1.故障現象
1臺使用了約4000h的23t級液壓挖掘機出現行走向右跑偏故障。操作人員在現場試機的情況如下:操縱該挖掘機前進及後退時均向右側跑偏;操縱該挖掘機行走時進行高、低速切換，其變速平穩、正常，但依然向右側跑偏。由此說明，該挖掘機左側行走馬達轉速大於右側。該挖掘機行走時，操作人員從監控器上觀察左側行走馬達驅動壓力為14MPa，右側行走馬達驅動壓力為8MPa，前進、後退時左、右側壓力差基本相同。
2.行走液壓油路組成及原理
(1)組成
該挖掘機使用雙泵雙迴路、負流量、先導控制液壓系統，左、右側行走馬達分別由結構完全相同的主泵單獨供油，每側行走馬達供油的油流方向由左、右側行走先導閥操縱換向閥進行控制。
因左側與右側行走液壓回路完全相同且相互獨立，本文以一側行走液壓回路為例，介紹該挖掘機行走液壓回路組成與原理。該挖掘機右側行走液壓回路主要由主泵1、先導泵2、主溢流閥3、行走先導閥4、先導溢流閥5、行走閥6、負流量反饋閥7、迴轉接頭8、平衡閥9、前進制動單向閥10、後退制動單向閥11、緩衝溢流閥12、高低速閥13、制動缸14、減速器15、高低速缸16、行走馬達17等組成，如附圖所示。其中平衡閥9、前進制動單向閥10、後退制動單向閥11、緩衝溢流閥12、高低速閥13、制動缸14、減速器15、高低速缸16、行走馬達17等安裝在行走馬達減速器總成內。
該挖掘機左、右側行走馬達17分別由主泵1的前、後泵供油，額定壓力均為36MPa。左、右側行走馬達17旋轉方向及轉速由左、右側行走閥6控制。負流量反饋閥7根據行走閥6的行程，將流量控制信號傳導至主泵流量調節機構，以控制主泵的排量，從而實現流量與控制閥閥芯行程的匹配及行走馬達17轉速與行走先導閥5行程的匹配。
為防止挖掘機下坡時越走越快，行走液壓回路設置了平衡閥9。當挖掘機在重力作用下加速下坡時，必然導致行走馬達17進油側供油量不足、壓力下降。此時平衡閥9在彈簧彈力作用下，向中位移動，關小行走馬達17回油通道，使行走馬達17轉速降低、供油側重新建立壓力，實現挖掘機減速下坡。
緩衝溢流閥12內裝有緩衝柱塞，在挖掘機啟動和停止瞬間接通進、回油通道，以緩解液壓衝擊。左、右側行走迴路共用1個迴轉接頭8，二者回路相互獨立。
(2)原理
行走操縱行走先導閥4，使挖掘機前進(或後退)，先導壓力油進入行走閥6的先導腔a(或b)，推動行走閥6換位。主泵1輸出的壓力油通過行走閥6，再流經迴轉接頭8進入行走馬達17。壓力油打開前進(或後退)制動單向閥10進入行走馬達17後，平衡閥9在壓力油作用下換位，將行走馬達17回油通道打開，壓力油經平衡閥9進入制動缸14，將挖掘機行走制動器的制動解除，行走馬達17帶動挖掘機行走。
制動操縱行走先導閥4回中位後，行走閥6在彈簧彈力的作用下復位。此時平衡閥9失去壓力油作用，其閥芯在彈簧彈力作用下回位。由於平衡閥9和後退制動單向閥11的作用，行走馬達17因無法回油而產生液壓制動。由於制動缸14的回油有節流作用，因而制動器制動動作滯後於液壓制動動作。這樣可使制動器制動平穩，減小衝擊。
3.原因分析
挖掘機行走時向右跑偏，左側行走馬達的轉速高於右側行走馬達，且左側行走液壓回路的壓力高於右側，說明該挖掘機行走時是左側履帶拖著右側履帶運動。行走馬達高低速切換正常，說明行走馬達的排量調節機構正常。分析認為，造成左、右側行走馬達轉速、壓力不同的原因可能有以下6個方面:一是2個主泵排量不同或者後泵內洩漏大，二是右側行走閥洩漏、閥芯卡滯或者右側先導壓力不足，三是迴轉接頭洩漏或其內部竄油，四是行走馬達平衡閥卡滯，五是行走馬達溢流閥洩漏，六是行走馬達內部洩漏。
4.故障排查
根據以上原因分析，我們逐一進行排查，如下所述。
將2個主泵的出油管相互對調，即將前泵給右行走馬達供油，後泵給左行走馬達供油。對調後試機，故障現象依舊，這說明2個主泵工作均正常，且負流量反饋信號正常。
將2只量程為0~6MPa壓力錶分別接在行走閥的先導油口a和b，測得挖掘機前進、後退時先導壓力均為3.8MPa，由此說明先導壓力正常，排除了先導油路存在故障的可能。拆檢右行走閥，發現其閥芯活動自如，無卡滯現象，由此排除右行走閥存在故障的可能。
拆檢右側行走馬達的平衡閥，發現其閥芯活動自如，無卡滯現象。檢察平衡閥節流孔通暢，沒有被汙物堵塞。將左、右側行走馬達平衡閥均拆下清洗，並將左、右側行走馬達的平衡閥對調安裝後試機，故障現象依舊，由此排除平衡閥存在故障的可能。
用剷鬥勾住右側履帶前端，操縱右行走先導閥，使右側行走馬達溢流，無論是前進還是後退，溢流壓力均為15MPa左右，不能達到系統額定溢流壓力(36MPa)，由此說明右側行走迴路某個元件內洩漏過大，無法建立起足夠的驅動壓力，致使挖掘機行走向右側跑偏。結合之前分析和排查結果，初步判斷內洩漏部位可能在迴轉接頭、行走馬達、緩衝溢流閥3個部位。
將左側行走馬達的緩衝溢流閥與右側行走馬達的對調，故障依舊，由此排除緩衝溢流閥出現故障的可能。將回轉接頭上的左、右側行走軟管對調，故障依舊，由此排除迴轉接頭出現故障的可能。至此判定，故障原因為右側行走馬達內洩漏過大，
我們將右側行走馬達拆解，發現其缸體與配油盤摩擦副表面有明顯劃痕，磨損嚴重，且無法修復，將右側行走馬達更換成新品，試機後故障消失。
我們從右側行走馬達異常磨損情況分析，造成其磨損主要原因是液壓油汙染度加重。更換新行走馬達同時，我們更換了液壓系統的進、回油濾芯及液壓油。
本文選自《工程機械與維修》雜誌 2016年第2期
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