文|砚钧秋
编辑|砚钧秋
前言推土机是建筑和土木工程中非常重要的设备,它们用于平整和修建土地,然而,当推土机面临转向故障时,工作效率将大大降低。
解释某SD16推土机在怠速状态下无左转向的故障排查步骤和原因分析,帮助工程师和操作员快速解决问题。
是否会影响其他功能的正常运作
推土机作为一种重型机械装备,具备多种关键功能来完成土地平整和修建工作,其正常运行对于工程项目的顺利进行至关重要。
某SD16推土机在怠速状态下出现左转向故障后,我们需要考虑的一个重要问题是,除了左转向功能受影响外,其他功能是否仍能正常运作。
影响分析:
(1)推土功能:推土机的主要功能之一是推动和移动土壤、石块等物料,左转向故障在怠速状态下时,可能会影响推土机在左转方向上的操控能力,从而导致施工时的精确性和效率下降。
然而,在其他工作状态下,该功能可能仍然可用。
(2)提升和倾斜功能:推土机配备了提升和倾斜装置,用于控制刀铲的高度和角度,在怠速状态下无左转向的情况下,这些功能可能不受影响,仍可正常使用。
(3)刹车功能:刹车是确保推土机安全停车和控制速度的关键功能,通常,在左转向故障时,刹车功能应该仍然可用,然而,操作员在使用刹车时需要特别小心,以弥补左转向受限的影响。
(4)引擎和动力系统:左转向故障可能不会直接影响推土机的引擎和动力系统的正常工作,推土机的引擎应该能够正常启动和运转,为其他功能提供动力。
针对左转向故障的修复应主要集中在解决转向系统的问题,通过详细的故障诊断和分析,可以确定是否需要更换或修复涉及左转向的部件。
操作员可能需要遵循特定的操作指导,以最大限度地减轻推土机在左转弯时的操控困难。
工作原理简介
SD16推土机转向系统主要由转向离合器、转向制动器、转向液压系统组成。
通过机械式转向离合器和制动器实现转向,并通过液压助力实施操纵。
推土机变速箱输出的动力传递至螺旋伞齿轮,传动方向由纵向转变为横向,转向离合器安装在横轴两端,制动器安装在转向离合器外侧。
伞齿轮通过螺栓与横轴连接,横轴的花键与轮毂内花键啮合,轮毂通过螺栓与转向离合器内毂连接,转向离合器内毂外安装内齿片。
转向离合器外毂通过螺栓与终传动驱动法兰连接,驱动法兰的内花键与终传动小齿轮花键啮合,转向离合器外毂内安装摩擦片,内齿片、摩擦片交替相邻安装。
在碟簧弹力的作用下,相互压紧贴合,转向离合器内毂转速、扭矩传递到外毂,进而把变速箱的转速、扭矩传递到终传动,完成推土机动力的传递。
2.1 转向离合器该推土机转向离合器为常啮合、弹簧压紧、液压分离、湿式、多片式结构,当需要传递动力时,摩擦片、内齿片在碟簧的作用下被压紧,既离合器外毂和内毂相结合,完成动力的传递。
当需要切断动力时,液压油沿图示箭头方向进入活塞腔,推动活塞反向压紧碟簧,使摩擦片、内齿片分离,完成动力的切断。
2.2 制动器该推土机制动器为湿式、浮动式结构,安装在离合器外毂上,当推土机需要制动时,活塞推动摇臂1带动摇臂4转动。
利用杠杆原理使制动带两端靠近,制动带内镶有制动衬片,制动带两端靠近的同时制动衬片抱紧制动器外毂,完成制动动作。
2.3 转向制动液压系统转向制动液压系统辅助推土机传动系统转向和制动,为操纵提供助力,减轻驾驶人员工作强度,提升驾驶舒适性。
转向泵进油管底部安装转向粗滤器、出油管上安装转向精滤器,精滤器附带旁通阀,转向泵吸取后桥箱内的液压油。
油液经两级过滤后分两路进入液压系统,一路进入转向调压阀,调定系统压力为2.2MPa,经转向调压阀溢流出的油液进入冷却器流回后桥箱,进而对后桥箱内横轴进行润滑。
如若回油管路压力超过1.2MPa,则经转向调压阀内的安全阀溢流回后桥箱;另一路液压油依次进入转向制动阀、左脚制阀、右脚制阀。
当推土机需要转向时,以推土机左转向为例,拉动左侧转向拉杆,在连杆的作用下,左侧转向阀打开,液压油通过转向阀进入转向离合器,在活塞的作用下碟簧被压缩,内齿片、摩擦片分离,动力被切断。
继续拉动左侧转向拉杆,左侧制动阀打开,液压油通过制动阀进入制动缸,在活塞推力的作用下使得制动带抱紧离合器外毂。
根据拉动拉杆行程的不同,制动带可施加不同程度的制动力,而右侧动力未切断,左右两侧产生速度差,进而实现不同转弯半径的左转向。
故障排查过程
通过负荷试验,发现该推土机左侧怠速无转向,额定转速有转向,右转向、左右制动均正常,根据推土机转向制动系统工作原理可知,故障的类型有两种:
一是液压系统故障,二是离合器机械故障,由于离合器安装在后桥箱内,拆检不方便,根据维修经验,首先排查液压系统。
利用地板架上的集中测压口,测试左右转向压力值,系统设定的标准压力值为2.2±0.2MPa,而实测怠速左转向压力为1.2MPa。
可推测推土机无法转向的原因是左侧转向油路压力过低,无法推动活塞压缩碟簧,进而导致内齿片、摩擦片不能分离,动力无法被切断,而造成压力低的原因可能是液压元件或管路故障,需进行逐一排查。
(1)打开护罩,拉动左转向拉杆,观察转向泵、转向调压阀、转向制动阀及其管路是否有漏油现象,经检查未见漏油,排除液压元件、管路泄漏问题。
(2)断开转向拉杆与转向制动阀之间的连杆连接,手动操纵转向制动阀,观察推土机是否能够怠速左转向,经观察未能恢复,排除连杆连接不到位问题。
(3)拆检转向制动阀,阀内各零件完好,未见明显异物,阀芯转动自如,未见卡阀现象,排除转向制动阀问题。
本次未对转向泵、转向调压阀进行拆检,因右侧怠速、额定转速、转向、制动均正常,可直接排除。
通过以上检测,液压系统问题排除,需进一步对后桥箱内转向离合器进行拆检。
经拆检发现,活塞密封环损坏,转向内毂与活塞密封槽之间有1.2mm间隙,活塞密封环安装在活塞密封槽内,依靠活塞密封环自身张开弹力贴合内毂面以起到封油作用。
该故障活塞密封环开口处错位,一边向活塞密封槽凹陷,一边向内鼓贴合面张开,形成至少0.6mm间隙,转向系统压力内泄,导致离合器因压力低而无法正常分离,更换活塞密封环。
试机验证,怠速转向压力2.0MPa,在正常范围内,可完成怠速左转向动作,故障消除。
通过对某SD16推土机怠速无法左转向故障排查,发现由于活塞密封环外形接口错位,导致外径圆度尺寸不良。
液压系统内泄,油液压力低,无法推动活塞压缩碟簧,内齿片、摩擦片无法分离,最后致使动力无法切断。
进一步调查发现:
①活塞密封环为离合器厂商外购件,执行的是抽检,存在无法全部识别接口处错位的风险。
②转向离合器试验标准压力为2.0~2.4MPa,而现场试验压力设置为2.4MPa,为标准压力上限值,存在低压无法识别的风险。
与供应商协商:
①修改活塞密封环检验指导书,入库时临时全检,待验证整改完成后连续5个批次无不合格品时再改为正常抽检。
②修改离合器出厂试验检验指导书,试验压力由2.4MPa修改为2.0MPa,检出低压无法打开的离合器。
③对现场人员和检验人员进行现场培训。
通过此次故障排查,对推土机转向制动系统工作原理有了更进一步认识,为后续类似故障积累了一定经验,同时对供应商的工艺提升起到了促进作用。
结论
某SD16推土机在怠速状态下无左转向故障可能源于液压系统故障、连接件故障或传感器故障。
通过仔细排查液压系统、连接件和传感器,我们可以找到问题的根源并采取相应的修复措施,提醒工程师和操作员定期检查和维护液压系统,以确保机械设备的正常运转,提高工作效率和安全性。
参考文献
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[2] 林腾,褚涛,张忠伟,等.某SD16推土机怠速无转向故障排查与解决[J].建筑机械化,2020,(1):68-69.
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