日立挖机动作突然变慢(【修机】一文总结挖掘机斗杆故障全攻略)

Posted 2023-05-28

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日立挖机动作突然变慢(【修机】一文总结挖掘机斗杆故障全攻略)

一

液压回路工作原理

斗杆是挖掘机工作装置的一部分，其液压回路如附图所示。由发动机1输出动力给主泵的前泵2和后泵3以及先导泵4，使其输出工作压力油和先导压力油。驾驶员启动挖掘机后，打开安全锁操纵手柄，先导安全换向阀6阀芯移位，打开先导泵4到先导阀8的油路。

当操纵先导阀8手柄执行挖掘动作时，先导压力油流经先导阀8后分为3路:第1路经过斗杆半流换向阀7推动斗杆II阀9阀芯换向;第2路推动斗杆I阀10阀芯换向;第3路打开保持阀12，确保斗杆缸有杆腔回油通畅。

主油路中的工作油分别由前泵2和后泵3经斗杆I阀10和斗杆II阀9合流后进入斗杆缸14无杆腔，推动其活塞杆伸出，从而实现斗杆挖掘动作。

在斗杆缸活塞杆伸出、斗杆下降到垂直于地面之前，斗杆在其重力影响下加快下降速度，斗杆缸无杆腔出现进油量和进油压力不足现象。为解决此问题，在斗杆I阀10的有杆腔回油与无杆腔进油之间设置了油道，并加装了单向阀，还在有杆腔回油道上加装了滑阀11。当无杆腔压力不足时，有杆腔回油直接向无杆腔供油，这种功能就是斗杆液压回路的再生功能。

在斗杆缸活塞杆伸出、斗杆下降超过垂直于地面位置后，斗杆上升。此时受重力影响，斗杆上升速度变慢、无杆腔压力增大，于是有杆腔回油通道上的滑阀11阀芯移位，有杆腔回油通道接通，液压油流回液压油箱5。

当操纵先导阀8手柄实现卸料动作时，先导压力油流经先导阀8后分为2路:第1路直接推动斗杆II阀9阀芯换向，第2路推动斗杆I阀10阀芯换向。此时主油路中的工作油分别由工前泵2和后泵3经斗杆I阀10和斗杆II阀9合流后，流经保持阀12进入斗杆缸14有杆腔，推动其活塞杆收回;无杆腔液压油经斗杆I阀10直接流回液压油箱，从而实现斗杆卸料动作。

斗杆液压回路还具有斗杆半流功能，即斗杆选择精细平整作业模式时，斗杆半流电磁阀得电，斗杆半流换向阀7换向后切断斗杆II阀9的先导油路，实现单泵供油，达到挖掘机平整作业时精细平整和节能目的。

二

故障排查方法

斗杆自行下降故障，即斗杆先导手柄在中位时，斗杆缸活塞杆自行伸出或收回，斗杆在其自身重力作用下自行下降。斗杆自行下降故障是挖掘机液压系统常见故障，其原因可能是斗杆缸内泄漏、先导阀、端口溢流阀损坏、斗杆阀阀芯损坏、斗杆保持阀失灵等。

首先，排查斗杆缸是否内泄漏。排查方法有以下3种:一是通过显示器检测数据，查看斗杆挖掘或卸料溢流压力是否符合要求，若压力偏低则斗杆缸可能存在内泄漏。二是将斗杆缸活塞杆完全伸出，拆去其有杆腔进油胶管，使用堵板封堵回油油路主控阀侧(因回油有背压)，斗杆缸有杆腔侧回油油路敞开，启动发动机后操纵先导手柄，使斗杆缸无杆腔继续进油，观察有杆腔是否有油液泄出。若有油液泄出，说明斗杆缸存在内泄漏。三是若斗杆自行下降比较缓慢，有杆腔油液泄漏较少不能做出判断，可将斗杆缸活塞杆完全收回，将工作装置放平在地上，拆去有杆腔进油胶管，使用堵板封堵有杆腔油口及进油胶管管口，切断有杆腔回油油路。启动发动机提起动臂，观察斗杆是否自行下降，若斗杆自行下降，说明斗杆缸存在内泄漏。

其次，排查端口溢流阀是否损坏。若端口溢流阀损坏，可造成斗杆缸压力油直接流回液压油箱，可导致斗杆自行下降。排查时，可将斗杆阀端口溢流阀与动臂阀端口溢流阀互换后试机。若故障转移到动臂，则说明该端口溢流阀损坏。

再次，排查保持阀和斗杆阀是否同时存在故障。通过液压原理图可知，只有保持阀失灵且斗杆移位油路打开时，才会发生斗杆自行下降故障。排查保持阀时，先将斗杆保持阀与动臂保持阀互换，再检查斗杆阀阀芯是否在中位。斗杆阀阀芯发生移位可能有以下2种原因:一是先导阀损坏，造成先导油路一直保持压力，导致斗杆阀阀芯始终处于打开状态;二是斗杆阀阀芯卡滞，造成阀芯不在中位。

最后，排查先导阀是否存在故障。排查时，应测量先导手柄处于中位时的先导二次压力。若有压力，说明先导阀存在泄漏，斗杆阀阀芯在先导压力油的作用下滑动，脱离中位;若无压力，说明先导阀功能正常。

三

故障排查实例

我公司1台20t二手挖掘机在修理后的调试过程中，发生斗杆缸杆自行伸出故障，导致斗杆自行缓慢下降。

首先，排查斗杆缸内泄漏情况。因斗杆自行下降缓慢，我们将斗杆缸活塞杆完全收回，将工作装置放平在地上，拆去有杆腔进油胶管，使用堵板封堵有杆腔油口及进油胶管管口，切断有杆腔回油油路。启动发动机提起动臂，观察斗杆没有自行下降，由此说明斗杆缸没有内泄漏。

其次，恢复斗杆缸软管连接，将斗杆阀端口溢流阀与动臂阀端口溢流阀互换后试机，故障现象仍然存在，说明端口溢流阀无故障。

再次，检查保持阀与斗杆阀是否同时存在故障。将斗杆保持阀与动臂保持阀互换，在先导手柄处于中位时测量斗杆阀阀芯的先导二次压力，测试结果无压力，说明先导阀功能正常。

最后，考虑该车为二手设备，不排除主控阀内部油道损坏、部分油液直接流回液压油箱的可能。更换主控阀后试机，故障现象消失。

本文选自《工程机械与维修》杂志2018年第8期

作者：张杰丁蒲刚刘洪涛李建强