挖掘機(jī)是工程施工中的一種主要機(jī)械。同時(shí),它還可以作為一種多功能作業(yè)機(jī)械,如它可以完成吊裝、抓取、清溝、修坡、破碎、拆卸等多種工程作業(yè);
挖掘機(jī)現(xiàn)已成為工程施工主要機(jī)械之一,本文以液壓挖掘機(jī)為例,在分析液壓挖掘機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理的基礎(chǔ),概述其在施工中常會(huì)出現(xiàn)的故障,并依據(jù)故障發(fā)生的不同原因給出了相應(yīng)的處理措施。
一、液壓挖掘機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理 1、基本結(jié)構(gòu)液壓挖掘機(jī)由工作裝置、回轉(zhuǎn)裝置和行走裝置組成。工作裝置包括動(dòng)臂、斗桿、鏟斗、斗齒、側(cè)齒、連桿和搖桿等組成,采用連桿機(jī)構(gòu)原理,通過(guò)液壓缸的伸縮來(lái)實(shí)現(xiàn)各部分的運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)鏟裝、提升、卸土等動(dòng)作。 回轉(zhuǎn)裝置由回轉(zhuǎn)平臺(tái)、回轉(zhuǎn)支承、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)等組成。 回轉(zhuǎn)平臺(tái)主要由動(dòng)力系統(tǒng)、駕駛室、轉(zhuǎn)臺(tái)、液壓油箱、燃油箱、配重、液壓組合閥及管路等組成。 回轉(zhuǎn)支承的外座圈用螺栓與回轉(zhuǎn)平臺(tái)連接,帶齒的內(nèi)座圈與底架用螺栓連接,內(nèi)外座圈之間設(shè)有滾動(dòng)體。 行走裝置是整個(gè)機(jī)器的支撐部分,承受機(jī)器的全部重量和工作裝置的反力,它由整體式底架、組合式履帶、驅(qū)動(dòng)輪、引導(dǎo)輪、托鏈輪、支重輪、夾軌器、液壓漲緊裝置、液壓馬達(dá)和減速機(jī)等組成。 漲緊裝置由導(dǎo)向輪,漲緊彈簧和黃油缸組成。 2、工作原理液壓挖掘機(jī)由一臺(tái)柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)串聯(lián)式主泵及先導(dǎo)油泵,產(chǎn)生高壓油輸送到多路換向閥及先導(dǎo)控制閥,通過(guò)操縱先導(dǎo)控制閥,使多路閥中的油液與各液壓執(zhí)行元件(液壓缸或液壓馬達(dá)等)的油路接通,驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的機(jī)構(gòu)動(dòng)作; 實(shí)現(xiàn)挖掘、破碎等作業(yè),作業(yè)過(guò)程中可實(shí)現(xiàn)工作裝置各部分的獨(dú)立及復(fù)合動(dòng)作以及動(dòng)臂、斗桿、鏟斗動(dòng)作時(shí)的雙泵合流,以提高工作效率。 挖掘機(jī)上部通過(guò)液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)減速機(jī)及其小齒輪與回轉(zhuǎn)支承的內(nèi)齒圈嚙合運(yùn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)360°回轉(zhuǎn)。 整機(jī)行走由行走馬達(dá)驅(qū)動(dòng)減速機(jī)帶動(dòng)履帶移動(dòng),克服地面的摩擦力前進(jìn)、后退或轉(zhuǎn)向,行走速度分為高低兩檔,低檔為工作時(shí)的行走速度,高檔為在場(chǎng)地間的快速移動(dòng)。 工作中可根據(jù)作業(yè)需要選擇不同的作業(yè)模式,充分利用發(fā)動(dòng)機(jī)的功率,減少能耗,提高作業(yè)效率。 液壓挖掘機(jī)的主要運(yùn)動(dòng)有整機(jī)行走,轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn),動(dòng)臂升降,斗桿收放,鏟斗轉(zhuǎn)動(dòng)等。 整車(chē)主要由液壓執(zhí)行元件完成各個(gè)動(dòng)作,電氣系統(tǒng)與液壓系統(tǒng)配合實(shí)現(xiàn)整車(chē)的動(dòng)作控制。 二、常遇故障及處理方法 1、液壓系統(tǒng)泄漏由內(nèi)漏與外漏之分。 造成液壓系統(tǒng)內(nèi)泄漏的原因有:液壓泵內(nèi)泄漏;液壓缸及液壓馬達(dá)內(nèi)泄漏;控制閥內(nèi)泄。 造成液壓系統(tǒng)外泄漏的原因有:液壓附件漏油;液壓泵、密封損壞漏油;控制閥密封損壞漏油;液壓缸、液壓馬達(dá)漏油;液壓馬達(dá)漏油。 概括地說(shuō),造成泄漏的原因主要是裝配不良、油溫過(guò)高、油液中有雜質(zhì)和密封件損壞等。 可采取如下治漏措施: 1.1密封面的防漏、治漏措施選用螺紋連接件中應(yīng)考慮到工作壓力、壓力脈動(dòng)、沖擊和振動(dòng)等方面的營(yíng)銷(xiāo)。管接頭的加工、裝配質(zhì)量必須符合規(guī)范要求。 法蘭連接件密封部位的加工精度及表面粗糙度等均應(yīng)符合要求。 多個(gè)閥塊相連接時(shí),應(yīng)避免用過(guò)長(zhǎng)的螺栓連接。 為減少因沖擊和振動(dòng)造成管接頭松動(dòng)而引起的泄漏,可適當(dāng)?shù)夭捎脺p震支架來(lái)固定管路,設(shè)計(jì)中還需盡量減少管接頭的數(shù)量。 1.2控制油液溫度,保持油液清潔為控制油溫應(yīng)選用黏度合適的液壓油。 黏度高的油液在環(huán)境溫度較低時(shí)使用,會(huì)因摩擦了的增加而出現(xiàn)過(guò)熱現(xiàn)象。 另外還應(yīng)將系統(tǒng)的軟管加以可靠的緊固,且安裝軟管適應(yīng)沒(méi)有急彎;當(dāng)液壓泵、液壓缸和其他液壓元件磨損時(shí),應(yīng)及時(shí)更換;經(jīng)常檢查油箱油,及時(shí)補(bǔ)油。 2、挖掘機(jī)無(wú)力挖掘無(wú)力是挖掘機(jī)典型故障之一。挖掘無(wú)力可分為兩種情況: 第一種為挖掘無(wú)力,發(fā)動(dòng)機(jī)不憋車(chē),感覺(jué)負(fù)荷很輕:挖掘力的大小由主泵輸出壓力決定,發(fā)動(dòng)機(jī)是否憋車(chē)取決于油泵吸收轉(zhuǎn)矩與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩間的關(guān)系。 發(fā)動(dòng)機(jī)不憋車(chē)說(shuō)明油泵吸收轉(zhuǎn)矩較小,發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷輕。如果挖掘機(jī)的工作速度沒(méi)有明顯異常,則應(yīng)重點(diǎn)檢查主泵的最大輸出壓力即系統(tǒng)溢流壓力。 如果溢流壓力測(cè)量值低于規(guī)定值,表明該機(jī)構(gòu)液壓回路的過(guò)載溢流閥設(shè)定值不正確,導(dǎo)致該機(jī)構(gòu)過(guò)早溢流,工作無(wú)力。 則可以通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整螺絲來(lái)調(diào)整機(jī)器。 第二種為挖掘無(wú)力,當(dāng)動(dòng)臂或斗桿伸到底時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)嚴(yán)重憋車(chē),甚至熄火;發(fā)動(dòng)機(jī)憋車(chē)表明油泵的吸收轉(zhuǎn)矩大于發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩,致使發(fā)動(dòng)機(jī)超載。 這種故障應(yīng)首先檢查發(fā)動(dòng)機(jī)速度傳感系統(tǒng)是否正常,檢查方法與前面所述發(fā)動(dòng)機(jī)檢查方法類(lèi)似。 經(jīng)過(guò)以上細(xì)致的檢查與排除故障,發(fā)動(dòng)機(jī)速度傳感系統(tǒng)恢復(fù)正常功能,發(fā)動(dòng)機(jī)憋車(chē)現(xiàn)象消失,挖掘力就會(huì)恢復(fù)正常。 3、挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)動(dòng)作故障。 整機(jī)故障分析整機(jī)全部動(dòng)作故障根據(jù)液壓系統(tǒng)原理,整機(jī)全部動(dòng)作故障的原因有: (1)液壓油不足,吸油油路不暢,油路吸空等造成液壓泵吸油不足或吸不到油,使得整機(jī)全部動(dòng)作發(fā)生故障。 (2)液壓泵與發(fā)動(dòng)機(jī)之間的傳動(dòng)連接損壞。這樣發(fā)動(dòng)機(jī)不能帶動(dòng)液壓泵,泵口也就沒(méi)有壓力油輸出,使得整機(jī)不動(dòng)作。 (3)前后液壓泵均嚴(yán)重磨損或損壞,造成泵的輸出流量、壓力不足,從而引起整機(jī)動(dòng)作遲緩無(wú)力或完全不動(dòng)作。 (4)液壓泵的功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)故障。單個(gè)故障分析單個(gè)動(dòng)作故障從液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上分析,既然是單個(gè)動(dòng)作故障,就可排除多個(gè)動(dòng)作公共部分故障的可能性,這樣可能的故障點(diǎn)就在該動(dòng)作的操縱控制部分與執(zhí)行元件之間。 具體包括此動(dòng)作的操作手柄及先導(dǎo)閥、先導(dǎo)油路、操縱閥芯與閥體(通常閥體出現(xiàn)故障的可能性很小),分路過(guò)載閥,執(zhí)行元件和其它相關(guān)部分。 其中先導(dǎo)油路、分路過(guò)載問(wèn)和部分操縱閥故障可用前文所述的換位對(duì)比法加以判明。 換位對(duì)比法的本質(zhì)是:將有故障和無(wú)故障的功能相同或相近的元件進(jìn)行位置互換后,故障位置是否會(huì)改變,而確定故障點(diǎn)。 4、挖掘機(jī)的日常保養(yǎng)對(duì)挖掘機(jī)實(shí)行定期維護(hù)保養(yǎng)的目的是,減少機(jī)器的故障,延長(zhǎng)機(jī)器使用壽命;縮短機(jī)器的停機(jī)時(shí)間;提高工作效率,降低作業(yè)成本。只要管理好燃油、潤(rùn)滑油、水和空氣,就可減少70%的故障。事實(shí)上,70%左右的故障是由于管理不善造成的。 燃油的管理要根據(jù)不同的環(huán)境溫度選用不同牌號(hào)的柴油(對(duì)見(jiàn)表1);柴油不能混入雜質(zhì)、灰土與水,否則將使燃油泵過(guò)早磨損; 劣質(zhì)燃油中的石蠟與硫的含量高,會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生損害;每日作業(yè)完后燃油箱要加滿(mǎn)燃油,防止油箱內(nèi)壁產(chǎn)生水滴; 每日作業(yè)前打開(kāi)燃油箱底的放水閥放水;在發(fā)動(dòng)機(jī)燃料用盡或更換濾芯后,須排盡管路中的空氣。 最低環(huán)境溫度0℃-10℃ -20℃ -30℃柴油牌號(hào)O# -10# -20# -35# 2、其它用油的管理其他用油包括發(fā)動(dòng)機(jī)油、液壓油、齒輪油等; 不同牌號(hào)和不同等級(jí)的用油不能混用; 不同品種挖掘機(jī)用油在生產(chǎn)過(guò)程中添加的起化學(xué)作用或物理作用的添加劑不同; 要保證用油清潔,防止雜物(水、粉塵、顆粒等)混入;根據(jù)環(huán)境溫度和用途選用油的標(biāo)號(hào)。 環(huán)境溫度高,應(yīng)選用粘度大的機(jī)油,環(huán)境溫度低應(yīng)選用粘度小的用油;齒輪油的粘度相對(duì)較大,以適應(yīng)較大的傳動(dòng)負(fù)載,液壓油的粘度相對(duì)較小,以減少液體流動(dòng)阻力。 潤(rùn)滑油脂管理采用潤(rùn)滑油(黃油)可以減少運(yùn)動(dòng)表面的磨損,防止出現(xiàn)噪聲。 潤(rùn)滑脂存放保管時(shí),不能混入灰塵、砂粒、水及其它雜質(zhì);推薦選用鋰基型潤(rùn)滑脂g2-I1,抗磨性能好,適用重載工況;加注時(shí),要盡量將舊油全部擠出并擦干凈,防止沙土粘附。 濾芯的保養(yǎng):濾芯起到過(guò)濾油路或氣路中雜質(zhì)的作用,阻止其侵入系統(tǒng)內(nèi)部而造成故障; 各種濾芯要按照(操作保養(yǎng)手冊(cè))的要求定期更換;更換濾芯時(shí),應(yīng)檢查是否有金屬附在舊濾芯上,如發(fā)現(xiàn)有金屬顆粒奕及時(shí)診斷和采取改善措施; 使用符合機(jī)器規(guī)定的純正濾芯。 偽劣濾芯的過(guò)濾能力較差,其過(guò)濾層面和材料質(zhì)量都不符合要求,會(huì)嚴(yán)重影響機(jī)器的正常使用。 施工中,挖掘機(jī)遇到的故障及保養(yǎng)還有很多,為減少故障發(fā)生頻率,加強(qiáng)對(duì)挖掘機(jī)的日常維護(hù)保養(yǎng)也十分重要。 總之,正確分析挖掘機(jī)故障發(fā)生的原因并及時(shí)處理,加強(qiáng)對(duì)挖掘機(jī)的維護(hù)保養(yǎng),是保障挖掘機(jī)高效安全工作的前提,實(shí)際工作中應(yīng)給予充分重視。
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