卸载限位块与动臂接触,铲斗与动臂的相对夹角不能再减小,这时拉杆受到铲斗的推力,该推力通过摇臂作用到翻斗油缸上,将活塞杆往外拉,而此时的翻斗油缸前后腔都处于封死状态,通过翻斗油缸的前腔泄油,后腔补油才能使工作装置继续向上运动。种情况:工作装置在处于 高位置以下的任意位置卸料后如果拉杆产生的 大推力不能使翻斗油缸活塞杆向外拔出, 后只能使拉杆弯曲。因此,这种情况下拉杆所受的 大压力是由翻斗缸前腔泄荷阀的压力决定的。
*二种情况:当工作装置进行挖掘作业时,这时装载机的整个重量都落在铲斗和后轮上,前轮不承受力。铲斗对地面的切入力是由拉杆对铲斗的推力提供的,所以这时的拉杆承受的是压力,其压力的大小是根据整机的重量和翻斗缸前腔泄荷阀的压力共同决定的,两者取其 小者。
*三种情况:当工作装置在卸料作业时,用户往往为了卸料干净,操纵翻斗油缸,用铲斗限位块与动臂进行猛烈碰撞,这时摇臂会对拉杆产生一个冲击压力,如果不考虑运动惯性力的大小,拉杆所受压力的大小也是由翻斗缸前腔泄荷阀的压力决定的,与种情况相似,所不同的是这种工况翻斗缸是主动的,而种情况翻斗缸是被动的。
以上是拉杆弯曲的三种典型工况,用机械原理中力矩平衡的方法,我们可以找出拉杆受压力 大的一种工况,对拉杆进行稳定性验算。对于*三种工况,我们可以在动臂座梁处焊接一个限位块,可以防止翻斗缸将太多的冲击压力传递到拉杆上。
某一ZL40装载机两转斗油缸活塞杆紧靠头部均严重弯曲并引起油缸漏油。据该车操作人员反映,活塞杆弯曲时并没引起注意,只是由于油缸严重漏油时才发现两活塞杆已弯曲。后经现场机务管理人员分析,故障的原因可能是驾驶操作人员技能不熟练,盲目**负荷作业所致。故该车进厂修理时,仅对两弯曲活塞杆制定了冷压校正修理方案。但装车使用仅几个台班,两油缸又出现严重漏油,两转斗油缸活塞杆又在原弯曲位置发生弯曲变形。之后,使用单位购置了原来两套新转斗油缸总成,装车使用几个台班后两转斗油缸活塞杆再次在相同位置发生弯曲变形。
2、故障分析
该装载机工作装置采用反转连杆机构,动臂为单板结构,两摇臂铰接支撑点位于动臂中部横梁上。通常造成液压缸活塞杆弯曲,一般应为液压缸受轴向压力过大而失稳弯曲,即弯曲现象发生在转斗油缸活塞杆受 大弯曲力矩工况时。但对照已弯曲活塞杆弯曲部位及装载机作业工况受力分析,显然不属于液压缸因受轴向压力过大而弯曲。因为该活塞杆弯曲部位在紧靠活塞杆头部,也就是说在活塞杆接近完全收缩、 小行程时弯曲的,而此时装载机实际作业工况正处于铲斗前倾卸料位置,并非处于工作装置受力 大的典型工况。
通过对活塞杆弯曲部位分析以及对该装载机实际作业工况进行观察,发现在动臂 大举升高度,产斗在转斗油缸作用下前倾撞击动臂抖落物料时,转斗油缸与动臂横梁发生碰撞。进一步检查验证,发现两个转斗油缸缸盖法兰下侧均有碰撞痕迹,两转斗油缸安装部位下方的动臂横梁相应处也发现有碰撞痕迹。显然,两转斗油缸活塞杆弯曲现象发生的直接原因为转斗油缸与动臂横梁发生干涉所致。
在装载机工作装置结构设计中,除了满足使用性能、技术经济指标、劳动条件等要求外,还保证作业时构件间无运动干涉。而该故障是在运行工作几年后发生的,新车时并未发现有该故障现象,由此推断,该故障是在经过长期使用后工作装置部分某些机件结构运动参数发生变化所致。经检查工作装置部分:动臂、连杆、摇臂、铲斗及其铰接支点无变形、开焊、裂纹、移位 、松旷、咬死等现象;再检查动臂提升、铲斗翻转等技术参数指标,发现转斗前倾角远大于设计值45°。
部分装载机存在一些不尽合理的地方,笔者根据多年的实践经验,针对装载机发动机,制动系统提出了一引起改进方案。发动机目前国内装载机普遍配装WD615系列发动机,在使用中也存在一些不足之处,建议改进如下:改进柴油滤清器的结构形式。把原结构变为一次性旋转更换滤芯,简化保养,提高燃油系统的可靠性。原设计的滤芯由于滤纸外露,*受到污染和损坏,增加了燃油系统发生故障的概率。
由于目前大部分工地没有的加油设备,为了提高柴油过滤系统的可靠性,建议在输油泵和油箱之间加装油水分离器和粗滤器。改进预滤器的结构形式。原预滤器结构由旋风管和废气喷射的排尘装置组成,由于工作环境恶劣,排气管*损坏。排气管损坏使预滤器失去作用。建议采用切向进气或者预滤杯等以粒径较大的粉尘。这种形式结构简单,清洗方便,寿命较长。
保养方便,不需要工具就可拆卸。原来的轴向密封滤芯一般都用中心螺杆安装,*造成滤芯变形,密封失效。制动系统目前国内的装载机制动系统,大部分采用气**油形式。四轮制动的单管路制动系统由空压机,组合阀,空气罐,单管路空气制动阀,加力器,盘式制动器及气管,油管组成。实际使用中*发生制动不灵,制动漏油等故障。为了提高制动系统的可靠性。建议使用径向密封的空气滤芯。这种密封结构可靠建议对以下部分进行改进:。
制动气压管路由单管路变为双管路,以提高安全系数。增加空压机到组合阀的铁管长度,采用多个U形排列,以增强输出空气的冷却效果,减轻组合阀橡胶密封件的老化。采用带干燥器的调压器替换现在使用的组合阀,以减少储气罐的积水。
在气**油制动系统中,加力器是非常关键的部件,对其储液罐应加装报警装置。可以采用以下两种结构:采用液位报警,使用浮子和舌簧开关以检测制动液液面的高低,适时报警,采用行程报警,若加力器活塞行程太大,说明制动系统有故障。采用液压制动系统,保留现在的盘式制动装置,去掉空压机,储气罐等装置,在液压系统中增加制动泵,调压阀,蓄能器,制动阀。
装载机使用中,如果出现换挡冲击,应先检查位于油室A的端间的阀体上的单向阀的节流孔有无堵塞。可以用压缩空气或细铜丝疏通。另外,由于只有弹簧蓄能器的活塞和主压力阀的阀杆的移动才能实现系统油压的变化,因此也需要检查活塞和阀杆有无卡死现象。根据实践经验,如果油路系统没有按照规定时间清洗,油液杂质过多,*导致节流孔的堵塞和活塞的卡死。这是导致换挡冲击的常见原因。