故障案例分析液压泵的功率损失分析

一台hd700vii型液压挖掘机工作约9000h，修理挖掘机因其液压系统主泵组的后（主）泵损坏进了维修，维修后又工作约100h时机器突然出现如下：机上发动机有时能启动，有时不能启动，且伴有黑烟，使该机无常工作。该机是全液压挖掘机，发动机（三菱6d31）直接驱动液压泵组（前泵+后泵+先导泵）。经分析，①燃油不符合要求，发动机启动时，液压泵组功率大于发动机功率，因而引起启动困难。本着“先易后难”的原则，对上述分析逐一进行排查：发现①、②、⑧项均无问题；拆下各缸的喷油器，用压力表测气缸压力，结果压力均在2.3~2.4mpa之间，即在正常范围（2~2.6mpa）内；检查喷油时间也正常；校核喷油器压力，除i缸喷油务化质量稍差外。

其余都基本正常，压力在18mpa左右；维修挖掘机修校高压油泵及提前器，发现除ii、iv缸百次油量稍低外（约为每百次6.5ml），其余缸约为每百次8ml，喷油泵相位角度也无问题；调校好高压油泵后装回发动机，按照高压油泵的出油顺序和曲轴皮带盘上的指针位置检查气门间隙，其值也为正常，即发动机相位正常。由以上检查可以看出发动机本身并无故障。为验证此判断的正确性，拆下泵组的连接装置（将泵组妥善放置好），让发动机无负荷运转，试运转几次，发动机每次都能正常启动，各油门开度均正常，但装上泵组成试运转时却故障依旧，发动机有时能启动，有时则不能，由此可确定，本机故障是由液压部分故障引起的。该机为恒功率控制、负反馈控制系统，即先导油压上升时泵流量减少；

反之，减小时泵流量增大。挖掘机修理现发动机带负荷时启动困难，可能是发动机启动时的输出功率低于泵组输入功率所致。于是，分别在前、后泵出油口处接一40mpa的压力表，在先导泵检测口处接一6mpa的压力表，然后试着启动发动机（机器不做任何动作）发现前泵压力在2.5mpa左右，而后泵压力却在6mpa左右，先导压力为3mpa；操作机器的各种动作（如铲斗、斗杆、动臂、回转等），测两主控制阀主安全阀的压力，结果其压力均为28mpa，符合技术标准，且机器动作的时间也正常。然而，现前、后泵启动时的压力不同，后泵压力偏高，初步判断为：后泵一右控制阀系统异常。因两泵结构相同，调节方法也相同，而左、右主控制阀不同，为判断故障是在泵上还是在控制阀上。

将两泵的高压油管、先导控制油管加以调换，即将前泵的出油管接至右控制阀，挖掘机维修将右控制阀调节泵的先导油管接至前泵的调节器上，后泵亦然，整个系统即变成：前泵一右控制阀，后泵一左控制阀。此时启动发动机发现，前泵压力变成6mpa左右，而后泵压力则变成2.5mpa了。经过上述的分析与检查，以及压力检测与互换检测，可以确定故障在右控制阀而不泵上。那么，为什么会出现两泵压力明显有异而控制阀组的动作却正常的情况呢？经查阅液压原理图，并分析泵一阀调节控制原理后知，该控制油路由逻辑阀、单赂阀、单向节流阀及阀组的中位油路所组成，当阀组上的各阀芯均在中位时，单赂节流阀使阀组中位的油路形成北压，该北压（先导压力）通过单向阀作用于泵调节器。使泵保持最小排量。