挖掘机的液压系统故障分析与维修
【】近年来，随着我国社会经济的逐渐发展，工程建设的规模逐渐扩大，而为了提高工程建设速度，工程设备就需要不断的更新和提高，由此，液态挖掘机在各种工程建设领逐渐开始应用，其起到的作用也越来越重要。作为工程建设施工机械的重要组成部分，液态挖掘机主要由先到控制、回转、行走以及工作装置等液压系统组成，彼此之间紧密连接实现共同运作，但是，液压挖掘机在实际的运作中也会出现各种问题导致其无法在工程建设中有效利用。基于此，本文将挖掘机液压系统分析与故障诊断作为研究对象，通过对挖掘机液压系统工作原理的分析以及系统故障原因的分析，进而进行了液压系统故障诊断及维修的系统研究，最后对挖掘机液压系统的日常使用和维护提出了相关的建议。旨在保障挖掘机液压系统能够顺利运行，延长挖掘机的使用寿命。这就需要我们应当能够对挖掘机液压系统运行过程中出现的异常状况进行准确及时的诊断维修，从而保障施工的顺利。针对液压挖掘机液压系统经常出现的故障，本论文通过对液压挖掘机的液压系统类型和产生故障原因的分析，提出了相应解决措施。
目录
引言 1
一、 挖掘机的发展历史 2
（一）挖掘机的介绍 2
（二）挖掘机的分类 2
二、挖掘机液压系统工作原理 2
（一）液压挖掘机的回转系统的组成 3
（二）液压挖掘机的变量泵系统分析 4
（三）液压挖掘机的定量泵系统分析 4
三、挖掘机液压系统故障原因分析 5
（一）液压油发生泄漏 5
（二）液压油受到污染 5
（三）液压系统进入空气 6
四、挖掘机液压系统故障诊断及维修 6
（一）挖掘机大臂升举无力 7
（二）挖掘机铲斗无力 7
（三）挖掘机大臂和小臂动作皆异常 8
（四）一组操作阀控制的动作全故障 9
（五）挖掘机全部动作故障 10
五、挖掘机液压系统的日常使用和维护 11
（一）液压油的选择 11
（二）防止空气进入系统 11
（三）防止液压油污染 11
（四）防止液压油在使用时温度过高 12
总结 13
参考文献 1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
4
致谢 15
引言
随着工程建设规模的逐渐扩大，工程施工机械在工程建设中的作用日益明显。而挖掘机作为工程建设施工的重要机械设备，能够缩短工程施工周期，提高工程施工效率，为工程建设的顺利完成提供保障。挖掘机液压系统是挖掘机运行的保障，其主要的动力是液压油，通过液压泵实现机械能到动能的转变，为设备动作提供动力，实现设备动作的操作。当前，挖掘机液压系统由于操作便捷、运行稳定等优势在挖掘机中被广泛应用，但是，液压系统在实际的应用中也会出现一些故障，对此，就需要对挖掘机液压系统故障进行诊断和维修。从而保障施工的顺利。针对液压挖掘机液压系统经常出现的故障，本论文通过对液压挖掘机的液压系统类型和产生故障原因的分析，提出了相应解决措施，并且指出了液压系统故障诊断时应遵循的一般原则。
挖掘机的发展历史
（一）挖掘机的介绍
挖掘机，又称挖土机，是用铲斗挖掘高于或低于承机面的物料，并装入运输车辆或卸至堆料场的土方机械。挖掘机挖掘的物料主要是土壤、煤、泥沙以及经过预松后的土壤和岩石。从近几年工程机械的发展来看，挖掘机的发展相对较快，挖掘机已经成为工程建设中最主要的工程机械之一。 挖掘机最重要的三个参数:操作重量(质量)，发动机功率和铲斗斗容。
（二）挖掘机的分类
常见的挖掘机按驱动方式有内燃机驱动挖掘机和电力驱动挖掘机两种。其中电动挖掘机主要应用在高原缺氧与地下矿井和其它一些易燃易爆的场所。
按照规模大小的不同，挖掘机可以分为大型挖掘机、中型挖掘机和小型挖掘机
按照行走方式的不同，挖掘机可分为履带式挖掘机和轮式挖掘机。
按照传动方式的不同，挖掘机可分为液压挖掘机和机械挖掘机。机械挖掘机主要用在一些大型矿山上。
按照用途来分，挖掘机又可以分为通用挖掘机，矿用挖掘机，船用挖掘机，特种挖掘机等不同的类别
按照铲斗来分，挖掘机又可以分为正铲挖掘机、反铲挖掘机、拉铲挖掘机和抓铲挖掘机。正铲挖掘机多用于挖掘地表以上的物料，反铲挖掘机多用于挖掘地表以下的物料。
二、挖掘机液压系统工作原理
挖掘机的液压系统整体运转需要依靠工作装置、回转以及行走液压系统、液压传动控制系统等系统来实现，而液压系统的回路正常工作主要是由主泵液压调节回路、动臂液压回路、铲斗液压回路等回路系统的共同作用下实现的，进而保证液压系统能够正常运转。一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、无件和液压油。动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能，指液压系统中的油泵，它向整个液压系统提供动力。液压泵的结构形式一般有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵，执行元件(如液压缸和液压马达)的作用是将液体的压力能转换为机械能，驱动负载作直线往复运动或回转运动。控制元件(即各种液压阀)在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向。根据控制功能的不同，液压阀可分为村力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。压力控制阀又分为益流阀(安全阀)、减压阀、顺序阀、压力继电器等；流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流集流阀等；方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等。根据控制方式不同，液压阀可分为开关式控制阀、定值控制阀和比例控制阀。如图21所示。
图21 液压系统工作原理示意图
现阶段的挖掘机工作方式为三联泵，两台主泵采用斜轴式向柱塞泵的工作方式，主要是为回转路提供液压油，而另一台泵则起到辅助作用，为齿轮泵，主要是为控制油路提供液压油的，同时能在调节阀的作用下实现主油路与阀芯间的调节伸缩[2]。其次，挖掘机液压系统会进行二次调节工作，首先会基于主油路已经设定溢流阀的基础上对压力值进行设定，若压力值查过了调定值则溢流阀会逐渐打开，油液就会流回到油箱中，这样就会使得整个系统的压力能够在一定范围内得到控制，同时也要在各个分系统中设定溢流阀，使整个系统能够保持稳定。最后，在正常的运作中，液压系统中的液压泵会利用油箱中的滤器来吸收液压油，然后会在压力的作用下将压力油输送到控制阀中，这一过程的实现主要是由手动转向、电磁控制以及压力控制、先导控制等控制方式来实现的，促使挖掘机压力系统能够实现正常的运转。
（一）液压挖掘机的回转系统的组成
液压挖掘机回转系统主要由以下几部分液压元器件组成液压泵、先导泵、压力阀、比例阀、操纵安全阀、先导操纵阀油箱、主压力阀回转控制阀回转马达、补油单向阀、安全阀、防反冲阀、压力继电器等元件组成。挖掘机的回转系统就是按照挖掘机工作装置和各个机构的传动要求，把各种液压元件用管路有机地连接起来的组合体。主要包含了液压油箱、主泵、多路阀、各管路及执行各动作的油缸、马达等部件。其功能是，以油液为工作介质，利用液压泵将发动机的机械能转变为液压能并进行传送，然后通过液压缸和液压马达等将液压能转返为机械能，实现挖掘机的各种动作。?
（二）液压挖掘机的变量泵系统分析
如图22所示，在液压挖掘机采用的变量系统中，是通过容积变量来实现无级调速的，其调节方式有三种：变量泵一定量马达调速、定量泵变量马达调速、变量泵变量马达调速。液压挖掘机采用的变量系统多采用变量泵一定量马达的组合方式实现无级变量，且都是双泵双回路。根据两个回路的变量有无关联，分为分功率变量系统和全功率变量系统两种。其中的分功率变量系统的每个油泵各有一个功率调节机械，油泵的流量变化只受自身所在回路压力变化的影响，与另一回路的压力变化无关，即。两个回路的油泵各自独立地进行恒功率调节变量，两个油泵各拥有一斗发动机输出功率；全功率变量系统中的两个油泵由一个总功率调节机构进行平衡调节，使两个油泵的摆角始终相同，同步变量、流量相等。决定流量变化的是系统的总压力，两个油泵的功率在变量范围内是不相同的。其调节机构有机械联动式和液压联动式两种形式。
目录
引言 1
一、 挖掘机的发展历史 2
（一）挖掘机的介绍 2
（二）挖掘机的分类 2
二、挖掘机液压系统工作原理 2
（一）液压挖掘机的回转系统的组成 3
（二）液压挖掘机的变量泵系统分析 4
（三）液压挖掘机的定量泵系统分析 4
三、挖掘机液压系统故障原因分析 5
（一）液压油发生泄漏 5
（二）液压油受到污染 5
（三）液压系统进入空气 6
四、挖掘机液压系统故障诊断及维修 6
（一）挖掘机大臂升举无力 7
（二）挖掘机铲斗无力 7
（三）挖掘机大臂和小臂动作皆异常 8
（四）一组操作阀控制的动作全故障 9
（五）挖掘机全部动作故障 10
五、挖掘机液压系统的日常使用和维护 11
（一）液压油的选择 11
（二）防止空气进入系统 11
（三）防止液压油污染 11
（四）防止液压油在使用时温度过高 12
总结 13
参考文献 1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
4
致谢 15
引言
随着工程建设规模的逐渐扩大，工程施工机械在工程建设中的作用日益明显。而挖掘机作为工程建设施工的重要机械设备，能够缩短工程施工周期，提高工程施工效率，为工程建设的顺利完成提供保障。挖掘机液压系统是挖掘机运行的保障，其主要的动力是液压油，通过液压泵实现机械能到动能的转变，为设备动作提供动力，实现设备动作的操作。当前，挖掘机液压系统由于操作便捷、运行稳定等优势在挖掘机中被广泛应用，但是，液压系统在实际的应用中也会出现一些故障，对此，就需要对挖掘机液压系统故障进行诊断和维修。从而保障施工的顺利。针对液压挖掘机液压系统经常出现的故障，本论文通过对液压挖掘机的液压系统类型和产生故障原因的分析，提出了相应解决措施，并且指出了液压系统故障诊断时应遵循的一般原则。
挖掘机的发展历史
（一）挖掘机的介绍
挖掘机，又称挖土机，是用铲斗挖掘高于或低于承机面的物料，并装入运输车辆或卸至堆料场的土方机械。挖掘机挖掘的物料主要是土壤、煤、泥沙以及经过预松后的土壤和岩石。从近几年工程机械的发展来看，挖掘机的发展相对较快，挖掘机已经成为工程建设中最主要的工程机械之一。 挖掘机最重要的三个参数:操作重量(质量)，发动机功率和铲斗斗容。
（二）挖掘机的分类
常见的挖掘机按驱动方式有内燃机驱动挖掘机和电力驱动挖掘机两种。其中电动挖掘机主要应用在高原缺氧与地下矿井和其它一些易燃易爆的场所。
按照规模大小的不同，挖掘机可以分为大型挖掘机、中型挖掘机和小型挖掘机
按照行走方式的不同，挖掘机可分为履带式挖掘机和轮式挖掘机。
按照传动方式的不同，挖掘机可分为液压挖掘机和机械挖掘机。机械挖掘机主要用在一些大型矿山上。
按照用途来分，挖掘机又可以分为通用挖掘机，矿用挖掘机，船用挖掘机，特种挖掘机等不同的类别
按照铲斗来分，挖掘机又可以分为正铲挖掘机、反铲挖掘机、拉铲挖掘机和抓铲挖掘机。正铲挖掘机多用于挖掘地表以上的物料，反铲挖掘机多用于挖掘地表以下的物料。
二、挖掘机液压系统工作原理
挖掘机的液压系统整体运转需要依靠工作装置、回转以及行走液压系统、液压传动控制系统等系统来实现，而液压系统的回路正常工作主要是由主泵液压调节回路、动臂液压回路、铲斗液压回路等回路系统的共同作用下实现的，进而保证液压系统能够正常运转。一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、无件和液压油。动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能，指液压系统中的油泵，它向整个液压系统提供动力。液压泵的结构形式一般有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵，执行元件(如液压缸和液压马达)的作用是将液体的压力能转换为机械能，驱动负载作直线往复运动或回转运动。控制元件(即各种液压阀)在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向。根据控制功能的不同，液压阀可分为村力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。压力控制阀又分为益流阀(安全阀)、减压阀、顺序阀、压力继电器等；流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流集流阀等；方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等。根据控制方式不同，液压阀可分为开关式控制阀、定值控制阀和比例控制阀。如图21所示。
图21 液压系统工作原理示意图
现阶段的挖掘机工作方式为三联泵，两台主泵采用斜轴式向柱塞泵的工作方式，主要是为回转路提供液压油，而另一台泵则起到辅助作用，为齿轮泵，主要是为控制油路提供液压油的，同时能在调节阀的作用下实现主油路与阀芯间的调节伸缩[2]。其次，挖掘机液压系统会进行二次调节工作，首先会基于主油路已经设定溢流阀的基础上对压力值进行设定，若压力值查过了调定值则溢流阀会逐渐打开，油液就会流回到油箱中，这样就会使得整个系统的压力能够在一定范围内得到控制，同时也要在各个分系统中设定溢流阀，使整个系统能够保持稳定。最后，在正常的运作中，液压系统中的液压泵会利用油箱中的滤器来吸收液压油，然后会在压力的作用下将压力油输送到控制阀中，这一过程的实现主要是由手动转向、电磁控制以及压力控制、先导控制等控制方式来实现的，促使挖掘机压力系统能够实现正常的运转。
（一）液压挖掘机的回转系统的组成
液压挖掘机回转系统主要由以下几部分液压元器件组成液压泵、先导泵、压力阀、比例阀、操纵安全阀、先导操纵阀油箱、主压力阀回转控制阀回转马达、补油单向阀、安全阀、防反冲阀、压力继电器等元件组成。挖掘机的回转系统就是按照挖掘机工作装置和各个机构的传动要求，把各种液压元件用管路有机地连接起来的组合体。主要包含了液压油箱、主泵、多路阀、各管路及执行各动作的油缸、马达等部件。其功能是，以油液为工作介质，利用液压泵将发动机的机械能转变为液压能并进行传送，然后通过液压缸和液压马达等将液压能转返为机械能，实现挖掘机的各种动作。?
（二）液压挖掘机的变量泵系统分析
如图22所示，在液压挖掘机采用的变量系统中，是通过容积变量来实现无级调速的，其调节方式有三种：变量泵一定量马达调速、定量泵变量马达调速、变量泵变量马达调速。液压挖掘机采用的变量系统多采用变量泵一定量马达的组合方式实现无级变量，且都是双泵双回路。根据两个回路的变量有无关联，分为分功率变量系统和全功率变量系统两种。其中的分功率变量系统的每个油泵各有一个功率调节机械，油泵的流量变化只受自身所在回路压力变化的影响，与另一回路的压力变化无关，即。两个回路的油泵各自独立地进行恒功率调节变量，两个油泵各拥有一斗发动机输出功率；全功率变量系统中的两个油泵由一个总功率调节机构进行平衡调节，使两个油泵的摆角始终相同，同步变量、流量相等。决定流量变化的是系统的总压力，两个油泵的功率在变量范围内是不相同的。其调节机构有机械联动式和液压联动式两种形式。
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