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 1台国产8.5t级全液压挖掘机配装康明斯B3.3型发动机。在冬季启动时,启动机发出“嗡嗡”声,但无法将曲轴转动。维修人员感觉可能是发动机有故障或启动时液压系统负载过大。

  1. 排查发动机

  (1)原因分析

  根据故障现象分析,发动机无法启动的原因可能有以下5点,一是发动机机油黏稠,二是曲轴抱瓦,三是发动机某个部位卡滞,四是冬季蓄电池电压低,五是启动机故障。

  (2)故障排查

  首先,抽出机油尺检查,发现机油充足、油质良好。其次,用橇棍撬动发动机飞轮,其转动自如,由此排除曲轴抱瓦和发动机卡滞的可能。再次,检查蓄电池电压正常,排除蓄电池电压低的可能。最后,将启动机拆下,用蓄电池给启动机直接供电,观察启动机驱动小齿轮旋转正常,且动力强劲,排除启动机故障可能。

  为了证实发动机没有故障,拆下液压泵后启动发动机,1次即能将发动机启动。由此断定,该故障为启动时液压系统负荷过大引起,与发动机无关。

  2. 排查液压系统

  (1)原因分析

  液压系统负载大可能是液压泵卡滞或多路阀有故障。前次排查发动机故障时,用橇棍撬动发动机飞轮时转动自如,飞轮与液压泵连接的接盘也没有卡滞现象,由此可以排除液压泵卡滞的可能,液压系统负载大可能是因为多路阀存在故障。

  该挖掘机多路阀原理。当挖掘机不做任何动作时,工作装置各阀阀芯(如回转、右行、左行、斗杆等)处于中位,变量泵出口P的液压油无法进入工作装置各阀阀芯。

  P口液压油在到达安全阀的同时也到达流量控制阀。由于安全阀的开启压力为27.5MPa,而流量控制阀的开启压力为3MPa,所以P口的液压油作用于流量控制阀的左侧,并克服流量控制阀右侧弹簧压力,推动流量控制阀的阀芯右移,将流量控制阀打开,液压油流回油箱。

  在流回油箱之前,此股液压油要经过1个节流孔R,并在节流孔前、后产生一个压力差(PN)。此压力差驱动变量泵变量机构斜盘倾角变小,从而使变量泵的流量达到最小,以避免流量损失。

  当挖掘机作业时,操作先导手柄,将工作装置的阀芯打开,此时先导油路也会产生1个LS控制压力。该压力作用在流量控制阀的右侧,推动流量控制阀阀芯左移,将流量控制阀油路关闭。变量泵输出液压油全部进入相应的工作装置阀芯和执行元件,实现各种动作。

  根据原理分析,如果流量控制阀阀芯一直处于关闭状态(卡在左侧),而各工作装置阀芯又都处在中位状态,系统压力也达不到安全阀开启压力(27.5MPa),则变量泵输出油液的回路将被切断。变量泵输出油液被切断,便会造成变量泵负荷过大,导致发动机无法启动。

  (2)故障排查

  为证实原因分析所得结论,将流量控制阀拆下检查,发现该阀的阀芯因液压油中的杂质被卡在关闭位置。取出该阀阀芯清洗,装复后试机,发动机1次启动成功。

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