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小松PC200挖掘机液压油管爆管原因分析与处理

标签:小松PC200挖掘机      发布日期:2020-01-06 10:05:31      浏览量:288

小松PC200挖掘机

  小松管路出现管路爆裂根本原因就是执行机构的动作受到突然的障碍,在突然的压力增高的情况下,挖掘机的回油系统不能及时的回油造成管路压力的突然升高,在执行机构遇到突然的阻力的情况下,直接安装电磁阀,使执行机构的油能够快速的回流至油箱,完成快速降低管路压力的作用保护油管。

  小松PC200-6挖掘机为日照港三公司大宗散货的主力装卸设备,由于其主要部件采用原装进口配件,性能较为优异,但在使用中出现了液压系统的故障,其中以液压系统主管路或者执行管路出现管路爆裂现象。为此我们对液压系统进行了分析与故障排查。

  一、挖掘机爆管故障的原因分析

  以PC200-6挖掘机为例,发动机的机械能通过两个主泵从油箱中吸油通过自检压阀的减压后再通过手柄的控制主控阀控制机械各个动作的主泵压力大小。如图1:

小松PC200挖掘机液压油管爆管原因分析与处理

图一

  LS-EPC电磁阀(如下图所示),根据驾驶员在监控器上发出的操作命令,此命令传到电脑,由机器电脑发出的指令产生信号压力油,参与LS阀的工作使之能控制主泵流量。如图2:

小松PC200挖掘机液压油管爆管原因分析与处理

图二

  它的输入油压来自自压减压阀,电压信号来自电脑板。电脑发出的电压信号不同,内部阀芯的位置不同,而产生的输出油压也不同。由于工况的变化,发动机的转速也会发生变化,此时,与发动机匹配的泵流量也相应变化,发动机的转速变化,通过安装发动机飞轮壳上转速传感器传给电脑,然后,电脑发出泵流量变化的命令,通过PC-EPC阀接收次命令,调节泵流量。如图3:

小松PC200挖掘机液压油管爆管原因分析与处理

图三

  电脑通过转速传感器检测发动机实际转速,当负荷增大,造成发动机转速下降时,电脑就会向PC-EPC阀发出指令,使流向PC-EPC电磁阀的指令电流按照发动机转速下降量而增大,调节主泵斜盘角度,降低泵的输出流量。

  正常情况下:发动机转速下降一从电脑进入PCEPC阀出口压力上升一PC阀阀芯移动一PC阀出口压力上升一进入伺服活塞大径端压力升高一何服活塞移动一泵流量下降一泵吸收扭矩一发动机转速恢复。

  港口的生产作业实际情况是,挖掘机在作业过程中,经常会遇到突然的障碍,当PC-EPC阀在保护动作的同时,已经造成管路压力的突然升高,当管路压力达到损坏极限,但是PC一EPC阀的保护动作时间反应过缓,从而造成爆管故障的产生。

  异常情况下:发动机受到阻碍转速下降一蓄能器压力突然升高一管路油压升高一同时大臂、小臂、铲斗等执行机构受阻管路压力突然升高——LS阀回油压力升高一主管路或执行机构管路爆管。

  二、挖掘机爆管故障的改造方案一

  爆管故障的产生,根本原因就是执行机构的动作受到突然的障碍,在突然的压力增高的情况下,挖掘机的回油系统不能及时的回油造成管路压力的突然升高,在执行机构遇到突然的阻力的情况下,直接安装电磁阀,使执行机构的油能够快速的回流至油箱,完成快速降低管路压力的作用。以执行机构为斗杆为例,如图4:

小松PC200挖掘机液压油管爆管原因分析与处理

图四

  回油阀安装在执行机构与油箱之间,当斗杆遇到突然的阻力,斗杆油缸压力突然升高,压力超过一个数值,电磁阀得电,回油阀动作,打开油箱与斗杆油缸的管路通道,来自执行机构的油缸的油快速的流向油箱,管路压力下降。当管路压力降低回到正常数值,回油阀失电,电磁阀停止动作。

  2009年4月,第三港务公司2#挖掘机进行了斗杆执行机构安装回油阀的实际效果来看,至2009年10月未发生过斗杆油缸管路爆管故障,因此,这种方法是有效的,可行的。但在实际中发现,加装回油系统,大臂油缸、小臂油缸、铲斗油缸、旋转、左行走、右行走需要加装12个回油电磁阀,才能有效避免整车爆管故障,配件供应商提供的每个回油阀的价格为1.6万元,安装费用为l000元,这样,如果每台车加装回油阀的成本为19.4万元,如果三公司16台挖掘机都安装回油阀,全部的成本为310.4万元。显然,这种改造方案成本压力过高。

  2)设计各主要部件的尺寸,画出图纸。小组于6月10-12日到现场测量了主要部件外形尺寸,并设计出防爆管装置式样(如图5)。

防爆管装置式样图

图五 防爆管装置式样图

  3)6月15日委托日照港物流汽修厂加工制作液压油管、接头、固定架及连接螺栓等构件。

  4)6月18-22日按照制定的《挖掘机液压管路防爆装置安装方案》进行安装:首先将液压防爆管装置,固定架紧固于液压主泵连接位置(如图6);后依由左向右的顺序安装泄压油管、紧固即可;再将发动机及主泵安装原位即结束。

固定架安装位置

图六  固定架安装位置

  三、挖掘机爆管故障的改造方案二

  主泵提供全车动作的压力,经过主控制阀的分油,在主管路部分增加另一封闭管路,遇到突然的障碍迅速降低主泵管路压力,同样可以达到降低爆管故障的目的。执行机构的油压突然升高,根据封闭管路压强相等的原理,执行机构的压力升高必然使液压油向主管路分流,如果主泵管路有一定的储油空间,这部分油压能够迅速的流向储油空间中,从而降低主管路和执行管路的突然的油压的压强,从而达到降低爆管故障的目的。如图7是2009年4月份进行改造前的主泵管路,图8是2009年5月进行改造后的主泵管路:

小松PC200挖掘机液压油管爆管原因分析与处理

改造前与改造后主泵压力对比图


改造前主泵压力

改造后主泵压力

改造前执行机构压力

改造后执行机构压力

正常作业

15.6N/kg

15.6N/kg

15.8N/kg

16.8N/kg

突然的阻碍作用

28.28N/kg

24.5N/kg

28.2N/kg

25.7N/kg

  根据以上测试结果,在主泵连接以一管路可以有效的降低突然的冲击对主管路和执行机构管路的压力,同样可以有效的降低爆管故障次数。我们对2#挖掘机2008年7月至2009年3月进行改造前的七个月的爆管故障次数做了统计,与2009年4月至10月进行改造后的七个月的爆管故障次数进行的对比,对比结果如下:

小松PC200挖掘机液压油管爆管原因分析与处理

  根据以上测试结果,在主泵连接以一管路可以有效的降低突然的冲击对主管路和执行机构管路的压力,同样可以有效的降低爆管故障次数。改造过程非常的简单,不需另外购置配件,只需要在车间内对主泵输出端安装一段管路就可完成,成本只需1500元左右。因此,采取第二套方案降低挖掘机爆管故障是成功的。

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