宣工 TY165 型推土機推土鏟升降閥采用先導操縱系統(tǒng)控制，用于推土鏟實現(xiàn)提升、降落及浮動動作。這種操縱系統(tǒng)的優(yōu)點是輕巧靈敏，手感柔和，有助于提高推土機作業(yè)效率，減輕操作者的勞動強度。本文針對 1 臺該型推土機推土鏟升降閥浮動功能異常故障，根據(jù)其工作裝置工作原理進行故障排查。
1. 故障現(xiàn)象
1 臺新組裝的 TY165 型推土機在試機階段出現(xiàn)推土鏟浮動功能異常故障。該故障現(xiàn)象如下：當先導手柄逐漸向前推時，推土鏟逐漸降落；當先導手柄推到三分之二行程時，推土鏟提前出現(xiàn)浮動動作；將先導手柄繼續(xù)向前推到最大行程即浮動擋位置時，推土鏟反而無法浮動。初步判斷該故障存在于工作裝置液壓系統(tǒng)。
2. 結(jié)構(gòu)和工作原理
（1）結(jié)構(gòu)
該機工作裝置液壓系統(tǒng)主要由工作泵、先導泵、液控多路換向閥組、液控先導閥、推土鏟傾斜缸、推土鏟升降缸、松土器升降缸、選擇閥以及 3 個單向閥組成，如圖 1 所示。
工作泵為雙聯(lián)齒輪泵，安裝在分動器右端，由分動器驅(qū)動。液控多路換向閥組由推土鏟升降閥、推土鏟側(cè)傾閥、松土閥組成，其作用是控制推土鏟和松土器動作。液控先導閥安裝在操作者座椅右側(cè)，通過其先導操縱手柄操縱液控多路換向閥組動作。
（2）工作原理
工作裝置液壓系統(tǒng)的工作油壓為12MPa，先導油壓為 3MPa。先導泵輸出的壓力油經(jīng)選擇閥閥芯、先導液壓軟管，將先導壓力油輸送到先導操縱閥。在操作者控制下，先導操縱閥可輸出比例壓力油，該壓力油克服多路閥閥芯的彈簧力，分別推動推土鏟升降閥、側(cè)傾閥，以及松土閥閥芯移動。
當推土鏟升降閥閥芯移動時，工作壓力油進入推土鏟升降缸有桿腔或無桿腔，實現(xiàn)推土鏟提升或下降動作；當推土鏟側(cè)傾閥閥芯移動時，工作壓力油進入推土鏟側(cè)傾缸有桿腔或無桿腔，實現(xiàn)推土鏟左、右側(cè)傾動作；當松土閥閥芯移動時，工作壓力油進入松土器升降缸有桿腔或無桿腔，實現(xiàn)松土器提升或下降動作。
當上述液壓缸無桿腔進入壓力油時，有桿腔油液流回液壓油箱；當上述液壓缸有桿腔進入壓力油時，無桿腔油液流回液壓油箱。當操縱先導手柄將推土鏟升降閥閥芯向前推到最大行程的浮動擋位時，推土鏟升降缸有桿腔和無桿腔相通，推土鏟依靠其自身質(zhì)量隨地面的起伏而上、下移動，從而實現(xiàn)推土鏟的浮動功能。
選擇閥的主要作用是利用提升狀態(tài)的推土鏟或松土器的自身質(zhì)量，為先導液壓系統(tǒng)提供壓力油，以便將提升狀態(tài)的推土鏟或松土器下降到地面。當先導泵輸出的壓力油從P1口進入選擇閥后，油壓作用在選擇閥閥芯右端，向左推動選擇閥閥芯，壓縮安裝在閥芯左端的彈簧。當液壓力與彈簧力平衡后，閥芯的大孔與先導泵來油處于完全接通狀態(tài)，無壓力損失，所以進油壓力 P1與出油壓力P2相等。選擇閥結(jié)構(gòu)和原理如圖 2所示。
當發(fā)動機停止工作時，先導泵停止供油。由于選擇閥的PR油口與推土鏟升降缸或松土器升降缸有桿腔相通，在推土鏟或松土器自身質(zhì)量作用下，推土鏟升降缸或松土器升降缸有桿腔的油液產(chǎn)生壓力，該壓力油進入選擇閥閥芯的小孔，并通過其閥芯內(nèi)部油道從P2 油口流出。此時形成的壓力油提供給先導操縱手柄作為先導控制油使用。該油壓力只有大于 1.05MPa，才可使先導操縱閥輸出油壓克服液控多路換向閥閥芯兩端的彈簧力，推動推土鏟升降閥閥芯、松土閥閥芯動作。
選擇閥在向推土鏟升降缸或松土器升降缸提供壓力油的過程中，PR與P2油路相通。由于在P1油口與先導泵之間安裝有單向閥，其作用是防止壓力油之間相互干擾。阻斷了P1與PR的油路，因此避免了該壓力油對先導泵產(chǎn)生不利影響。
3. 故障排查
根據(jù)該型推土機工作裝置液壓系統(tǒng)工作原理，初步判斷故障原因可能有以下 3 個方面：一是先導泵輸出油壓偏高，造成先導手柄輸出的油壓偏高，導致浮動功能提前出現(xiàn)；二是控制推土鏟升降及浮動的先導操縱手柄輸出的壓力曲線不符合設(shè)計要求；三是推土鏟升降閥閥體與閥芯相對位置不符合設(shè)計要求。
首先，測量先導泵輸出壓力。在發(fā)動機小油門及大油門時先導泵輸出壓力分別為 3.5MPa 和 5.0MPa，均在正常值范圍之內(nèi)，由此排除先導泵存在輸出油壓偏高故障的可能。
其次，排查先導操縱手柄。更換控制推土鏟升降及浮動的先導操縱手柄后試機，推土鏟浮動功能仍然提前出現(xiàn)，由此排除先導操縱手柄存在質(zhì)量問題的可能。
最后，解體檢查推土鏟升降閥。拆解推土鏟升降閥后得知，該閥閥芯結(jié)構(gòu)與設(shè)計相同，但閥體與設(shè)計不同，即將不具有浮動功能的松土閥閥體與推土鏟升降閥閥芯錯裝在一起。將松土閥閥體更換為推土鏟升降閥閥體后試機，故障現(xiàn)象消失。
4. 原因分析
推土鏟升降閥閥體與其閥芯組裝結(jié)構(gòu)如圖 3 所示。推土鏟升降閥閥芯移動至 12 ～ 18mm 位置為推土鏟浮動位置，此時推土鏟升降缸無桿腔油液與其有桿腔油液通過回油油路相通。將先導操縱手柄向前推至最大行程的浮動擋位時，先導壓力油推動推土鏟升降閥芯至行程的 15 ～ 17mm 之間，即可實現(xiàn)推土鏟的浮動功能。
松土閥閥體與推土鏟升降閥閥芯組裝結(jié)構(gòu)如圖 4 所示。
將先導操縱手柄向前推，先導壓力油推動推土鏟升降閥閥芯移動到 12 ～ 14.5mm 范圍時，推土鏟升降缸無桿腔油液與其有桿腔油液通過回油油路相通，具備浮動功能，但此時先導手柄還未到達最大行程即浮動擋位置。將先導操縱手柄再向前推至最大行程的浮動擋位時，推土鏟升降閥閥芯行程在 15 ～ 17mm 之間，此時推土鏟升降缸無桿腔油液與其有桿腔油液之間油路關(guān)閉，因此無法實現(xiàn)推土鏟浮動功能。
作者：王永軍
來源：《工程機械與維修》2018年第一期
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宣工 TY165 型推土機推土鏟升降閥采用先導操縱系統(tǒng)控制，用于推土鏟實現(xiàn)提升、降落及浮動動作。這種操縱系統(tǒng)的優(yōu)點是輕巧靈敏，手感柔和，有助于提高推土機作業(yè)效率，減輕操作者的勞動強度。本文針對 1 臺該型推土機推土鏟升降閥浮動功能異常故障，根據(jù)其工作裝置工作原理進行故障排查。
1. 故障現(xiàn)象
1 臺新組裝的 TY165 型推土機在試機階段出現(xiàn)推土鏟浮動功能異常故障。該故障現(xiàn)象如下：當先導手柄逐漸向前推時，推土鏟逐漸降落；當先導手柄推到三分之二行程時，推土鏟提前出現(xiàn)浮動動作；將先導手柄繼續(xù)向前推到最大行程即浮動擋位置時，推土鏟反而無法浮動。初步判斷該故障存在于工作裝置液壓系統(tǒng)。
2. 結(jié)構(gòu)和工作原理
（1）結(jié)構(gòu)
該機工作裝置液壓系統(tǒng)主要由工作泵、先導泵、液控多路換向閥組、液控先導閥、推土鏟傾斜缸、推土鏟升降缸、松土器升降缸、選擇閥以及 3 個單向閥組成，如圖 1 所示。
工作泵為雙聯(lián)齒輪泵，安裝在分動器右端，由分動器驅(qū)動。液控多路換向閥組由推土鏟升降閥、推土鏟側(cè)傾閥、松土閥組成，其作用是控制推土鏟和松土器動作。液控先導閥安裝在操作者座椅右側(cè)，通過其先導操縱手柄操縱液控多路換向閥組動作。
（2）工作原理
工作裝置液壓系統(tǒng)的工作油壓為12MPa，先導油壓為 3MPa。先導泵輸出的壓力油經(jīng)選擇閥閥芯、先導液壓軟管，將先導壓力油輸送到先導操縱閥。在操作者控制下，先導操縱閥可輸出比例壓力油，該壓力油克服多路閥閥芯的彈簧力，分別推動推土鏟升降閥、側(cè)傾閥，以及松土閥閥芯移動。
當推土鏟升降閥閥芯移動時，工作壓力油進入推土鏟升降缸有桿腔或無桿腔，實現(xiàn)推土鏟提升或下降動作；當推土鏟側(cè)傾閥閥芯移動時，工作壓力油進入推土鏟側(cè)傾缸有桿腔或無桿腔，實現(xiàn)推土鏟左、右側(cè)傾動作；當松土閥閥芯移動時，工作壓力油進入松土器升降缸有桿腔或無桿腔，實現(xiàn)松土器提升或下降動作。
當上述液壓缸無桿腔進入壓力油時，有桿腔油液流回液壓油箱；當上述液壓缸有桿腔進入壓力油時，無桿腔油液流回液壓油箱。當操縱先導手柄將推土鏟升降閥閥芯向前推到最大行程的浮動擋位時，推土鏟升降缸有桿腔和無桿腔相通，推土鏟依靠其自身質(zhì)量隨地面的起伏而上、下移動，從而實現(xiàn)推土鏟的浮動功能。
選擇閥的主要作用是利用提升狀態(tài)的推土鏟或松土器的自身質(zhì)量，為先導液壓系統(tǒng)提供壓力油，以便將提升狀態(tài)的推土鏟或松土器下降到地面。當先導泵輸出的壓力油從P1口進入選擇閥后，油壓作用在選擇閥閥芯右端，向左推動選擇閥閥芯，壓縮安裝在閥芯左端的彈簧。當液壓力與彈簧力平衡后，閥芯的大孔與先導泵來油處于完全接通狀態(tài)，無壓力損失，所以進油壓力 P1與出油壓力P2相等。選擇閥結(jié)構(gòu)和原理如圖 2所示。
當發(fā)動機停止工作時，先導泵停止供油。由于選擇閥的PR油口與推土鏟升降缸或松土器升降缸有桿腔相通，在推土鏟或松土器自身質(zhì)量作用下，推土鏟升降缸或松土器升降缸有桿腔的油液產(chǎn)生壓力，該壓力油進入選擇閥閥芯的小孔，并通過其閥芯內(nèi)部油道從P2 油口流出。此時形成的壓力油提供給先導操縱手柄作為先導控制油使用。該油壓力只有大于 1.05MPa，才可使先導操縱閥輸出油壓克服液控多路換向閥閥芯兩端的彈簧力，推動推土鏟升降閥閥芯、松土閥閥芯動作。
選擇閥在向推土鏟升降缸或松土器升降缸提供壓力油的過程中，PR與P2油路相通。由于在P1油口與先導泵之間安裝有單向閥，其作用是防止壓力油之間相互干擾。阻斷了P1與PR的油路，因此避免了該壓力油對先導泵產(chǎn)生不利影響。
3. 故障排查
根據(jù)該型推土機工作裝置液壓系統(tǒng)工作原理，初步判斷故障原因可能有以下 3 個方面：一是先導泵輸出油壓偏高，造成先導手柄輸出的油壓偏高，導致浮動功能提前出現(xiàn)；二是控制推土鏟升降及浮動的先導操縱手柄輸出的壓力曲線不符合設(shè)計要求；三是推土鏟升降閥閥體與閥芯相對位置不符合設(shè)計要求。
首先，測量先導泵輸出壓力。在發(fā)動機小油門及大油門時先導泵輸出壓力分別為 3.5MPa 和 5.0MPa，均在正常值范圍之內(nèi)，由此排除先導泵存在輸出油壓偏高故障的可能。
其次，排查先導操縱手柄。更換控制推土鏟升降及浮動的先導操縱手柄后試機，推土鏟浮動功能仍然提前出現(xiàn)，由此排除先導操縱手柄存在質(zhì)量問題的可能。
最后，解體檢查推土鏟升降閥。拆解推土鏟升降閥后得知，該閥閥芯結(jié)構(gòu)與設(shè)計相同，但閥體與設(shè)計不同，即將不具有浮動功能的松土閥閥體與推土鏟升降閥閥芯錯裝在一起。將松土閥閥體更換為推土鏟升降閥閥體后試機，故障現(xiàn)象消失。
4. 原因分析
推土鏟升降閥閥體與其閥芯組裝結(jié)構(gòu)如圖 3 所示。推土鏟升降閥閥芯移動至 12 ～ 18mm 位置為推土鏟浮動位置，此時推土鏟升降缸無桿腔油液與其有桿腔油液通過回油油路相通。將先導操縱手柄向前推至最大行程的浮動擋位時，先導壓力油推動推土鏟升降閥芯至行程的 15 ～ 17mm 之間，即可實現(xiàn)推土鏟的浮動功能。
松土閥閥體與推土鏟升降閥閥芯組裝結(jié)構(gòu)如圖 4 所示。
將先導操縱手柄向前推，先導壓力油推動推土鏟升降閥閥芯移動到 12 ～ 14.5mm 范圍時，推土鏟升降缸無桿腔油液與其有桿腔油液通過回油油路相通，具備浮動功能，但此時先導手柄還未到達最大行程即浮動擋位置。將先導操縱手柄再向前推至最大行程的浮動擋位時，推土鏟升降閥閥芯行程在 15 ～ 17mm 之間，此時推土鏟升降缸無桿腔油液與其有桿腔油液之間油路關(guān)閉，因此無法實現(xiàn)推土鏟浮動功能。
作者：王永軍
來源：《工程機械與維修》2018年第一期
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