多田野汽车起重机液压泵故障案例分析

案例1——多田野汽车起重机液压泵故障

对日本多田野TG—452型汽车起重机的一次更换液压油后，出现滑块伸缩不畅、支腿千斤顶顶升无力和上车负重旋转困难等现象，其他动作正常。从液压系统可知，该机型由一个串联泵和一个单泵分别给全车液压系统供油，单泵供主、副卷扬筒；串联泵中供油量大的1号泵给吊臂变幅及伸缩缸供油，供油量小的2号泵给下车滑块、千斤顶和上车回转马达供油。经测量，2号泵供油系统压力在发动机高速运转时只能达到9MPa。分析认为可能是溢流阀有故障，但检查时却未发现溢流阀弹簧断裂、弹力减弱或阀芯关闭不严等现象；再分析，上下车动作均无力，很可能是2号泵供油压力低所致，而造成供油压力低的原因是由于内部磨损严重，导致间隙增大而形成内漏。将泵打开后发现，两侧板烧蚀、磨损严重，高温已使一侧板变为蓝色，两齿轮端面沟槽很深。排除措施：因两侧极敷铜层（图2-130）还未磨透，经磨削加工后还能满足精度要求；两齿轮端面经磨削加工也可达到使用要求。测出磨削量，将泵壳磨削到所需尺寸，组装上车后试机，工作恢复正常。

图2-130 侧板

2号泵是在缺油的情况下运转而损坏的。缺油的原因为两泵共用一个进油口，而过油口正对1号泵进油腔，2号泵的油由泵体内与1号泵油腔相通的油道得到。在更换起重机液压油时，泵内的液压油全部放光，当加油时，1号泵进油腔先充满液压油，2号泵的油道和进油腔充满空气且不能在较短时间内排出。此时若立即使2号泵工作，就会造成短时干磨产生高温而烧坏接触面出现内漏，使泵供油压力降低而不能正常工作。

案例2——进口起重机AV—3型齿轮泵损坏

AV—3和同类型双联、三联齿轮泵，是日本8～50t起重机的液压动力源。由于这种泵价格较高，每台达数万元且难以购买，因此当其损坏时有必要进行修复。

1.泵的损坏情况

经过对泵解体测量，发现有以下损坏情况：①第一联泵壳高压油口出现裂缝。②泵壳体在吸油腔内壁出现严重扫膛现象，其中第一联泵壳的磨损深度最多可达0.50mm。③活动侧板磨损严重，一般磨损量为0～0.23mm，也出现过多起侧板上的耐磨合金镀层脱落的现象。泵损坏的检测结果统计情况见表2-17。由表看出，绝大多数液压泵的失效都是由于第一联泵壳开裂、扫膛或侧板损坏造成的，而第二联、第三联泵一般损坏较少。另外，检查发现，齿轮副和轴承的磨损都很小。

表2-17 AV—3型泵损坏的检测结果统计表

2.泵损坏的原因

（1）违章操作 当起重机超重起吊或试车时，由于液压系统在主油路上没有压力表，起重机主安全阀调节灵敏，每旋进一扣螺纹压力将上升15MPa。此时，操作者如果随手调节，很容易造成系统压力过高，引起高压油口开裂。另外，泵壳的安全系数较低也是泵损坏的原因之一。

（2）长期磨损使间隙增大 一般情况下，齿轮顶圆与壳体内孔的间隙应在0.03～0.10mm之间，齿轮轴和轴承间也有微量间隙，通常在高压下壳体都有微量扫膛现象。经长期使用，如果刮伤深度超过0.16mm，泵的容积效率将会显著下降。

（3）液压油失效、过脏或泵吸空致使侧板损坏 经测量知，侧板高压区铜基合金厚度0.70mm，而一般在吸油口方向铜基合金都有烧损痕迹，并产生弯曲变形，有近70%的侧板磨损量超过0.13mm，部分合金镀层在吸油口方向呈斑点状脱落或整体与基体脱离。这种情况是由于泵吸空，侧板和齿轮在高速摩擦下无法润滑所致。

3.预防措施和维修方法

防止液压泵过早损坏的措施和对坏泵进行修复的方法如下：

（1）严格按要求进行正规操作

1）由专人调节主安全阀，调好后加铅封。

2）每1500h更换一次液压油，经常检查过滤器和油箱的油位，防止堵塞和吸空。

（2）修复坏泵

1）对泵壳进行了设计改动和加工（图2-131）。泵壳材料原为HT20—40，为增加壳体的强度，现改为QT60—2，高压油口端面加厚10mm。加工时注意保证：两销孔尺寸偏差应控制在±0.01mm之内；ϕ62.60±0.03mm孔中心距偏差应控制在0.02mm之内；462.60±0.03mm孔位置度偏差应≤0.01mm。

2）修复侧板。对铜基合金磨损量不超过0.30mm的侧板，用平面磨床磨平后研磨，可以继续使用。如果磨损量超过0.30mm或合金层脱落，先将剩余合金磨去，然后用QSn43铜板热熔焊于侧板基体上，时效处理后再磨到尺寸。

图2-131 泵壳

案例3——SQ型铁路平板车起重故障

SQ型液压起重机（图2-132）主要用于铁路专用平板维修车或轨道车的吊重作业。目前在铁路部门广泛使用。由于操作、维修保养不善，起重机液压系统故障时有发生，排除不及时，直接影响起重机的正常运转。该机的液压系统是以液压油为介质传递动力，其故障多发生在动力元件泵，控制元件换向阀、安全阀，执行元件液压缸、马达以及液压油等上。

图2-132 SQ型铁路平板车起重机

1—柴油机 2—联轴器 3—齿轮泵 4—油箱 5—多路换向阀 6—转柱 7—液压绞车 8—变幅臂 9—钢丝绳 10—伸缩臂 11—报警装置 12—吊钩 13—变幅缸 14—平衡阀 15—回转马达 16—基座 17—平板车

现将SQ型起重机液压系统出现的故障及处理方法简介如下：

SQ型起重机液压系统为单定量泵开式循环系统，即齿轮泵从油箱吸油，压力油流经系统释放能量，再排回油箱。开式回路具有结构简单、散热性能好等特点。系统调定压力为15MPa，工作压力一般为7～12MPa。

1.高压油路压力不足或根本无压力

现象：各执行运动部件不动作，高压油路压力不足或根本无压力。

产生原因：

1）齿轮泵与柴油机之间的联轴器（图2-132序号2）损坏。

2）齿轮泵旋转方向不对。

3）齿轮泵磨损或损坏。(www.xing528.com)

4）液压油粘度过低，内泄增加。

5）多路换向阀有故障，特别是其中的先导式安全阀不关闭。

处理方法：本着先简后繁的检查原则，即动力元件→控制元件→执行元件。

1）修理联轴器，更换损坏零件。

2）齿轮泵转向错误，吸油口变成了排油口，则压力上不去，应改正其转向。

3）齿轮泵内部零件磨损严重、间隙过大，致使内泄漏增加。修复磨损零件，必要时更换新泵。

4）液压油粘度太低，造成内泄漏大，压力不足。按使用说明书要求，选用合适粘度的液压油，即冬季用32#，其他三季度用46#液压油。

5）拆下多路换向阀上的先导式安全阀。分解检查锥阀与阀座接合面是否有磨损，柱塞卡死或柱塞弹簧疲劳损坏而弹力不足，造成主阀不关闭，致使安全阀一直处于卸载状态，出现系统无压力或压力不足的现象。修理磨损零件或更换柱塞弹簧。

2.系统工作时噪声严重，阀啸叫

系统工作时噪声严重，阀啸叫。

产生原因：

1）吸油过滤器被脏物堵塞，吸油不畅。

2）油箱液面太低，吸油时发出尖叫。

3）液压油粘度过高，吸油阻力过大。

4）齿轮泵吸油口密封不良，吸入空气。

5）先导式安全阀及平衡阀有故障。

处理方法：

1）清除过滤器表面脏物，重新过滤液压油。

2）加油，保证油箱油面到正常位置。

3）改用该产品推荐粘度的液压油。

4）更换密封件。

5）同故障1中的处理方法。

从以上故障产生的原因不难看出，只要使用者平时加强对设备的维护保养，是能够避免故障的发生，使设备正常运转的。

案例4——多田野汽车起重机系统噪声严重

（1）故障现象及有关情况 多田野TL—252型汽车起重机，操作起升马达时异响剧烈，第1泵（新换上的备用泵）振动、发热明显，其他各机构（变幅、伸缩、回转、支腿）动作时噪声相对较小。

（2）系统基本油路分析 该液压泵是将3台不同排量的齿轮泵串联在公共轴上构成的三联齿轮泵，第1泵用于起升油路；第2泵用于伸缩、变幅油路以及起升马达的增速；第3泵用于支腿、回转及蓄能器油路。当各油路的控制阀杆均位于中位时，来自液压泵的压力油流过各控制阀的卸载油孔流回油箱。

（3）推理分析与判断验证 据现场辨听，液压泵是主要噪声源。按常规判断，液压泵噪声的可能原因有：吸入空气；吸油阻力大；液压泵及其驱动装置有问题。检查情况如下：油箱油位、滤网未发现异常；液压泵密封部位及吸油管接头处未见漏气迹象；发现油箱出油口与液压泵吸油口之间的吸油软管有一处被压扁，造成吸油阻力过大、供油不畅；液压泵转速（转速过高会造成吸空现象，过低则使吸油量不足）正常；万向节磨损及联轴器松动方面未见异常。发现液压泵与其连接部分的同轴度偏差达0.13mm（标准值为0.10mm），显然这也是引起液压泵声响异常与振动的直接原因（同轴度误差大会导致液压泵附加载荷增加），更换吸油软管，调整同轴度，然后逐渐起动液压泵进行试运行，发现系统异响得到控制，变幅、伸缩、回转和支腿各机构动作时声响无异常，但起升作业时，第1泵仍有异响、振动和发热现象，压力也提不高。

从以上排查情况分析，第2泵、第3泵工作正常，而第1泵运转异常可能是齿轮端面与止推板发生磨损，造成轴向间隙过大，过多的油液流回吸油腔所致。为了验证该判断的准确性，再次仔细察看油箱和滤网，果然发现油液中混有金属粉末。拆检第1泵发现齿轮端面有磨痕，与其对应的止推板面上也出现半圆形的明显擦痕。清洗第1泵，修磨齿轮端面更换止推板，重新组装、调整、装机；对第1泵的油路系统进行循环清洗（并拆洗滤网），更换全部液压油。经以上处理后再次进行试运行，工作正常。

案例5——TL—250E汽车起重机液压转向故障

某多田野TL—250E汽车起重机出现转向沉重、吃力的故障现象。该机液压转向原理如图2-133所示，属分体式液压助力系统，主要由叶片泵、节流阀、安全阀、控制阀和助力缸等组成。叶片泵的额定工作压力为12.5MPa，排量为17mL/r，转速为370～3700r/min。

图2-133 多田野TL—250E汽车起重机液压转向原理示意图

1—联阀式叶片泵 2—压力表 3—机械转向器 4—联阀式转向缸

经初步检查，转向机构各润滑处均正常，无异常响声和磨损。然后从油箱开始逐一进行检查：油质、油量及吸油滤网均正常；拆检叶片泵上的安全阀和节流阀，结果也正常；解体叶片泵后，因无标准数据及测量工具，肉眼无法看出问题；拆检控制阀和助力缸，也未发现问题。装复后换上新油（8号液力传动油），故障依旧。

拆卸叶片泵时发现：当从叶片泵中取出转子时，叶片随即从转子槽中全部滑出，由此判断：转子上的叶片槽间隙过大、叶片泵失效。

为此，在图2-133中的A处将油路断开，并在断开处前端接上压力表，进行了压力测试。当发动机转速为额定转速时，起始油压为10MPa，5min后为9MPa，8min后为6MPa，10min后只有4MPa，而标准值应为12.5MPa。上述油压随着时间的延长而逐渐下降的现象，说明随着时间的延长，油温不断升高（当时气温为30℃），油液粘度不断下降，加之叶片与槽的间隙严重超差使泵内泄加剧而导致压力逐渐下降，由此证实前面的判断是正确的。更换新叶片泵后，故障现象消失。