叉車液壓傳動系統的故障診斷
2008-7-23 2:39:00 來源:物流天下 編輯:56885 關注度:摘要:... ...
傳動系統作為叉車的“心臟”,操作人員平常多留意一下其運作,出現的故障就會少些。
叉車液壓系統是叉車的重要組成部分,其工作裝置和轉向系統等都是由液壓系統驅動完成。因此,叉車液壓系統質量優劣直接影響叉車的性能。液壓系統故障一般并不復雜,多數故障是表現在執行機構,但要具體找出故障部位和故障原因,并不是件容易的事,因為在液壓系統中,同一故障現象產生的原因可能是一個因素,也可能是多種因素的綜合影響。另外,液壓傳動故障的隱蔽性較大,不能給檢查人員提供可靠的信息,然而在行業中,可以采用多種方法盡快地診斷系統故障,力求提高其診斷的可靠性。常見叉車液壓系統的故障診斷方法如下。
故障分類
液壓系統故障率一般可以把叉車液壓系統的工作過程分為三個階段:
初期階段:一臺新出廠的叉車或是經過大修調試后,系統剛開始正常工作,在這一階段系統工作的故障率相對較高,其主要原因是設計可能不夠完善,元件選用不合適或質量不過關,元件及管路清洗不徹底以及裝配不當等。其故障現象為振動、泄漏、系統壓力不穩、執行元件運動不穩及溫升過高等。如果采取相應措施,故障率會逐漸下降。
運行中期階段:叉車在這一階段故障率最低,引發故障主要原因的70%-80%是由于液壓油被污染或變質造成的。液壓油中的污染物部分或全部堵塞了元件的節流孔或節流縫隙改變了系統的工作性能.引起元件動作失調或完全失靈。如多路閥的安全閥及轉向系統的溢流閥不穩定,壓力隨機漂移,也會造成滑閥阻力增大以及機構動作反映遲鈍等。
運行后期階段:在叉車接近大修的運行后期,由于液壓元件相對運動部分的磨損量增大,密封件的磨損或老化等原因,使故障率逐漸增大。其故障現象多數表現為外泄漏量加大,整個系統效率下降及動作遲鈍等。
現場診斷
在此之前,多數叉車液壓系統的故障診斷主要采用以下幾種方法:經驗法,憑工作人員多年的實踐經驗對故障系統進行診斷;試驗法,用故障檢測器對故障系統進行測試,確定故障原因;計算機法,利用液壓系統故障診斷專家系統軟件對故障進行分析;置換法,用更換元件或類比的方法來確定故障位置。
上述四種方法各有優缺點:僅靠經驗的工作人員需要有豐富的經驗,否則會導致盲目操作。用故障檢測器或計算機軟件則需要昂貴的測試設備,費用高而且實際操作比較復雜。而置換法也存在一定的盲目性。對叉車液壓系統的故障診斷最好采用經驗法與置換法相結合的辦法,統稱為邏輯推理法。具體步驟如下:
了解故障現象。首先需要調查清楚叉車是在什么情況下出現故障的,是否調整或修理過有關元件,如果系統還能動作,則一定要親自觀察一下故障現象。
分析結構工作原理對叉車液壓系統原理圖進行詳細分析。熟悉各元件結構、工作原理及特性,根據故障現象逐項分析判斷故障原因。
診斷的措施。一般情況是通過視覺判斷和分析系統的故障原因。即視覺觀察各元件動作情況,油面高度是否正常,看油質和系統振動幅度有無異常現象等。聽覺判斷聽系統噪聲是否過大,溢流閥是否有嘯叫聲,機構動作時其沖擊聲是否過大。觸覺用手觸摸泵、閥及管路等液壓元件,觀察設備是否有溫度過高、異常振動或是有無斷流現象等。嗅覺聞液壓油是否有變質的氣味,是否有因液壓油過熱引起橡膠零件發出異常氣味及液壓泵是否有燒結氣味等。
用排除法進行判斷。通過上述了解故障現象、分析原因和具體檢查故障現象等步驟,就可以列出可能產生故障的逐項原因及故障元件,然后用排除法,先把較易檢查的元件進行故障排除或確定。這樣就會集中在幾個較復雜的元件上,然后用置換法把同樣規格的合格元件置換有疑問的元件,進行試驗。一般情況通過以上過程,對叉車液壓系統的一般故障均能有效的判斷和排除。
故障診斷實例
故障一:叉車發動機轉速提高以后升降液壓缸和傾斜液壓缸動作緩慢。某寶雞CPC2叉車發動機在怠速狀態下(約600r/min),叉車空載,起升液壓缸、傾斜液壓缸及轉向系統均能正常工作。當加大油門,發動機轉速提高以后,出現升降液壓缸和傾斜液壓缸動作緩慢,有爬行現象。這種現象隨著發動機轉速的提高而加劇,但轉向系統仍能正常工作,能聽到系統發出的有規律噪聲。
寶雞CPC2叉車液壓系統主要包括工作裝置液壓系統和轉向液壓系統兩部分。在使用現場了解到,此叉車已屬運行中期階段,首先應排除設計不合理的因素,經過對系統原理的分析列出了故障現象的邏輯分析圖Ⅰ(見圖1所示)。從圖中和上述故障現象分析,首先可以排除多路換向閥無油液流過的故障。在圖1中右側換向閥有油流過的四個可能故障為:油壓不夠、下降限速閥故障、管路堵塞和流量不足。根據實踐經驗可以排除下降限速閥及管路堵塞存在故障的因素,檢查便集中在油壓不夠和流量不足兩個故障原因上。
按逐項檢查措施可以看到升降液壓缸無泄漏(判斷的理由是,如有內漏升降液壓缸放氣塞處會有液壓油流出),各管路也無泄漏;將一金屬棒緊貼在多路閥上的安全閥處,用耳細聽,未聽到有溢流聲,這表明油壓不夠不會是故障的主要原因。用手摸泵,感覺在振動。與發動機轉速相對應變化,能聽到泵發出的低沉噪聲,這樣可初步判斷泵存在故障。從流量不足故障分析,泵供油不足是主要原因。根據情況觀察和使用時間,可以認為泵轉速低的因素不是故障原因。因此,唯一故障因素就集中在泵吸油不足。依此判斷,當把泵的吸油管拆掉進行檢查,發現在泵吸油口附近堆積了許多濾網片,清除濾網片等雜物后,重新裝上了新濾油器,經運行,試車系統工作正常。
故障二:叉車修后調試發現液壓油箱溫度過高。某寶雞CPC3A型叉車正在進行修后調試,其空載或滿載狀態起升速度均可達到設計要求,轉向系統工作也正常,但叉車發動1Omin左右,液壓油箱溫度便達80℃并有不斷升高趨勢。
根據故障現象和叉車屬于初期運行的特點,可以列出如圖2所示的故障邏輯圖。按照故障診斷方法檢查并未聽到溢流閥有溢流聲;用手觸摸多路閥也未感到有振動現象。根據空載或滿載時起升速度均能達到設計要求的現象,可以排除多路閥出現故障的因素。這樣問題就集中在分流閥是否溢流和泵是否存在故障這兩個原因上。在排除了吸油不暢、油黏度不合適之后,進行認真地聽、摸和觀察泵工作情況,發現泵的機械故障可能性很小,問題便集中在分流閥上。拆開分流閥,未發現異常現象,但發現分流閥的回油口在轉向器不工作時沒有液壓油流出。在轉向器不工作時,卻有液壓油流出。根據此現象可判定故障發生在轉向器上。更換新轉向器后,故障即排除。經與原設計查對轉向器應為開心無反應式,而安裝采用的轉向器為開心有反應式,所以造成了轉向器在中位時分流溢流閥經常溢流,引起系統發熱。
故障三:液力傳動叉車養護后無前進II擋速度。一臺液力傳動叉車進行二級養護時出現如下故障:掛I擋正常,掛II擋時不僅沒有II擋應有的速度,而且比I擋速度還低。拆檢變速箱看到I擋離合器鼓表面已經因摩擦產生的高溫變成紫藍色,前進I擋離合器下的兩個齒輪即主動齒輪和輸入軸I擋齒輪均無法自由轉動,證明離合器內部的摩擦片已被燒毀。解體I擋離合器,發現離合器軸(即變速箱輸入軸)潤滑油道已被鋁粉堵塞,活塞背面也有大量結塊鋁粉,離合器主、從動摩擦片因高溫燒結成為一個整體,無法分離。另外,變速箱底部柱狀濾網的外層金屬絲已經完全剝離破碎,被碾壓成塊粒狀。叉車液力傳動系統中只有變矩器中才有鋁制件,所以對變矩器解體檢修,可以看到渦輪背面有嚴重的磨痕,鋁粉就是由此產生的。
該叉車柱狀金屬濾網是用黏接劑黏在濾網固定架上的,由此判斷,在80~ 90℃的油液中經過長時間的浸泡和振動,金屬濾網逐漸松動,最終脫離濾網固定架,被變速箱中齒輪打碎并碾成塊粒狀,通過油液循環管路進入到變矩器中,在高速運轉中不斷撞擊渦輪背部,產生大量鋁粉。鋁粉又通過循環管路流回變速箱,進入I擋離合器潤滑油道中并將其堵塞,離合器摩擦片在缺少潤滑油的情況下高速旋轉產生高溫,導致摩擦片燒結。這樣,掛前進II擋時,實際上參加傳動的有兩對齒輪副:輸入軸I擋齒輪與輸出軸I擋齒輪副和主動齒輪與輸出軸II擋齒輪副。由于I擋齒輪副的傳動比大于II擋齒輪副傳動比,所以最終起作用的是I擋齒輪副,同時II擋離合器處于打滑狀態,在摩擦片的摩擦阻力作用下,出現了掛II擋時前進速度比I擋更慢的情況。
最后更換了損壞的部件之后,按規范予以修復,故障終于消失。