建筑与施工机械_砼泵车主液压系统故障

   某公司的IPF-85B型砼泵车在路桥施工泵送大方量砼时突然出现故障：泵车在无负荷泵送时发动机转速自1800r/min降至l500r/min；在主液压缸换向时发动机转速又降至1100r/min，此时臂架管即使在水平状态，砼也泵送不出。

该机的主液压系统原理如图A所示。有人认为故障是发动机动力不足和主泵内泄引起的。为此，先对泵车进行了道路试验，结果泵车在60km/h情况下仍能持续行驶，说明发动机动力良好；又将该机主油路进行强制升压，即关闭手动逆转阀4，主液压系统压力可达到28MPa，与规定压力值相符，于是否定了主泵出故障的可能性；最终确认故障应在主油路的液压元件上。

    可以引起泵送时和主液压缸换向时发动机转速下降的主要原因如下。

    ①减压阀输出压力太低，减压阀9的标准输出压力为21MPa，主泵压力油经减压阀后通过先导换向阀16控制升压阀15换向，从而使闸阀换向阀14和主换向阀5换向。当减压阀输出压力降低后，不但影响液压系统对蓄能器12的充压能力和速度，而且使升压阀换向迟缓，导致主液压缸6的活塞到位后换向不及时，进而增加主泵的负荷，表现为换向时发动机转速下降、油压上升。

    ②蓄能器氮气压力不足蓄能器的标准气压为7MPa，其主要作用是建立一个预压，以保证闸阀液压缸13先于主液压缸动作，并保证闸阀换向阀和主换向阀迅速换向。氮气压力降低后(一般低于5MPa)，液压系统预压力降低，因而在每次升压阀换向后，来自主泵的压力油必须首先对蓄能器充压以弥补压力损失，在给油路充压过程中由于闸阀换向阀和主换向阀不能及时动作，导致主液压缸和闸阀液压缸不能及时换向，致使主泵负荷增加，因而出现了换向时发动机转速下降的现象。

    ③活塞引拔阀内泄活塞引拔阀10的作用是拉出砼缸活塞杆，当其出现轻度内泄后，主液压缸无杆腔和有杆腔的压差下降，主液压缸动作过程中阻力增加，使主泵负荷加大，导致泵送时出现发动机转速下降的现象。

    ④主换向阀节流孔不畅通节流孔的作用是平衡主换向阀5两边的压差，以缓冲主换向阀换向时的冲击力。节流孔不通畅可使两边的压差变得很小，从而使主换向阀换向迟缓，引起主泵负荷增大，造成主液压缸换向时发动机转速下降。

    ⑤升压阀阀芯、闸阀换向阀阀芯或主换向阀阀芯被卡  由主泵来的压力油经减压阀后一路使升压阀动作，另一路给蓄能器充压，并在升压阀动作后促使闸阀换向阀和主换向阀动作。一旦阀芯卡滞，就会造成换向迟缓，引起发动机转速下降。

根据上述原因进行一一排查，最终发现故障是主换向阀阀芯卡滞造成的。该阀芯是由一大阀芯及一镶嵌的小阀芯组成，其结构如图B所示。

    在拆检过程中，首先发现阀芯左右推动不灵活，用铜棒轻轻振出后，发现阀芯表面均磨损正常，但弹性柱销3 一端有半片高于另外半片且与阀芯表面齐平，有明显摩擦的亮迹，而柱销另一端是陷在阀芯内。在阀体内表面与柱销对应区域也有一道明显的光亮的滑动轨迹，轻轻振动阀芯后弹性柱销掉出半段断片（如图B中4所示）。由此断定是柱销的断片引起的故障，因为柱销断片在阀芯左右移动中始终存有脱落的趋势，因而引起与内壁摩擦，造成两种后果：阀芯换向时卡滞，导致换向迟缓，引起发动机转速下降；阀芯换向后由于断片卡滞而移动不到位，造成主油道供油不畅，油压非正常地升高，也就是主液压缸换向过程中发动机转速下降。这两种推断后果与故障症状相符。在清除了半段断片后还对阀芯及内壁进行了修磨，使阀芯装上后用手推动感觉比较轻松。装配完后进行试机，无负荷泵送时上述故障现象消失，发动机转速差始终在±50r/min之内，主液压缸工作频率也恢复正常；进行砼泵送试验时，在泵送了500m³砼后，液压油温度上升到50℃的情况下各系统的工作仍正常。这些都说明，此次故障的根源是弹性柱销的断片脱落。