卡特320D挖掘机的液压系统常见故障和维修保养
目录
引言 1
一、挖掘机概述 2
（一）挖掘机对液压系统的基本要求 3
（二）液压挖掘机液压系统的基本类型与特点 3
（三）液压挖掘机的传动系统及能量传递路线 4
二、诊断液压系统故障的基本技能和方法 4
(一)基本技能 4
（二）常见诊断方法 4
三、卡特320D挖掘机液压系统故障的分析与排除 5
（一）整机动作故障 5
（二）工作装置故障 6
（三）回转装置故障 7
（四）行走装置故障 8
（五）PPC阀、PC阀、LS阀故障 9
结论 11
致谢 12
参考文献 13
引言
挖掘机是一种用途广泛的大型机械，主要用于现代道路工程、疏浚河道、矿山开掘和水利大坝的施工中。挖掘机的诞生代替了以前的纯体力劳动，大大减轻了当代人的劳动强度，工程的质量和效率都有了质的飞越。自20世纪中后期开始，在紧跟机电一体化技术飞速发展的步伐下，我们对挖掘机的未来发展方向有了别样的认识，操作更加人性化，性能更加可靠，使用更加环保。
本设计从实际应用出发，以卡特320D挖掘机为蓝本，对挖掘机的液压系统的基本类型、特点、能量传递进行详细说明，以及对挖掘机液压系统在现场施工中出现的各种系统故障进行分析和维修保养。
一、挖掘机概述
液压工作装置系统、液压控制传动系统、液压行走系统和回转液压系统几部分组成了挖掘机液压系统，液压挖掘机在完成某一动作的时候，它的回路是由许多液压元件组成的，它们相辅相成。挖掘机在正常作业时，故障的发生可能有诸多原因，一般难以直观发现，所以只有立足根本，主动去理清液压的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
基本回路如（图1-1），问题自然会被我们发现，从而解决问题。自由度较多的动臂、铲斗和抖杆等构成整机的工作装置，另外还包含依据现场施工需要的各种工作设备，就如我们经常看到的破碎锤、抓斗等等。挖掘机的原地回转机构和前后行走机构构成了挖掘机的整个机体，各种执行机构在接受到液压泵传出的动力是完成动作。液压的抖杆回路、调整回路、铲斗回路、回转回路动臂回路和整车回路等构成了卡特320D挖掘机的液压系统回路，其中液压元件有许多，例如液压马达、液压泵、油箱、油管、液压油缸，各式各样的阀体等。现在的液压挖掘机多采用的是三联泵，其中的一种是齿轮泵，起到辅助的作用，还有就是把液压油压进控制回路，油缸的伸缩是由主油路阀芯位置的变化决定的，另外两台主要泵体是斜轴式轴向柱塞泵，用于向抖杆回路、动臂回路和铲斗回路等各种回路提高源源不断的压力油。挖掘机液压系统在作业中，通过液压泵将无压力的油转化成有一定压力的油，这种油进入控制阀，实现动作。
图1-1 卡特320D液压基本回路
（一）挖掘机对液压系统的基本要求
鉴于液压挖掘机液压系统复杂，机构自由度多，并且工作时动臂频率相当高，这时候所承受的负载冲击力较大。根据挖掘机工作的特殊性，其液压系统必须满足一下三点要求：（1）挖掘机作业环境较为恶劣，例如在挖掘土壤的时候，作业的对象是土壤上层松土，但是下层土壤不明，可能有砂石等一些较为硬重的物质，这个时候挖掘机的负载明显变大了，而且可能超负载，所以挖掘机的液压系统对不同对象的适应能力要强。（2）液压泵要尽可能吸收发动机的输出功率，因此挖掘机的液压系统要有很高的效率。（3）在液压系统内部再用先进一流的自动化控制技术，自动控制液压泵的供油量来满足不同负载下的要求。
（二）液压挖掘机液压系统的基本类型与特点
1.定量系统
定量系统采用的是挖掘机上定量泵给液压系统提供源源不断的液压油，他所输出的液压流量是固定不变的，而挖掘机在野外作业时，因作业对象的多变，导致工作负载也在变化，所以我们只有根据挖掘机作业时的最大负载来确定该发动机的参数。在正常情况下，定量平均负载下系统的工作是其最大负荷的57.5%左右，因此发动机输出功率只占57.5%左右，平均利用造成了能源极大的浪费。因此整个液压系统会存在功率损失较大，效率较低的缺点。
2.变量系统
在挖掘机液压技术不断发展的蓝天下，液压挖掘机的泵体逐渐由以前的定量泵改变成变量泵，此种泵有个很好的特点，那就是高压时小流量输出，低压时大流量输出，这种泵体既能够保障充分利用发动机的输出功率，又不会使发动机超载。变量液压挖掘机的系统是由容积的连续可变实现无级变速的，现在，变量泵—定量马达的完美组合方式在液压挖掘机中较多被利用。
（三）液压挖掘机的传动系统及能量传递路线
液压传动及控制系统、发动机系统、回转机构、电气控制系统、工作装置和行走机构等构成了液压挖掘机。液压泵、液压缸、液压马达和控制阀等元件构成了挖掘机的液压系统。挖掘机液压经过液压管路连接每一个元素，能够完成所需的操作。发动机驱动的液压泵的工作原理,发动机的机械能转化为液压能源,然后我们需要液压系统的液压油通过液压泵流量的控制阀,到达指定的液压缸或液压马达,我们将再次由液压缸或液压马达液把压能源转换成最终所需的机械能,完成操作,如抖臂等。
二、诊断液压系统故障的基本技能和方法
(一)基本技能
要想准确诊断和排除挖掘机的液压系统常见故障，就必须掌握好液压系统的基本结构。对挖掘机的液压系统中所有液压回路有自己的独特理解与看法，对其回路中所涉及的液压器件的作用与影响要充分掌握。这就要求工作人员有良好的素质和足够的经验，还要利用好各种检测设备，比如放大镜，显微镜，油液检测器等
（二）常见诊断方法
1. 直观检查法
直观检查是我们用的一个简单的检查方法，是因为挖掘机的许多回路是直接裸露在外面的。直观检查法常用的方法，就是去问、去听、去看、去摸，这种方法的检测速度相对很快。 “问”主要是检修人员与操作人员之间的谈话，通过对操作人员的询问，了解机器运转的时候出现的不合理的情况。“听”，主要是为了充分利用我们的听力来检查液压系统的故障。异常的声音代表了不同的音色，以确定是否出现机械故障。在一般情况下，当一个机器工作正常，产生的声音是有序的。“看”就是观察油箱内的油量多少以及有没有气泡、油的颜色、油管有无破裂或者松动等。随后，“摸”指的是使用手指直接检查，对某些液压系统中液压回路的元器件按压触摸，观察其动作行为，准确找出出现故障的零件，及时维修或者更换一个全新的零件，确保其满足工作的正常指标。
2. 逻辑分析法
挖掘机液压系统里包含许多液压回路，液压回路中又有各种阀体，分析维修较为困难。所以，采用逻辑分析法来对其进行检查会比较清晰简单。首先检查挖掘机的主要部位，那就是提供动力的发动机。其次就是检查液压系统中的元件是否有损坏或者是油路堵塞 。最后观察执行机构是否存在卡死部位的现象。
引言 1
一、挖掘机概述 2
（一）挖掘机对液压系统的基本要求 3
（二）液压挖掘机液压系统的基本类型与特点 3
（三）液压挖掘机的传动系统及能量传递路线 4
二、诊断液压系统故障的基本技能和方法 4
(一)基本技能 4
（二）常见诊断方法 4
三、卡特320D挖掘机液压系统故障的分析与排除 5
（一）整机动作故障 5
（二）工作装置故障 6
（三）回转装置故障 7
（四）行走装置故障 8
（五）PPC阀、PC阀、LS阀故障 9
结论 11
致谢 12
参考文献 13
引言
挖掘机是一种用途广泛的大型机械，主要用于现代道路工程、疏浚河道、矿山开掘和水利大坝的施工中。挖掘机的诞生代替了以前的纯体力劳动，大大减轻了当代人的劳动强度，工程的质量和效率都有了质的飞越。自20世纪中后期开始，在紧跟机电一体化技术飞速发展的步伐下，我们对挖掘机的未来发展方向有了别样的认识，操作更加人性化，性能更加可靠，使用更加环保。
本设计从实际应用出发，以卡特320D挖掘机为蓝本，对挖掘机的液压系统的基本类型、特点、能量传递进行详细说明，以及对挖掘机液压系统在现场施工中出现的各种系统故障进行分析和维修保养。
一、挖掘机概述
液压工作装置系统、液压控制传动系统、液压行走系统和回转液压系统几部分组成了挖掘机液压系统，液压挖掘机在完成某一动作的时候，它的回路是由许多液压元件组成的，它们相辅相成。挖掘机在正常作业时，故障的发生可能有诸多原因，一般难以直观发现，所以只有立足根本，主动去理清液压的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
基本回路如（图1-1），问题自然会被我们发现，从而解决问题。自由度较多的动臂、铲斗和抖杆等构成整机的工作装置，另外还包含依据现场施工需要的各种工作设备，就如我们经常看到的破碎锤、抓斗等等。挖掘机的原地回转机构和前后行走机构构成了挖掘机的整个机体，各种执行机构在接受到液压泵传出的动力是完成动作。液压的抖杆回路、调整回路、铲斗回路、回转回路动臂回路和整车回路等构成了卡特320D挖掘机的液压系统回路，其中液压元件有许多，例如液压马达、液压泵、油箱、油管、液压油缸，各式各样的阀体等。现在的液压挖掘机多采用的是三联泵，其中的一种是齿轮泵，起到辅助的作用，还有就是把液压油压进控制回路，油缸的伸缩是由主油路阀芯位置的变化决定的，另外两台主要泵体是斜轴式轴向柱塞泵，用于向抖杆回路、动臂回路和铲斗回路等各种回路提高源源不断的压力油。挖掘机液压系统在作业中，通过液压泵将无压力的油转化成有一定压力的油，这种油进入控制阀，实现动作。
图1-1 卡特320D液压基本回路
（一）挖掘机对液压系统的基本要求
鉴于液压挖掘机液压系统复杂，机构自由度多，并且工作时动臂频率相当高，这时候所承受的负载冲击力较大。根据挖掘机工作的特殊性，其液压系统必须满足一下三点要求：（1）挖掘机作业环境较为恶劣，例如在挖掘土壤的时候，作业的对象是土壤上层松土，但是下层土壤不明，可能有砂石等一些较为硬重的物质，这个时候挖掘机的负载明显变大了，而且可能超负载，所以挖掘机的液压系统对不同对象的适应能力要强。（2）液压泵要尽可能吸收发动机的输出功率，因此挖掘机的液压系统要有很高的效率。（3）在液压系统内部再用先进一流的自动化控制技术，自动控制液压泵的供油量来满足不同负载下的要求。
（二）液压挖掘机液压系统的基本类型与特点
1.定量系统
定量系统采用的是挖掘机上定量泵给液压系统提供源源不断的液压油，他所输出的液压流量是固定不变的，而挖掘机在野外作业时，因作业对象的多变，导致工作负载也在变化，所以我们只有根据挖掘机作业时的最大负载来确定该发动机的参数。在正常情况下，定量平均负载下系统的工作是其最大负荷的57.5%左右，因此发动机输出功率只占57.5%左右，平均利用造成了能源极大的浪费。因此整个液压系统会存在功率损失较大，效率较低的缺点。
2.变量系统
在挖掘机液压技术不断发展的蓝天下，液压挖掘机的泵体逐渐由以前的定量泵改变成变量泵，此种泵有个很好的特点，那就是高压时小流量输出，低压时大流量输出，这种泵体既能够保障充分利用发动机的输出功率，又不会使发动机超载。变量液压挖掘机的系统是由容积的连续可变实现无级变速的，现在，变量泵—定量马达的完美组合方式在液压挖掘机中较多被利用。
（三）液压挖掘机的传动系统及能量传递路线
液压传动及控制系统、发动机系统、回转机构、电气控制系统、工作装置和行走机构等构成了液压挖掘机。液压泵、液压缸、液压马达和控制阀等元件构成了挖掘机的液压系统。挖掘机液压经过液压管路连接每一个元素，能够完成所需的操作。发动机驱动的液压泵的工作原理,发动机的机械能转化为液压能源,然后我们需要液压系统的液压油通过液压泵流量的控制阀,到达指定的液压缸或液压马达,我们将再次由液压缸或液压马达液把压能源转换成最终所需的机械能,完成操作,如抖臂等。
二、诊断液压系统故障的基本技能和方法
(一)基本技能
要想准确诊断和排除挖掘机的液压系统常见故障，就必须掌握好液压系统的基本结构。对挖掘机的液压系统中所有液压回路有自己的独特理解与看法，对其回路中所涉及的液压器件的作用与影响要充分掌握。这就要求工作人员有良好的素质和足够的经验，还要利用好各种检测设备，比如放大镜，显微镜，油液检测器等
（二）常见诊断方法
1. 直观检查法
直观检查是我们用的一个简单的检查方法，是因为挖掘机的许多回路是直接裸露在外面的。直观检查法常用的方法，就是去问、去听、去看、去摸，这种方法的检测速度相对很快。 “问”主要是检修人员与操作人员之间的谈话，通过对操作人员的询问，了解机器运转的时候出现的不合理的情况。“听”，主要是为了充分利用我们的听力来检查液压系统的故障。异常的声音代表了不同的音色，以确定是否出现机械故障。在一般情况下，当一个机器工作正常，产生的声音是有序的。“看”就是观察油箱内的油量多少以及有没有气泡、油的颜色、油管有无破裂或者松动等。随后，“摸”指的是使用手指直接检查，对某些液压系统中液压回路的元器件按压触摸，观察其动作行为，准确找出出现故障的零件，及时维修或者更换一个全新的零件，确保其满足工作的正常指标。
2. 逻辑分析法
挖掘机液压系统里包含许多液压回路，液压回路中又有各种阀体，分析维修较为困难。所以，采用逻辑分析法来对其进行检查会比较清晰简单。首先检查挖掘机的主要部位，那就是提供动力的发动机。其次就是检查液压系统中的元件是否有损坏或者是油路堵塞 。最后观察执行机构是否存在卡死部位的现象。
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