淺談日立ZAXIS330型液壓挖掘機故障及處理

吳靈芳

【摘 要】液壓系統是挖掘機最重要的系統之一，也是最容易出現故障的系統之一，本文以日立ZAXIS330型挖掘機的液壓系統為例，講述了液壓系統工作原理及故障的診斷和排除方法，重點論述了故障原因和故障排查的過程，總結出對日立ZAXIS330型挖掘機進行液壓系統故障診斷與排除應遵循的順序和原則。

【關鍵詞】挖掘機;液壓;故障;診斷;排除

中圖分類號： TU621;TU607 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）15-0056-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.15.027

日立ZX系列挖掘機應用廣泛，為了提高其工作效率，必須要保證挖掘機的性能和及時解決挖掘機的故障，而其中液壓系統是挖掘機最重要的系統之一，也是最容易出現故障的系統之一，因此找到其故障的診斷和排除方法尤其重要。液壓傳動故障的出現具有突發性、隱蔽性，而且涉及的元器件比較多，給故障診斷和排除帶來一定的困難，本文以日立ZAXIS330型挖掘機經常出現的故障為例，介紹液壓傳動的工作原理，分析其常見故障現象的診斷和排除方法。

1 日立ZAXIS330型挖掘機液壓系統的工作原理

日立ZAXIS330型挖掘機液壓系統是由一些基本回路和輔助回路組成，它們包括工作回路、限壓回路、卸荷回路、緩沖回路、節流調速和節流限速回路、行走限速回路和先導閥控制回路等。其元器件主要由工作泵、補油泵、先導控制閥、分配閥、安全閥、大臂油缸、小臂油缸、鏟斗油缸、油箱及相關管路等組成[1]。日立ZAXIS330型挖掘機液壓系統在工作過程中，液壓油自油箱底部通過濾油器被工作泵吸入，從油泵輸出具有一定壓力的液壓油進入一組并聯的分配閥。通過手柄→先導閥→工作閥組來實現相應的動作，系統通過總油路上的總安全閥限定整個系統的總壓力，各組工作油路的安全閥分別對相應油路起過載保護和補油作用。

2 日立ZAXIS330型挖掘機液壓系統故障診斷與排除

日立ZAXIS330型挖掘機，液壓系統的調定壓力為34MPa，小于該壓力則為系統壓力偏低。液壓系統的故障主要表現在兩個方面：大臂舉升緩慢無力和回轉緩慢無力，以下詳細介紹液壓系統不同故障現象的診斷和排除方法。

2.1 大臂舉升緩慢無力，而其他動作正常

2.1.1 故障診斷

在液壓系統中，如只是動臂舉升緩慢無力，而轉斗翻轉正常，這說明工作泵、總安全閥是正常工作的，系統壓力足夠，同時也說明泵進油端的管路和濾油器以及油箱的油量、油質沒問題。因此只需檢查大臂滑閥、大臂油缸、大臂部分的油管、及其密封件。

（1）檢查油路堵塞情況

先作常規處理，拆下油管，拆下大臂滑閥閥體、閥桿及相關部件進行清洗，把油道清洗干凈并用壓縮空氣吹通吹干。

（2）檢查油路泄漏情況

液壓系統的泄漏一般都是在使用一段時間后產生[3]。從表面現象看，多為密封件失效、損壞、擠出或密封表面被拉傷等造成。主要原因有：油液污染、密封表面粗糙度不當、密封溝槽不合格，管接頭松動、配合件間隙增大、油溫過高、密封圈變質或裝配不良等。泄漏分為內泄漏和外泄漏，通常故障主要由于內泄漏引起。內泄漏主要產生于動臂滑閥和油缸內泄漏，內泄漏主要發生于閥體和油缸內部，不易檢查，但可以借助一些輔助方法來判斷泄漏情況。

2.1.2 排除方法

如油缸內泄漏測試結果超過規定值，應予以拆開做進一步檢查，如密封圈損壞則更換，如缸壁拉傷嚴重則更換;如動臂閥磨損嚴重則更換。

2.2 大臂工作正常;小臂（鏟斗）工作緩慢無力

2.2.1 故障診斷

在液壓系統中，如大臂工作正常;小臂（鏟斗）工作緩慢無力。大臂舉升正常，這說明工作泵、總安全閥是正常工作的，同時也說明泵進油端的管路和濾油器以及油箱的油量、油質沒問題。此時只需注意檢查小臂（鏟斗）工作滑閥、安全閥、及其密封件。

2.2.2 排除方法

液壓傳動故障診斷與排除方法大同小異，同樣小臂（鏟斗）部分與大臂部分的故障處理方法也基本相同，因此對于處理小臂（鏟斗）工作部分的故障可參照2.1故障現象的處理方法進行操作。

2.3 大臂舉升緩慢無力;回轉緩慢無力

2.3.1 故障診斷

在工作裝置液壓系統中，大臂和回轉工作都不正常，引起這一原因比較多，它可能包含了前面故障現象外，還與總安全閥、液壓泵、濾油器、液壓油、分配閥進回油路故障有關。由于涉及點比較多，按故障排除方法由易到難、從關鍵點開始檢查起。先檢查最直觀的點，檢查油箱油量足不足，檢查液壓油的清潔度、顏色、粘度、稠度和氣味。液壓油從高壓側流向低壓側而沒有作機械功時，液壓系統內就會產生熱，如果液壓油溫度過高，會使密封件變質和油液氧化至失效，會引起腐蝕和形成沉積物，以至堵塞阻尼孔和加速閥的磨損，同時過高的溫度將會使閥、泵卡死，如果檢查發現有問題可先排除，接著檢查幾個關鍵部位。從幾率上來講，大臂滑閥和回轉滑閥同時損壞，大臂油缸和回轉油缸同時發生內泄漏的可能性比較少。因此可先進行系統壓力的檢測。系統壓力的檢測：在駕駛室右側顯示屏按SET鍵，發動機在額定轉速下，選擇P模式，將大臂提升到最高位置，此時表顯示最高壓力，此時讀數應為27～28MPa。

2.3.2 排除方法

如果系統壓力偏低，應主要從以下幾個方面分析和排除：

（1）分配閥有內漏：分配閥內泄漏主要原因有：總安全閥的主閥芯被卡死，閥桿與閥體的配合間隙太大，調壓彈簧損壞，閥內密封件損壞或閥體有砂眼等。拆檢總安全閥的錐閥是否被卡住;檢查閥桿和閥體的配合間隙，正常的配合間隙應在0.005～0.025mm之間，修理極限為0.04mm;檢查主閥芯于主閥套配合間隙，正常配合標準間隙為0.010～0.018mm，修理極限為0.03mm。檢查壓力彈簧及閥內密封件是否有損壞。（2）工作泵內漏：泵內漏表現為：工作時噪聲大、發動機轉速越高，則噪聲越大;在濾油器中可見到大量銅屑。應拆檢泵，如有損壞，應修復或更換。（3）在檢查并處理好在系統總的壓力問題后，如仍工作不正常則可按2.1、2.2條分別對動臂部分和轉斗部分排除。（4）若以上檢查都正常時， 則測量相應工作油路的壓力，用壓力表測得，當處于“回轉”“大臂提升”兩種工作狀態時，其工作油路的壓力僅為10MPa，先導控制系統油壓僅為0.5MPa，（正常值為2.8MPa）。而處于其他工作狀態的工作油壓、先導控制系統油壓符合正常值，后對液壓的工作原理圖進行仔細分析，發現回轉控制優先的先導油路與大臂控制優先的先導油路與左行走控制閥、直線行走閥的油路可相通，因此初步判斷可能由于“左行走控制閥”中有高壓油作用于“直線行梭走閥”，致使“直線行走梭閥”的閥蕊不在中位，“回轉”和“大臂提升、下降”的先導控制油路通過 “梭閥”、“直線行走閥”后被旁通泄壓，后輕微操作“左行走”操作手柄時，“回轉”和“大臂提升”兩者動作有所加快，因此判斷“左行走控制閥”的端部“彈簧和油封”損壞，經拆卸“左行走控制閥”發現油封、彈簧已明顯損壞，更換新彈簧及油封后，該故障排除。

2.4 回轉速度慢或回轉功能失效

2.4.1 故障診斷

引起回轉速度慢或回轉功能失效的原因大概有幾種：先導閥故障;控制閥內泵控制閥（5閥柱）閥柱卡滯;回轉溢流閥故障;回轉馬達故障;回轉馬達停放制動器溢流的開關閥故障;回轉減速裝置故障。

2.4.2 排除方法

檢查先導系統或主液壓系統有無故障，如果其他功能（前端工作裝置或行走）操作正常，則認為先導功能正常，如先導系統故障，故障可能發生于先導閥后的先導系統。

（1）檢查二次先導壓力是否正常，如異常則是先導閥故障;（2）二次先導壓力正常則監測泵控制壓力，一邊慢慢操作控制閥，一邊檢查泵控制壓力是否變化平穩，如變化不平穩則為控制閥內泵控制閥（5閥柱）閥柱卡滯;（3）如果泵控制壓力變化平穩，檢查回轉溢流壓力是否正常，回轉溢流壓力不正常，則為回轉溢流閥故障;（4）如果回轉溢流壓力正常，檢查回轉馬達的排油量是否正常，回轉馬達的排油量不正常，則為回轉馬達故障，回轉馬達的排油量正常，檢查回轉馬達停放制動器溢流的開關閥是否劃傷或卡滯，如回轉馬達停放制動器溢流的開關閥劃傷或卡滯，則是回轉馬達停放制動器溢流的開關閥故障，反之則為回轉減速裝置故障。維修回轉減速裝置，故障排除。

3 維修挖掘機液壓系統注意事項

本文只介紹了日立ZAXIS330型挖掘機液壓系統的典型故障及其維修方法，實際上還有其他一些故障，如行走緩慢、某些前端工作裝置動作緩慢、液壓油溫度高、管接頭經常沖斷等等，但無論什么緣故，所有的液壓傳動問題都可歸納為：壓力、流量、方向三大問題。而引起三大問題的原因一般都是泄漏、堵塞、油管接錯、調壓不對造成的。因此在維修液壓系統故障時必須注意：

（1）液壓元器件一定要清洗干凈，油路處理暢通后方可組裝。（2）不要使用不干凈的液壓油，不用劣質的密封件。（3）一定要正確組裝元件，如“Y”型圈開口不能裝反，油管不能接錯。（4）對工作泵排量及安全閥的調整在未弄清楚之前不要亂動，以免引起調大了沖壞液壓元件，調小了工作緩慢、無力或無動作。

總之，當液壓系統出了故障，不要盲目處理，按照“先易后難、先外后內、先重點后一般”的順序分析和解決問題[4-5]，一般先檢查外部泄漏情況，檢查油量油質，檢查堵塞情況，對于元器件內部磨損引起的故障，要先弄懂原理后作針對性的檢查，通過對液壓系統更加深入的了解和掌握，不斷提高技術和工作能力，才能更好地解決好液壓設備使用者面臨的主要問題，管理好液壓系統。

【參考文獻】

[1]章信才.進口挖掘機液壓系統結構原理與維修[M].沈陽：遼寧科學技術出版社，2008.

[2]朱齊平，馬德水，周興業，等.進口挖掘機維修手冊[M].沈陽：遼寧科學技術出版，2005.

[3]曹學峰，陳夢喜，孫英.日立ZAXIS330型挖掘機行走無力的故障排查[J].建筑機械化，2017（11）：63-65

[4]安慎永，李時征.日立ZX200-3型挖掘機鏟斗缸溜缸故障排查[J].工程機械與維修，2017（09）：48.

[5]張金陽.日立ZX240-3G型挖掘機柴油機無加速故障排查[J].工程機械與維修，2017（08）：63.