宣工 TY165 型推土機(jī)推土鏟升降閥采用先導(dǎo)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(jī)作業(yè)效率，減輕操作者的勞動強(qiáng)度。本文針對 1 臺該型推土機(jī)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(jìn)行故障排查。
1. 故障現(xiàn)象
1 臺新組裝的 TY165 型推土機(jī)在試機(jī)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(dāng)先導(dǎo)手柄逐漸向前推時，推土鏟逐漸降落；當(dāng)先導(dǎo)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(dǎo)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(jī)工作裝置液壓系統(tǒng)主要由工作泵、先導(dǎo)泵、液控多路換向閥組、液控先導(dǎo)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(dǎo)閥安裝在操作者座椅右側(cè)，通過其先導(dǎo)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(dǎo)油壓為 3MPa。先導(dǎo)泵輸出的壓力油經(jīng)選擇閥閥芯、先導(dǎo)液壓軟管，將先導(dǎo)壓力油輸送到先導(dǎo)操縱閥。在操作者控制下，先導(dǎo)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(dāng)推土鏟升降閥閥芯移動時，工作壓力油進(jìn)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(dāng)推土鏟側(cè)傾閥閥芯移動時，工作壓力油進(jìn)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(dāng)松土閥閥芯移動時，工作壓力油進(jìn)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(dāng)上述液壓缸無桿腔進(jìn)入壓力油時，有桿腔油液流回液壓油箱；當(dāng)上述液壓缸有桿腔進(jìn)入壓力油時，無桿腔油液流回液壓油箱。當(dāng)操縱先導(dǎo)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(dǎo)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(dāng)先導(dǎo)泵輸出的壓力油從P1口進(jìn)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(dāng)液壓力與彈簧力平衡后，閥芯的大孔與先導(dǎo)泵來油處于完全接通狀態(tài)，無壓力損失，所以進(jìn)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(dāng)發(fā)動機(jī)停止工作時，先導(dǎo)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(jìn)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(dǎo)操縱手柄作為先導(dǎo)控制油使用。該油壓力只有大于 1.05MPa，才可使先導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)泵產(chǎn)生不利影響。
3. 故障排查
根據(jù)該型推土機(jī)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(dǎo)泵輸出油壓偏高，造成先導(dǎo)手柄輸出的油壓偏高，導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)泵輸出壓力。在發(fā)動機(jī)小油門及大油門時先導(dǎo)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(dǎo)泵存在輸出油壓偏高故障的可能。
其次，排查先導(dǎo)操縱手柄。更換控制推土鏟升降及浮動的先導(dǎo)操縱手柄后試機(jī)，推土鏟浮動功能仍然提前出現(xiàn)，由此排除先導(dǎo)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(jī)，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(dǎo)操縱手柄向前推至最大行程的浮動擋位時，先導(dǎo)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(dǎo)操縱手柄向前推，先導(dǎo)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(dǎo)手柄還未到達(dá)最大行程即浮動擋位置。將先導(dǎo)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(jī)械與維修》2018年第一期
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修機(jī)｜推土機(jī)推土鏟浮動功能異常故障排查及原因分析
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宣工 TY165 型推土機(jī)推土鏟升降閥采用先導(dǎo)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(jī)作業(yè)效率，減輕操作者的勞動強(qiáng)度。本文針對 1 臺該型推土機(jī)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(jìn)行故障排查。
1. 故障現(xiàn)象
1 臺新組裝的 TY165 型推土機(jī)在試機(jī)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(dāng)先導(dǎo)手柄逐漸向前推時，推土鏟逐漸降落；當(dāng)先導(dǎo)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(dǎo)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(jī)工作裝置液壓系統(tǒng)主要由工作泵、先導(dǎo)泵、液控多路換向閥組、液控先導(dǎo)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(dǎo)閥安裝在操作者座椅右側(cè)，通過其先導(dǎo)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(dǎo)油壓為 3MPa。先導(dǎo)泵輸出的壓力油經(jīng)選擇閥閥芯、先導(dǎo)液壓軟管，將先導(dǎo)壓力油輸送到先導(dǎo)操縱閥。在操作者控制下，先導(dǎo)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(dāng)推土鏟升降閥閥芯移動時，工作壓力油進(jìn)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(dāng)推土鏟側(cè)傾閥閥芯移動時，工作壓力油進(jìn)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(dāng)松土閥閥芯移動時，工作壓力油進(jìn)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(dāng)上述液壓缸無桿腔進(jìn)入壓力油時，有桿腔油液流回液壓油箱；當(dāng)上述液壓缸有桿腔進(jìn)入壓力油時，無桿腔油液流回液壓油箱。當(dāng)操縱先導(dǎo)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(dǎo)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(dāng)先導(dǎo)泵輸出的壓力油從P1口進(jìn)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(dāng)液壓力與彈簧力平衡后，閥芯的大孔與先導(dǎo)泵來油處于完全接通狀態(tài)，無壓力損失，所以進(jìn)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(dāng)發(fā)動機(jī)停止工作時，先導(dǎo)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(jìn)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(dǎo)操縱手柄作為先導(dǎo)控制油使用。該油壓力只有大于 1.05MPa，才可使先導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)泵產(chǎn)生不利影響。
3. 故障排查
根據(jù)該型推土機(jī)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(dǎo)泵輸出油壓偏高，造成先導(dǎo)手柄輸出的油壓偏高，導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)泵輸出壓力。在發(fā)動機(jī)小油門及大油門時先導(dǎo)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(dǎo)泵存在輸出油壓偏高故障的可能。
其次，排查先導(dǎo)操縱手柄。更換控制推土鏟升降及浮動的先導(dǎo)操縱手柄后試機(jī)，推土鏟浮動功能仍然提前出現(xiàn)，由此排除先導(dǎo)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(jī)，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(dǎo)操縱手柄向前推至最大行程的浮動擋位時，先導(dǎo)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(dǎo)操縱手柄向前推，先導(dǎo)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(dǎo)手柄還未到達(dá)最大行程即浮動擋位置。將先導(dǎo)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
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