80t全液壓履帶式起重機行走液壓系統故障分析與處理

中國第一冶金建設公司的80t履帶起重機是一冶設計制造的第一臺全液壓履帶式起重機，一度行走問題突出，表現在行走速度太快，一磨車就熄火。

該機行走液壓系統采用2個變量泵分別經2個多路閥向2個行走液壓馬達供油。A7V160斜軸式恒功率變量泵帶液壓行程限位，A6V變量馬達在原液壓系統中是作變量馬達用，實物該馬達變量控制口已被堵死當定量馬達使用。液控多路換向閥由先導閥來控制換向。左右行走的液壓系統可以說是兩支互相獨立的油路，僅兩主泵變量控制塊的總功率口用一根高壓軟管并聯在一起。嚴格地說，這不是總功率變量，而僅是雙泵同步變量，即始終同排量，但對于左右行走不跑偏有著重要意義。

筆者到現場仔細觀察故障現象后，推測根本原因是主泵沒有變量。該泵在輸出壓力升高時應自動向小擺角方向變化，微速時主泵應變為小擺角，但現在可能主泵一直在大擺角（即大排量）狀態，所以行走速度快。當負荷增大時發動機因不能承受大負荷而熄火，此時液壓系統達到的壓力值應低于設計調定值，行走液壓馬達輸出轉矩不夠，表現為快而無力。經初步檢查，電路及先導控制油管都未接錯，先導壓力油可以直達主泵變量塊上。在現場調節了主泵限位螺釘后，雖仍然不能啟動但不至熄火。由此可以推測，泵內部變量環節發生故障。

A7V斜軸式變量泵原理圖見圖1。

圖1帶液壓行程限位的恒功率變量原理圖

由于工地現場沒有拆泵的條件，先進行準備工作。準備檢測變量泵變量機構的簡易測試工具，按泵擺角限位螺釘尺寸車制-中有通孔φ5的空心螺桿，配-φ5焊條（將藥皮敲掉，再用砂紙打磨干凈）備用，把焊條當標尺，指示配流盤位置。

該機返廠修理時，拆檢兩主泵，發現了問題：主泵A缺一個先導活塞，主泵B控制閥芯掉入腔內，估計是某次拆修中裝配馬虎所致。處置措施：主泵A參照已有的先導活塞精細車制一個，并用細砂紙磨光；主泵B將控制閥芯還原裝好。

裝配完畢后試車。在泵限位螺釘處裝上“焊條標尺”，用以指示斜盤位置。扳動微速開關時，主泵A能變量，而主泵B則不能變量。打開泵B后端蓋與變量活塞大腔相通的螺堵，操作微速開關時出油少而緩，而與泵A變量活塞大腔相通的螺堵打開后油量大而急，由此可見，泵B有能變量的原因是變量控制來油不暢。用一根長軟管將泵A與泵B變量活塞大腔連通，發現泵B也能實現變量。對泵B變量控制塊進行拆檢，發現控制活塞油道的一個節流口（鉆有φ0.2mm孔的螺釘頭）中有臟物（未全堵），此節流口在A7V泵原理圖與結構圖中都沒表示出來，其位置在變量塊與變量活塞小腔相通處。清除了臟物再試車，微速時兩個泵都能很好地變量。

用行走磨車憋壓時，主泵A不能實現自動變量，經分析，是泵變量控制塊上一單向閥封閉不嚴，內漏造成泵變量機構失壓，見圖2。為了驗證，把通此口的軟管斷開，再試磨車憋壓工況，果然該處壓力油泄漏。處理方法：車制一錐形閥針，將密封線位置變更。處理后再用焊條探桿試驗行走磨車工況，兩泵都能很好地實現自動變量。

圖2兩主泵變量機構互連圖

接著調整行走系統壓力。兩多路閥行走片都調壓至28MPa（原系統壓力設計值），裝上全部配重及吊臂，模擬實際使用工況進行試車，在水泥地上可以連續360°磨車，但在礦渣地上卻一次只能少量磨車。如繼續調高系統壓力，則對各液壓元件及軟管都會造成損害。

該機行走機構由液壓馬達帶動行星減速機，如前所述，A6V變量馬達是當作定量馬達使用的。根據調整A7V泵的經驗，泵或馬達殼上的擺角限位螺釘長度有限，造成有相當大的空間頂不著，因此該馬達的擺角可能隨不同工況而浮動。通過焊條探桿測試，發現磨車時馬達擺角確實在浮動，而且其擺角隨壓力升高而減小，即磨車工況磨不動時，（此時系統壓力升高），馬達擺角向小擺角擺動，而馬達擺角越小，排量就越小，輸出轉矩也就越小，上述情況說明該液壓馬達選型不當，其安幾臺80t履帶起重機都存在這個系統錯誤。原選用的A6V變量馬達是由最大排量變到最小排量，使系統在大負載工況下速度加快、轉矩變小、而作業工況則要求負載變大時馬達速度減慢、轉矩增加。因此A6V馬達應該選擇第一種裝配型式，即由最小排量變到最大排量。由于該起重機是當作定量馬達使用，就在活塞小腔加一車制的圓柱厚墊片，使馬達強制定位在最大擺角。處理后再試車，整車行走速度明顯地變慢，礦渣地上原地360°磨車也很輕松，至此，行走快而無力的毛病得以徹底解決。