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一台CAT320BL型液压挖掘机在工作了5100H后出现如下症状：当机器向前行走30m后，整机已向左偏移2m；向后行走30m后，整机也向左偏移2m。
1、分析与测试
该机是由3个系统实现驱动和控制的，分别为主液压系统、先导液压系统和电子控制系统。其液压系统的工作原理是：由发动机直接驱动上、下变量柱塞泵和先导泵，液压油自上、下泵分别进入主控制阀，机器在不进行行走和其他动作的操作时，上、下泵的液压油分别经阀体进入油箱；此时，来自主控制阀的负反馈信号反馈至上、下泵的控制器中，控制上、下泵的斜盘摆角，使机器空转时液压泵的排量减至最小；当进行行走等操作时，主控制阀在相应先导压力油的控制下，将液压泵的压力油引向左、右行走马达等执行元件。该系统为先导负反馈恒功率变量自动控制系统，其最大工作压力由主溢流阀控制，行走时设置压力为34 。3Mpa。
针对该机的故障现象，结合液压系统的工作原量，初步判断故障应出自液压系统，可能发生的部位有：上下主泵及其控制系统、先导控制阀、主控制阀、中心回转接头和行走马达等几部分。为了更快、更准确地找出故障的部位，我们进行了如下步骤的试验及测量。 （图片） （1）直线行走测试
将挖掘机停放在长约25m且平整坚硬场地上的一端（见附图），启动发动机，将速度自动控制开关（AEC）断开，并将发动机的油门放置在“10”的位置 ，同时推下左、右行走先导控制阀，使机器向前直线行走约25m，结果整机向左偏移了1.3m；然后，推下左、右行走先志控制阀，使机器向后直线行走约25m，发现整机也向左偏移1.3m。
（2）系统压力的测量
将铲斗油缸活塞缩回至极限位置，使液压系统压力升高，此时用压力表测得系统的压力为34.3Mpa，此为溢流阀的设定压力
（3）行走系统压力的测试
松开主溢流阀的锁紧螺纯洁，顺时针转动调整螺钉1.5圈，调高主溢流阀的压力，测试行走过载阀的压力，测试方法为：用塞挡销卡死后右侧驱动轮，同时用铲斗和动臂撑起右履带使其悬空，再向前操纵右行走操纵杆，此时压力表测得的系统压力即为下泵的压力(29.5MPa)。
（4）对换回转接头的油管
将中心回转接头下的4根主油管拆下，使左、右两对油管相互对换，拧紧后再操纵两行走操纵杆，进行测试步骤（1）的测试，发现机器向左偏移。
（5）对换上、下泵的油管
将上、下两泵的出油管拆下，使上、下两泵的出油管相互对换，拧紧后再进行步骤（1）的测试，发现机器向右偏移。
（6）复合动作的测试
当操纵行走控制阀使挖掘机直线行走时，同时操纵机器上的其他系统，让它们产生动作，结果发现机器不存在左偏的故障。
2、诊断与排除
根据以上的测试及检测结果并结合液压系统的工作原量，可以通过“排除法”推断出故障的原因：
根据：（1）、（4）、（5）、（6）步骤的测试结果，可判断中心回转接头、左右行走马达、先导控制阀及行走主控制阀不存在故障。因为测试步骤（4）的结果表时，左右行走以达、行走平衡阀、行走过载阀不存在故障，而测试步骤（5）的结果则表明先导控制阀和行走主控制阀也不存在故障。
根据（2）、（3）、（6）步骤的测试结果，可以判断上泵不存在故障，故障的根源应下泵。其依据是：通过测试步骤（2）、（3）可初步判断上泵工作是正常的，经过步骤（6）的测试后，可判断上泵不存在故障。因为当挖掘机直线行走且操纵机器的其他系统时只有上泵供油，这可进一步说明是下泵存在故障。
于是，从挖掘机上拆下液压泵总成，对下泵进行了检修，拆修后发现，泵的柱塞、柱塞套、配流盘都没有问题；泵调节器的柱塞和缸套都有磨伤痕迹，且已起了沟槽。由此可以确定，故障原因应在此处。
根据上述情况，对该机所出现的故障可解释为：当机器直线行走时，由于下泵的泵流量调节器的柱塞卡在某一位置，而此柱塞通过枢销与下泵的缸体作机械连接，这样缸体就无法转到泵调节器的最大角度位置，使下泵无法形成最大排量。同时，由于磨损较严重，内部产生泄漏，使系统压力只能达到29.5Mpa，最终致使左侧行走马达的速度变慢，机器即向左偏移。
换件修理下泵调节器后，重新安装后试机表时，故障已被排除，机器工作恢复正常。
经分析，造成该机故障的真正原因是：由于该机工作在风沙较大的沙漠地带，换油时液压油被污染；另外，卡特彼勒公司规定该机型每工作500H后须更换液压油的滤工芯，便在检查该机的维修、保养记录时发现，在一个换油周期内（2000H）曾有两次未按规定时间更换滤芯，累计超过出规定时间长达150H。由此次故障可得到如下结论：挖掘机在使用中，必须按说明书要求选用合格的油料，注意保持液压油的清洁度，防止换油时受污染；同时，应按规定及时地更换液压油和滤芯。只有这样才能保证机器少出故障，延长其使用寿命。
11/13/2004
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