挖掘机动臂断续下降的故障现象及原因分析

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挖掘机动臂断续下降的故障现象及原因分析
当挖掘机操作手柄扳到“动臂下降”的位置后,动臂不能平稳下降,而是出现一降一停的间断性下降,进而造成整机沿动臂方向前后剧烈摇晃,以至于无法正常工作。
1.可能原因的检测
经压力表检测主油路系统压力为27.8MPa,符合规定,其他动作速度和力量均正常,可排除主油路压力与流量不足的原因。经压力表检测,先导控制系统油压为2.94MPa,符合规定,其他动作操纵正常,可排除先导控制油压不足的原因:经拆检右多路阀中的动臂阀杆,发现阀杆有些卡滞,但无异物,且阀杆表面无划伤:经拆检动臂下降限速阀,发现单向阀关闭良好,无弹簧折断现象。
初步判断,故障是动臂阀杆失圆变形所致。
经查阅资料发现,多路阀中的动臂阀杆和斗杆阀杆的结构和尺寸完全相同,可以互换,于是把二者对调安装,再试机发现整机前后摇晃现象消失,动臂下降平稳,而斗杆操纵时动作出现不平稳现象。证明上述判断正确。从库存的一个旧多路阀中取出动臂阀杆代用,即可马上恢复工作。
2.故障现象的理论解释
由于动臂阀杆失圆变形,造成下降操作时行程不到位,动臂缸有杆腔的进油路中出现节流现象,使进油不足;而动臂在整个工作装置重力矩的作用下强行下降,,使得动臂缸有杆腔的容积增大速度大于进油速度,这就造成了动臂缸的有杆腔内出现真空现象(即负压)。在负压作用下,从无杆腔产生一个指向有杆腔的对活塞的反作用力,阻止动臂下降。真空度越大,反作用力也越大。当反作用力矩与工作装置的重力矩达到平衡时,动臂下降被迫停止。
动臂下降停止后,动臂缸有杆腔容积不再增大,而进油仍在继续,这时又造成真空度减小,反作用力减小,其力矩不能再支撑工作装置的重力矩,于是动臂又继续下降,接着有杆腔内再产生真空,动臂下降再停止……这样,动臂下降过程就是一个“下降停止一再下降一再停止……”的交替过程。在这个动臂下降过程中,由于动臂有周期性的速度变化,因而会产生一个对整机的周期性的沿动臂方向的前后倾翻力矩,在该倾翻力矩作用下,整个挖掘机在动臂下降过程中沿动臂方向前后摇晃,而且越来越加剧,以致不能继续工作。

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