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叉车液压传动系统的故障诊断
字号:T|T 2008年07月30日15:14     物流天下
  • 传动系统作为叉车的“心脏”,操作人员平常多留意一下其运作,出现的故障就会少些。 叉车液压系统是叉车的重要组成部分,其工作装置和转向系统等都是由液压系统驱动完成。因此,叉车液压系统质

传动系统作为叉车的“心脏”,操作人员平常多留意一下其运作,出现的故障就会少些。

       叉车液压系统是叉车的重要组成部分,其工作装置和转向系统等都是由液压系统驱动完成。因此,叉车液压系统质量优劣直接影响叉车的性能。液压系统故障一般并不复杂,多数故障是表现在执行机构,但要具体找出故障部位和故障原因,并不是件容易的事,因为在液压系统中,同一故障现象产生的原因可能是一个因素,也可能是多种因素的综合影响。另外,液压传动故障的隐蔽性较大,不能给检查人员提供可靠的信息,然而在行业中,可以采用多种方法尽快地诊断系统故障,力求提高其诊断的可靠性。常见叉车液压系统的故障诊断方法如下。

       故障分类

       液压系统故障率一般可以把叉车液压系统的工作过程分为三个阶段:

       初期阶段:一台新出厂的叉车或是经过大修调试后,系统刚开始正常工作,在这一阶段系统工作的故障率相对较高,其主要原因是设计可能不够完善,元件选用不合适或质量不过关,元件及管路清洗不彻底以及装配不当等。其故障现象为振动、泄漏、系统压力不稳、执行元件运动不稳及温升过高等。如果采取相应措施,故障率会逐渐下降。

       运行中期阶段:叉车在这一阶段故障率最低,引发故障主要原因的70%-80%是由于液压油被污染或变质造成的。液压油中的污染物部分或全部堵塞了元件的节流孔或节流缝隙改变了系统的工作性能.引起元件动作失调或完全失灵。如多路阀的安全阀及转向系统的溢流阀不稳定,压力随机漂移,也会造成滑阀阻力增大以及机构动作反映迟钝等。

       运行后期阶段:在叉车接近大修的运行后期,由于液压元件相对运动部分的磨损量增大,密封件的磨损或老化等原因,使故障率逐渐增大。其故障现象多数表现为外泄漏量加大,整个系统效率下降及动作迟钝等。

       现场诊断

       在此之前,多数叉车液压系统的故障诊断主要采用以下几种方法:经验法,凭工作人员多年的实践经验对故障系统进行诊断;试验法,用故障检测器对故障系统进行测试,确定故障原因;计算机法,利用液压系统故障诊断专家系统软件对故障进行分析;置换法,用更换元件或类比的方法来确定故障位置。

       上述四种方法各有优缺点:仅靠经验的工作人员需要有丰富的经验,否则会导致盲目操作。用故障检测器或计算机软件则需要昂贵的测试设备,费用高而且实际操作比较复杂。而置换法也存在一定的盲目性。对叉车液压系统的故障诊断最好采用经验法与置换法相结合的办法,统称为逻辑推理法。具体步骤如下:

       了解故障现象。首先需要调查清楚叉车是在什么情况下出现故障的,是否调整或修理过有关元件,如果系统还能动作,则一定要亲自观察一下故障现象。

       分析结构工作原理对叉车液压系统原理图进行详细分析。熟悉各元件结构、工作原理及特性,根据故障现象逐项分析判断故障原因。

       诊断的措施。一般情况是通过视觉判断和分析系统的故障原因。即视觉观察各元件动作情况,油面高度是否正常,看油质和系统振动幅度有无异常现象等。听觉判断听系统噪声是否过大,溢流阀是否有啸叫声,机构动作时其冲击声是否过大。触觉用手触摸泵、阀及管路等液压元件,观察设备是否有温度过高、异常振动或是有无断流现象等。嗅觉闻液压油是否有变质的气味,是否有因液压油过热引起橡胶零件发出异常气味及液压泵是否有烧结气味等。

       用排除法进行判断。通过上述了解故障现象、分析原因和具体检查故障现象等步骤,就可以列出可能产生故障的逐项原因及故障元件,然后用排除法,先把较易检查的元件进行故障排除或确定。这样就会集中在几个较复杂的元件上,然后用置换法把同样规格的合格元件置换有疑问的元件,进行试验。一般情况通过以上过程,对叉车液压系统的一般故障均能有效的判断和排除。

       故障诊断实例

       故障一:叉车发动机转速提高以后升降液压缸和倾斜液压缸动作缓慢。某宝鸡CPC2叉车发动机在怠速状态下(约600r/min),叉车空载,起升液压缸、倾斜液压缸及转向系统均能正常工作。当加大油门,发动机转速提高以后,出现升降液压缸和倾斜液压缸动作缓慢,有爬行现象。这种现象随着发动机转速的提高而加剧,但转向系统仍能正常工作,能听到系统发出的有规律噪声。

       宝鸡CPC2叉车液压系统主要包括工作装置液压系统和转向液压系统两部分。在使用现场了解到,此叉车已属运行中期阶段,首先应排除设计不合理的因素,经过对系统原理的分析列出了故障现象的逻辑分析图Ⅰ(见图1所示)。从图中和上述故障现象分析,首先可以排除多路换向阀无油液流过的故障。在图1中右侧换向阀有油流过的四个可能故障为:油压不够、下降限速阀故障、管路堵塞和流量不足。根据实践经验可以排除下降限速阀及管路堵塞存在故障的因素,检查便集中在油压不够和流量不足两个故障原因上。

       按逐项检查措施可以看到升降液压缸无泄漏(判断的理由是,如有内漏升降液压缸放气塞处会有液压油流出),各管路也无泄漏;将一金属棒紧贴在多路阀上的安全阀处,用耳细听,未听到有溢流声,这表明油压不够不会是故障的主要原因。用手摸泵,感觉在振动。与发动机转速相对应变化,能听到泵发出的低沉噪声,这样可初步判断泵存在故障。从流量不足故障分析,泵供油不足是主要原因。根据情况观察和使用时间,可以认为泵转速低的因素不是故障原因。因此,唯一故障因素就集中在泵吸油不足。依此判断,当把泵的吸油管拆掉进行检查,发现在泵吸油口附近堆积了许多滤网片,清除滤网片等杂物后,重新装上了新滤油器,经运行,试车系统工作正常。

       故障二:叉车修后调试发现液压油箱温度过高。某宝鸡CPC3A型叉车正在进行修后调试,其空载或满载状态起升速度均可达到设计要求,转向系统工作也正常,但叉车发动1Omin左右,液压油箱温度便达80℃并有不断升高趋势。

       根据故障现象和叉车属于初期运行的特点,可以列出如图2所示的故障逻辑图。按照故障诊断方法检查并未听到溢流阀有溢流声;用手触摸多路阀也未感到有振动现象。根据空载或满载时起升速度均能达到设计要求的现象,可以排除多路阀出现故障的因素。这样问题就集中在分流阀是否溢流和泵是否存在故障这两个原因上。在排除了吸油不畅、油黏度不合适之后,进行认真地听、摸和观察泵工作情况,发现泵的机械故障可能性很小,问题便集中在分流阀上。拆开分流阀,未发现异常现象,但发现分流阀的回油口在转向器不工作时没有液压油流出。在转向器不工作时,却有液压油流出。根据此现象可判定故障发生在转向器上。更换新转向器后,故障即排除。经与原设计查对转向器应为开心无反应式,而安装采用的转向器为开心有反应式,所以造成了转向器在中位时分流溢流阀经常溢流,引起系统发热。

       故障三:液力传动叉车养护后无前进II挡速度。一台液力传动叉车进行二级养护时出现如下故障:挂I挡正常,挂II挡时不仅没有II挡应有的速度,而且比I挡速度还低。拆检变速箱看到I挡离合器鼓表面已经因摩擦产生的高温变成紫蓝色,前进I挡离合器下的两个齿轮即主动齿轮和输入轴I挡齿轮均无法自由转动,证明离合器内部的摩擦片已被烧毁。解体I挡离合器,发现离合器轴(即变速箱输入轴)润滑油道已被铝粉堵塞,活塞背面也有大量结块铝粉,离合器主、从动摩擦片因高温烧结成为一个整体,无法分离。另外,变速箱底部柱状滤网的外层金属丝已经完全剥离破碎,被碾压成块粒状。叉车液力传动系统中只有变矩器中才有铝制件,所以对变矩器解体检修,可以看到涡轮背面有严重的磨痕,铝粉就是由此产生的。

       该叉车柱状金属滤网是用黏接剂黏在滤网固定架上的,由此判断,在80~ 90℃的油液中经过长时间的浸泡和振动,金属滤网逐渐松动,最终脱离滤网固定架,被变速箱中齿轮打碎并碾成块粒状,通过油液循环管路进入到变矩器中,在高速运转中不断撞击涡轮背部,产生大量铝粉。铝粉又通过循环管路流回变速箱,进入I挡离合器润滑油道中并将其堵塞,离合器摩擦片在缺少润滑油的情况下高速旋转产生高温,导致摩擦片烧结。这样,挂前进II挡时,实际上参加传动的有两对齿轮副:输入轴I挡齿轮与输出轴I挡齿轮副和主动齿轮与输出轴II挡齿轮副。由于I挡齿轮副的传动比大于II挡齿轮副传动比,所以最终起作用的是I挡齿轮副,同时II挡离合器处于打滑状态,在摩擦片的摩擦阻力作用下,出现了挂II挡时前进速度比I挡更慢的情况。

       最后更换了损坏的部件之后,按规范予以修复,故障终于消失。