液压系统故障诊断方法与驱动优化

1.JHP28型高空作业车驱动系统简介

驱动液压系统原理图如图5-33所示。由于正、反方向行走及制动等要求，液压传动装置的泵、马达采用闭式回路方式。闭式液压系统是液压传动的一种形式，通过液压泵与马达首尾相互连接组成密闭系统，除补油及冲洗流量外的绝大部分工作介质循环流动于泵和马达之间，适用于负荷变化剧烈和前进、倒退、制动频繁的工程机械负荷工况，以及速度要求严格控制的作业机械。闭式液压系统具有功率密度高、布局方便、过载保护能力强和控制方式灵活等特点。该闭式液压系统是由液压泵和液压马达组成的容积调速系统，通过调节液压泵控制正反方向行走，调节液压马达的排量来调节马达的转速，进而控制高空作业车的高低速行走。

图5-33 驱动液压系统原理图

2.液压驱动系统的故障诊断及分析

在调试过程中，高空车行走时出现以下五个问题，均是按照故障诊断的三个原则进行分析的。

（1）正反行走故障

故障表现：当分别给出正反行走的信号时，出现只能往一个方向行走的问题。

故障原因：高空车的正反行走是由改变泵的正负排量来实现的，其原理如图5-34所示，图中阀1是手动换向阀，阀2是电磁换向阀。当换向阀工作时，泵的排量处于两个状态，分别是最大正排量和最大负排量，即相当于泵的A、B口互换。根据原理分析，问题就出在闭式泵身上，所以进行了如下的试验：手动控制泵的排量时，该车可以实现正反行走，但是用电信号控制时就只能前行，由此可知电控信号有故障。

故障排除：拆下控制泵排量的控制线，依照电信号原理图对控制线的线号一一检查，发现其中一个电磁铁的正负极反接，导致两个电磁铁的推力方向一样，不论哪个电磁铁得电，电磁换向阀只能往一个方向换位，所以泵只能在一种排量状态下工作。

将接错的控制线正负极调换，重新装好进行试验，正反行走故障排除，但是只能走一段距离就缓慢停止。造成这个故障的原因完全是人为因素，只要认真检查核对即可避免类似错误。

（2）整车行走迟钝故障

故障现象：只能走一小段距离就缓慢停止。

故障原因：该车轮边减速机带有驻车制动，行走时驻车制动打开，主要由行走控制块控制，其液压原理图如图5-35所示。图中M和K1都是测压点，1YA和2YA分别是驻车制动开关和控制马达排量的开关。

图5-34 闭式泵排量控制阀组

图5-35 行走控制阀块

电控信号检查完后发现并没有故障，电磁阀都动作，于是从液压原理上找原因。在试验过程中M点压力为2MPa左右，K1点没有压力，闭式系统A、B口压力显示为8MPa和2MPa。由以上现象可知，K1点没压力，驻车制动没打开，所以A、B口压力正常，高空车行走一段距离后由于阻力过大而停止。分析可能是阀块内堵塞导致驻车制动打不开。(www.xing528.com)

故障排除：将行走控制块的插装阀和阀块卸下来后发现里面有很多颗粒状的污染物，阀可能被堵塞从而导致K1点没压力。将阀块和插装阀都进行清洗，安装完成后再测试。K1点压力与M点压力基本相同，说明该阀块功能正常，可以正常行走。造成该故障的原因是工作介质被污染导致阀块内部堵塞。在安装前后都要进行整个系统的清洗，经常定期更换过滤器及液压油即可避免类似情况发生。

（3）马达低速状态行驶故障

故障现象：马达在高速状态下运转正常，但是在低速状态下只能行走一段距离就停止。

故障原因：如图5-35所示，马达高低速是由行走控制块中的电磁铁2YA控制的，2YA不得电时，马达处于大排量状态，属于低速行驶；2YA得电时，马达处于小排量状态，属于高速行驶。同样在行走控制块的两个测压点进行测试，发现K1点压力在低速时为零，而在高速时压力正常，由此可知在低速状态下驻车制动没打开，所以出现行走一段距离停止的现象。但是行走阀块故障已经排除，问题可能出现在行走阀块以后的油路中。经检查液压管路发现，在高空车回转接头处出现问题，驻车制动油路和控制马达高低速的油路互换，只有在高速档驻车制动开关才打开，所以导致高空车只在高速状态下才能行走。

故障排除：将接错的两条油路互换并重新测试。各处压力表显示正常，高低速都可以行走，但是行走距离很短。该故障是由人为的失误造成的，只要认真检查核对即可避免类似错误。

（4）行走距离过短故障

故障现象：行走距离过短，在行走之前补油泵压力为2.5MPa，但是开始行走后补油压力就降为1MPa左右，高空车缓慢停止。

故障原因：油的泄漏共有三处：泵、冲洗阀、马达。其中泵开机就会一直动作，而冲洗阀和马达是行走时才工作。从故障现象看可能是泄漏过大导致的。在行走之前补油泵压力可以达到2.5MPa，说明泵没有问题。把冲洗阀的冲洗压力（正常为1.7MPa）调大，结果一样没变化，由此可排除冲洗阀故障。接下来检查马达：推测可能是某个马达内泄过大导致补油压力上不去。于是将驻车制动油路到其中一个马达的接头堵塞，结果行驶正常，补油压力可以保持在2.1MPa左右，由此可判断是由于马达内泄过大导致的。

故障排除：将旧的马达拆下，严格按照马达使用手册安装新马达，并重新测试。补油泵处压力表显示正常，马达高低速都可以行走。该故障的原因是元件失效，而导致失效的原因是马达的不正确使用——在安装马达时并没有往马达内注油，从而导致马达在使用期内磨损严重，导致泄漏过大。液压元件应严格按照使用说明使用，否则就会导致元件使用寿命锐减。

（5）高空车爬坡故障

故障现象：再进行爬坡试验时，A、B口压力不大，最高压力只能达到8MPa左右，不能爬上客户要求的坡度（坡度8°）。高空车爬坡试验如图5-36所示。

故障原因：如图5-37所示，该驱动系统为闭式系统，A、B口压力建立不起来，故障只能出在泵和马达上。

图5-36 高空车爬坡试验

马达是新换的，其故障可以排除。推测可能是泵的高压溢流阀压力调得太低所致，也可能是泵的旁通阀没关紧导致A、B口串油使得压力建立不起来。将高压溢流阀的调压弹簧加垫圈调紧，泵内旁通阀关紧，但是故障依然存在。最后推断泵的配流盘磨损严重导致A、B口串油。

图5-37 闭式系统液压原理图

故障排除：将旧泵拆卸，换上新泵（按照使用说明），重新测试。试验一切正常[低速上坡（坡度8°）时为10MPa左右；高速上坡时为15MPa左右]。爬坡速度也正常，行走状态无异样。该故障的原因是元件失效，而导致失效的原因是泵的不正确使用——在安装泵时并没有往泵内注油，从而导致泵在使用期内出现严重磨损，导致A、B口串油。新泵在使用前要进行润滑，使泵内充满液压油，这样可避免类似情况发生。