装载机动臂举升油路内漏的诊断及改进

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据统计，由于作业工况复杂，环境条件差，装载机工作液压系统的故障率在整机各部件故障中约占40%以上，其中动臂举升油路内漏故障率占55%左右，占故障首位。动臂举升油路内漏直观表现为多路阀关闭(阀芯处于中位)时动臂不断下沉。有经验的维修人员可以从故障现象初步判定为液压系统内漏。整个系统由多个元件组成 ，判断在哪个环节出问题，需要借助液压系统原理的分析以及正确的诊断方法才能解决。

1 根据液压系统原理分析故障原因液压原理图是了解系统配置，掌握系统原理 ，分析故障原因的重要依据。因此，寻找液压系统内漏的根源，首先应从液压系统原理人手。图 1所示为普通装载机的工作装置液压系统原理图。

从原理图上可以看出：动臂举升油路由动臂液压缸 8，液控多路换向阀4及管路组成，同时有-分油路通过单向阀5与选择阀6连通。当液压先导系统工作正常时，选择阀 6右边阀位关闭，该分油路到此截止。这样 ，当液控多路换向阀 4的动臂滑阀处于中位时，滑阀关闭，由动臂液压缸 8的无杆腔、液控多路换向阀4、单向阀5、选择阀6及其连接管路组成了-个密闭油路。当装载机在运输时或动臂举升在某-位置停住的时候，动臂举升油路就处于上述的密闭状态，此时动臂液压缸 8所支撑的载荷全部传递给密闭油路中的液压油，产生了液压油的压强。具有压强的液压油-旦从高压腔向低压腔泄漏，经内部回路流回油箱，即发生所谓的内漏。当出现液压油内漏时，密闭油路内的液压油体积减小，动臂活塞杆下行，动臂下降。从上述密闭油路可以分析，可能产生内漏的元件有动臂液压液压缸 8、液控多路换向阀 4、选择阀 6，其中液控多路换向阀4和选择阀6是通过阀芯与阀体的动配合间隙来密封的，是内漏的第-根源，动臂液压缸的活塞与缸筒内壁-般为弹性无间隙滑动密封，只有在密封配合面受损的情况下才会内漏，是内漏第二根源¤助液压系统原理图，通过上述分析，已从理论上找到可能内漏的根源，现实如何，还需实践证实。

2 通过试验找到内漏的元件借助试验可以准确地判断内漏的位置，找到内漏的元件。方法是 ：在铲斗满载状态下，将装载机动臂举升到接近最高处，切换液控多路换向阀4，使动臂滑阀处于中位关闭状态，柴油机熄火。然后，按以下顺序进行操作：首先松开选择阀 6的泄油管接头(图 lC处)，如果从泄油管-直连续流出液压油，1min后仍保持流量不变，说明该阀内漏，流量越大，泄漏越严重。泄漏量的大猩以通过量筒计量。如作者简介 ：曾庆聪(1955-)，男，高级工程师，学士，研究方向：液压缸结构及液压设备设计，工程机械零部件试验设备开发及试验方法研究。

- 58- 1.油箱 2.过滤器 3.先导 /工作泵 4.液控多路换向阀 5.单向阀 6.选择阀 7.先导操纵阀 8.动臂液压缸9.转斗液压缸图 1 液控工作装置液压系统原理图果泄油管没有油流出或者流出少许且渐渐减少直至停止，说明该阀无泄漏∮着拆开动臂液压缸8有杆腔的油口接管(图 1所示左缸 A，右缸 B)，最后拆开液控多路换向阀4的回油管(图 lD处)。同样方法分别判断动臂液压缸 8的左缸或右缸、液控多路换向阀4是否内漏或者计量其泄漏量。但是，这里值得注意的是，液控多路换向阀4与选择阀 6都是靠间隙密封的，本身就存在-定的允许泄漏量，- 般常用的 8 mm通径的选择阀允许泄漏量为10～30 ml/min，qb32 mm通径的液控多路换向阀允许泄漏量为60～350 mL/min.。对于动臂液压缸 8，密封完好的情况下是不会泄漏的。因此，通过拆开回油管观察或计量其泄漏量，可以判断元件的内漏情况，找到内漏的最终根源，从而可以对症下药，采取有效的解决措施。

3 解决内漏的改进办法动臂举升油路内漏直接影响整机的作业效率、作业可靠性和安全性，解决内漏很有必要。从多年试验数据统计表明，液控多路换向阀4的泄漏量在200 450 mL/min，在动臂举升回路中是主要内漏发生处。因此，隔离液控多路阀4，排除主要泄漏源是减少内漏的首鸯法。图2所示，是-种改进后的工作液压系统原理图。

改进后与改进之前的图 1差别在于动臂液压缸8无杆腔管路上增加了液控单向阀lO，目的在于用单向阀代替液控多路换向阀组成密封油路。该液控单向阀为外控式，由动臂液压缸的先导操纵阀7控制。当先导操纵阀7作动臂举升操纵时，先导油推动动臂阀芯左移，右位接通 ，来 自工作泵的液压油通过液控多路换向阀4进入液控单向阀 10，推开单向阀芯进入动臂液压缸无杆腔，然后推动活塞杆体 ，举升动臂。而动臂液压缸 8有杆腔的液压油则经液控多路换向阀 4流回油箱 1。当先导操纵阀7作动臂下降操纵时，先导油推动动臂阀芯右移，左位接通 ，同时，先导油推开液控单向阀 1O的阀芯，反向流动通道贯通。这时，来 自工作泵 3的液压油，经过液控多路换向阀 4进入动臂液压缸 8的有杆腔，推动活塞杆体下行，带动动臂下降。动臂液压缸8无杆腔的液压油经开启的液控单向阀 1O、液控多路换向阀4流回油箱 1。另外，在装载机熄火状态下，可以利用选择阀 6的切换 ，将动臂液压缸 8无杆腔的压力油，引人先导油路作为先导油，操纵液控多路换向阀4换向、液控单向阀 10的阀芯开启，- 59- 1.油箱 2.过滤器 3.先导/工作泵 4.液控多路换向阀 5.单向阀 6.选择阀 7.先导操纵阀 8.动臂液压缸9.转斗液压缸 10.液控单向阀图2 改进后的液控工作装置液压系统原理图让动臂液压缸 8无杆腔流回油箱 1，完成动臂下降。

通过上述动臂油路的操控分析说明，改进后的油路保持了原有的操作和循环回路，具有较好的融合性。

改进后的油路 ，动臂举升密闭油路由动臂液压缸 8、液控单向阀 10及选择阀 6组成，与改前不同的是，采用高密封性的液控单向阀 10代替了泄漏量大的液控多路换向阀4，提高了密封l生。根据液控单向阀的结构原理，其密封为锥面无间隙密封 ，所密封-侧的油压越高，反向-侧的油压越低，也就是压差越大，锥面贴合越紧，密封效果越好。对于图2所示的改进油路 ，液控单向阀 10所密封-侧的油压由工作机构和所装载物料的重量和来决定的，-般较高；反向-侧因液控多路换向阀 4的泄漏 ，油压在阀芯关闭后很快趋于 0，所以改进后的密封油路具有很好的密封性能。由于密闭油路的油压较高，液控单向阀 10选用的是带卸荷阀芯的结构，以保证先导油压在 2 MPa以上均能开启单向阀芯，满足油路的正常操控。

4 结束语上述的油路改进方案，已应用于 5 t系列装载- 6O- 机液控工作液压油路的改进 ，动臂油路的满载总泄漏量小于 32 ml/min，解决了该机型动臂沉降量超标的历史问题，提高了整机产品性能。动臂油路内漏的诊断方法简单易行，在本公司装载机的售后维修中得到应用和推广。它不仅适用于液控液压油路，也适用于手动液压油路，而且对于其他液压设备的类似油路，也可以采用该方法检查内漏 ，是液压系统试验检测、故障诊断和维修判断的实用方法。