如图2-150所示可知,振动泵2把发动机飞轮输出的机械能转换成高压油液的压力能,再通过接头、胶管等辅助元件传递给振动马达3;振动马达3把高压油液的压力能转换为机械能,而后通过联轴节驱动振动轴旋转,使振动轮产生振动。通过控制元件——三位电磁换向排量控制阀a和b的作用,振动泵2可以截止或改变高压油流的方向,从而实现振动马达停止旋转或改变其旋向,使振动轮停振或实现大、小振幅的振动:当电磁阀a和b均不带电时,振动马达不旋转,振动轮不振动;当电磁阀a带电时,振动马达为顺时针方向旋转(从马达轴端面看),振动轮内大小偏心块的质量偏心矩叠加,实现大振幅振动;当电磁阀b带电时,振动马达为逆时针方向旋转,振动轮内大小偏心块的质量偏心矩叠减,变成小振幅振动。
1—发动机 2—振动泵 3—振动马达 4—振动轮 5—控制液压缸 6—电磁阀 7—液压油箱 8—散热器 9—吸油过滤器
针对故障诊断的一般原则,根据图2-150所示液压系统的工作原理,由表及里,先机械电器,后液压自身。
维修的一般注意事项:保持液压系统的清洁,防止污物和其他有污染的物质进入系统;只能根据使用和保养说明书使用液压油,禁止不同牌号液压油混加;当更换液压泵或马达后,重新起动液压系统时,首先给液压泵和马达加满液压油,而后把振动液压马达与振动轴脱开,尽可能慢地运转发动机,在不带载荷情况下起动液压系统。当振动液压泵2的MC测压口处补油压力达到额定值2.4MPa时,再使发动机以额定转速运转,而后分别开启大小振幅振动开关,使振动液压马达无负荷空转。每个振动状态下至少运转5min,以便使液压系统内空气排出。同时观察液压油箱油面,待无气泡冒出时,把振动马达重新装好,必要时添加液压油,而后盖好油箱盖。液压系统工作正常后,应检查螺纹接头和法兰的密封性,必要时紧固。
1.发动机工作正常,开启振动开关后,振动系统不工作
根据工作原理分析,主要原因有:
1)发动机飞轮与振动泵输入轴之间的弹性传动盘脱落或损坏,造成振动液压泵没有动力输入,不能实现能量转换。
2)振动液压马达与振动轴之间的联轴节损坏,造成振动液压马达动力不能输出。
3)液压油箱缺油或吸油过滤器严重堵塞,系统主回路内不能及时补油,造成吸空,无法传递动力。
4)电磁换向阀没有或有很小的电流通过,使电磁阀内的先导阀芯不能推动排量控制阀主阀芯动作,从而液压泵的排量控制液压缸不能供油,造成液压泵的斜盘不能倾斜,排量为零。
5)系统补油压力太低或没有,使振动液压泵排量控制液压缸不能正常工作。
6)振动液压泵或振动液压马达磨损,内泄严重,系统压力不能建立。
针对此种故障,首先应检查液压油箱油位,吸油过滤器真空表(在连续工作状态下,当真空表读数0.03MPa时,表示滤芯堵塞,应更换滤芯),排除原因3)引起的故障。然后,在电磁阀a和b的线圈与电源线插头之间串联一块电流表,开启相应的振动开关,如果电流达到额定值2.5A,表示电源和电磁阀线圈工作正常,否则,可判断为由原因4)引起的故障。排除原因3)、4)后,如果振动轮不振动,则在补油压力测压口MC处接4MPa压力表一块。在发动机怠速运转状态下观察压力表读数,当补油压力大于或等于2.4MPa时,表示正常;当补油压力大于零或小于2.4MPa时,表示振动液压泵上的补油压力溢流阀有问题,应检查排除;当补油压力为零时,应先检查传力盘,排除原因1)引起的故障。
而后检查振动泵内的补油泵。当补油压力在发动机怠速运转状态下正常时,使发动机在额定转速下运转,分别开启大小振幅状态的振动,再次观察补油压力,正常值为2.2MPa左右;如果补油压力远远低于此值,则把4MPa压力表接在振动液压马达3测压口MS处并观察其读数,如果MS处压力也为2.2MPa左右则表示正常,当压力读数特别异常(远远偏低或偏高)时,应先检查振动马达上的冲洗梭阀及低压溢流阀。经查如果二者均正常,应拆下振动泵上的排量控制阀,观察其是否出现严重泄漏现象。通过以上检查可排除补油压力不正常即原因5)引起的故障。当发动机怠速运转和在额定转速下运转补油压力均正常时,在振动泵2的高压测压口MA、MB处接60MPa压力表各一块,分别开启大小振动开关,观察压力读数。正常情况下:小振幅时MB为高压,初始压力42MPa~45MPa,连续工作压力14MPa左右;大振幅时MA为高压,初始压力为42MPa~45MPa,连续工作压力22MPa左右。如果振动液压泵2的MA或MB处高压压力很低,则首先应拆下装振动马达的法兰,检查联轴节是否损坏,排除由原因2)引起的故障,而后恢复原状。
以上原因排除后,应先检查振动泵2多功能阀上的BYPASS拖阀(图中未画),再检查多功能阀,观察阀座与阀体是否划伤,必要时更换或修复。排除多功能阀的原因后,应检查泵的排量控制阀,把4MPa压力表接在振动泵排量控制阀压力测压口S1处,并使发动机在额定转速下运转,正常情况下:开启小振幅开关,S1处压力应近似等于补油压力;关掉振动开关,S1处压力应为零(相对于泵的壳体压力);同样,开启大振幅开关,检查S2处压力,它也相当于补油压力;关掉开关,S2处压力亦为零。如有异常,则清理阀内的节流口或更换控制阀,如还不能修复,则应拆下连接振动液压泵和液压马达的两个高压软管,用干净的螺塞封住振动液压泵2的A口和B口,拉住发动机熄火门,短时间起动发动机,然后,依次开启大小振动,观察振动液压泵测定MA、MB处压力表的读数,如果二者压力均能超过42MPa(不同时),则可判断为振动液压马达损坏,反之,则可判断为振动液压泵损坏,从而排除原因6)引起的故障。(www.xing528.com)
2.振动液压马达转速太低,达不到设计要求
根据工作原理分析,主要原因有:
1)发动机转速没有达到额定值。
2)系统补油压力没有达到额定值,不能推动振动液压泵斜盘处于最大排量位置。
3)振动轴运动阻力太大,运转不灵活。
4)振动液压泵或振动液压马达内泄漏,使系统效率降低。
针对此种故障,首先应检查液压油箱油位、吸油过滤器真空表。其次,用转速表或频率仪检查发动机转速,标定额定转速为2300r/min,如果该转速正常,则可排除故障原因1)。而后测量振动频率。大振幅时,振动频率为28Hz(1680r/min);小振幅时,振动频率为25Hz(2100r/min)。当频率下降小于10%时,调整振动泵2上的双向手动排量调节装置,分别依照高低振动频率调整转速。大小振幅振动状态分别对应一个调节装置,面对振动泵输入轴方向,右边为大振幅调节,左边为小振幅调节。顺时针方向调整,振动泵2排量变小,振动频率降低;反之,振动泵2排量增大,频率升高。当频率下降大于10%时,应在测压口MC处接4MPa压力表一块,按照第1种故障中的诊断方法,测量补油压力,排除故障原因2)。然后,在MA、MB测压口处分别接60MPa压力表各一块,使发动机额定转速运转,分别开启大小振幅振动开关。如果小振幅时MA处的连续工作压力远远高于14MPa,大振幅时MB处的连续工作压力远远高于22MPa,则应先检查振动轴轴向间隙,一般轴向间隙为0.5~1.4mm;而后检查轴的转动灵活性,用专用工具逆时针旋转振动轴,使大小活动偏心块处于最高位置,然后释放,观察振动轴的摆动,一般应摆动数次,如感觉摆动阻力过大,则应更换振动轴承,从而排除故障原因3)。如果MA或MB处的启动初始压力在42~45MPa范围内,连续振动压力也基本正常,应检查振动马达泄漏率:用垫片塞住振动液压马达3内,冲洗梭阀阀芯,使其处于中间位置,不能左右移动,拧下振动泵2上与壳体油口T2,而后取一秒表和1000ml量杯一个,把拆下的油管插入量杯,在大振幅状态约21MPa压力下测量液压马达泄漏率,最大不能超过5L/min,否则应更换或修理振动液压马达。如果液压马达泄漏率正常,那么可断定系统效率降低是由振动泵内泄漏严重引起的,应修理和更换,从而排除原因4)引起的故障。
3.系统只能在单一振幅状态下正常工作
系统只能在单一振幅状态下正常工作,即只能在大振幅状态下正常工作,而在小振幅状态下不能工作;或者只能在小振幅状态下正常工作,而在大振幅状态下不能工作。
根据工作原理分析,主要原因有:
1)电磁阀没有或只有很小的电流通过,对应先导阀芯不能正常工作。
2)振动液压泵内对应某一方向多功能阀损坏,高压不能建立。
3)振动液压泵的排量控制阀内故障使排量控制液压缸只能向一个方向运动。
4)振动液压马达内对应某一方向冲洗梭阀阀芯卡死,高压不能建立。
针对此种故障,首先应对换通向振动电磁阀a和b的电源线及线圈,观察振动状态是否发生变化,如果发生变化,可排除故障原因1),否则,把电源线及线圈恢复原状。去掉液压振动泵上的两个多功能阀,并交换安装,开启振动,观察振动状态是否发生变化。如果发生变化,则表明多功能阀有一个损坏,应修理或更换,排除故障原因2)。而后,按照第2种故障中的诊断方法,检查振动泵的排量控制压力;小振幅不振时,检查测压口S1;大振幅不振时,检查测压口S2。对于不能振动工作状态S1或S2处压力变化正常,则首先检查振动泵的手动排量调节装置是否单方向限死,而后,拆下液压振动泵2的排量控制阀,检查振动泵内部机械故障;开启振动开关后,如果S1或S2处压力(补油压力)不正常即远远低于22MPa时,则须将60MPa压力表接在振动马达MS测压口处,如果该处压力远远高于22MPa(由高压溢流引起)时,则表明振动液压马达内冲洗梭阀阀芯单方向卡死,应拆下检修;反之,当MS处压力和S1或S2处压力(补油压力)相当时,应检查振动液压泵的排量控制阀是否单方向泄漏。
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