本文作者：赵晓眯 孟文杰 张友龙
1.故障现象
1台使用了约4000h的23t级液压挖掘机出现行走向右跑偏故障。操作人员在现场试机的情况如下:操纵该挖掘机前进及后退时均向右侧跑偏;操纵该挖掘机行走时进行高、低速切换，其变速平稳、正常，但依然向右侧跑偏。由此说明，该挖掘机左侧行走马达转速大于右侧。该挖掘机行走时，操作人员从监控器上观察左侧行走马达驱动压力为14MPa，右侧行走马达驱动压力为8MPa，前进、后退时左、右侧压力差基本相同。
2.行走液压油路组成及原理
(1)组成
该挖掘机使用双泵双回路、负流量、先导控制液压系统，左、右侧行走马达分别由结构完全相同的主泵单独供油，每侧行走马达供油的油流方向由左、右侧行走先导阀操纵换向阀进行控制。
因左侧与右侧行走液压回路完全相同且相互独立，本文以一侧行走液压回路为例，介绍该挖掘机行走液压回路组成与原理。该挖掘机右侧行走液压回路主要由主泵1、先导泵2、主溢流阀3、行走先导阀4、先导溢流阀5、行走阀6、负流量反馈阀7、回转接头8、平衡阀9、前进制动单向阀10、后退制动单向阀11、缓冲溢流阀12、高低速阀13、制动缸14、减速器15、高低速缸16、行走马达17等组成，如附图所示。其中平衡阀9、前进制动单向阀10、后退制动单向阀11、缓冲溢流阀12、高低速阀13、制动缸14、减速器15、高低速缸16、行走马达17等安装在行走马达减速器总成内。
该挖掘机左、右侧行走马达17分别由主泵1的前、后泵供油，额定压力均为36MPa。左、右侧行走马达17旋转方向及转速由左、右侧行走阀6控制。负流量反馈阀7根据行走阀6的行程，将流量控制信号传导至主泵流量调节机构，以控制主泵的排量，从而实现流量与控制阀阀芯行程的匹配及行走马达17转速与行走先导阀5行程的匹配。
为防止挖掘机下坡时越走越快，行走液压回路设置了平衡阀9。当挖掘机在重力作用下加速下坡时，必然导致行走马达17进油侧供油量不足、压力下降。此时平衡阀9在弹簧弹力作用下，向中位移动，关小行走马达17回油通道，使行走马达17转速降低、供油侧重新建立压力，实现挖掘机减速下坡。
缓冲溢流阀12内装有缓冲柱塞，在挖掘机启动和停止瞬间接通进、回油通道，以缓解液压冲击。左、右侧行走回路共用1个回转接头8，二者回路相互独立。
(2)原理
行走操纵行走先导阀4，使挖掘机前进(或后退)，先导压力油进入行走阀6的先导腔a(或b)，推动行走阀6换位。主泵1输出的压力油通过行走阀6，再流经回转接头8进入行走马达17。压力油打开前进(或后退)制动单向阀10进入行走马达17后，平衡阀9在压力油作用下换位，将行走马达17回油通道打开，压力油经平衡阀9进入制动缸14，将挖掘机行走制动器的制动解除，行走马达17带动挖掘机行走。
制动操纵行走先导阀4回中位后，行走阀6在弹簧弹力的作用下复位。此时平衡阀9失去压力油作用，其阀芯在弹簧弹力作用下回位。由于平衡阀9和后退制动单向阀11的作用，行走马达17因无法回油而产生液压制动。由于制动缸14的回油有节流作用，因而制动器制动动作滞后于液压制动动作。这样可使制动器制动平稳，减小冲击。
3.原因分析
挖掘机行走时向右跑偏，左侧行走马达的转速高于右侧行走马达，且左侧行走液压回路的压力高于右侧，说明该挖掘机行走时是左侧履带拖着右侧履带运动。行走马达高低速切换正常，说明行走马达的排量调节机构正常。分析认为，造成左、右侧行走马达转速、压力不同的原因可能有以下6个方面:一是2个主泵排量不同或者后泵内泄漏大，二是右侧行走阀泄漏、阀芯卡滞或者右侧先导压力不足，三是回转接头泄漏或其内部窜油，四是行走马达平衡阀卡滞，五是行走马达溢流阀泄漏，六是行走马达内部泄漏。
4.故障排查
根据以上原因分析，我们逐一进行排查，如下所述。
将2个主泵的出油管相互对调，即将前泵给右行走马达供油，后泵给左行走马达供油。对调后试机，故障现象依旧，这说明2个主泵工作均正常，且负流量反馈信号正常。
将2只量程为0~6MPa压力表分别接在行走阀的先导油口a和b，测得挖掘机前进、后退时先导压力均为3.8MPa，由此说明先导压力正常，排除了先导油路存在故障的可能。拆检右行走阀，发现其阀芯活动自如，无卡滞现象，由此排除右行走阀存在故障的可能。
拆检右侧行走马达的平衡阀，发现其阀芯活动自如，无卡滞现象。检察平衡阀节流孔通畅，没有被污物堵塞。将左、右侧行走马达平衡阀均拆下清洗，并将左、右侧行走马达的平衡阀对调安装后试机，故障现象依旧，由此排除平衡阀存在故障的可能。
用铲斗勾住右侧履带前端，操纵右行走先导阀，使右侧行走马达溢流，无论是前进还是后退，溢流压力均为15MPa左右，不能达到系统额定溢流压力(36MPa)，由此说明右侧行走回路某个元件内泄漏过大，无法建立起足够的驱动压力，致使挖掘机行走向右侧跑偏。结合之前分析和排查结果，初步判断内泄漏部位可能在回转接头、行走马达、缓冲溢流阀3个部位。
将左侧行走马达的缓冲溢流阀与右侧行走马达的对调，故障依旧，由此排除缓冲溢流阀出现故障的可能。将回转接头上的左、右侧行走软管对调，故障依旧，由此排除回转接头出现故障的可能。至此判定，故障原因为右侧行走马达内泄漏过大，
我们将右侧行走马达拆解，发现其缸体与配油盘摩擦副表面有明显划痕，磨损严重，且无法修复，将右侧行走马达更换成新品，试机后故障消失。
我们从右侧行走马达异常磨损情况分析，造成其磨损主要原因是液压油污染度加重。更换新行走马达同时，我们更换了液压系统的进、回油滤芯及液压油。
本文选自《工程机械与维修》杂志 2016年第2期
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