振动压路机液压系统分析与故障诊断--中国期刊网

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振动压路机液压系统分析与故障诊断

发表时间：2020/8/19 来源：《基层建设》2020年第10期作者：梁劲

[导读] 摘要：振动压路机在路基、底基层、基层等施工中广泛使用, 其技术状况的好坏直接影响工程的质量和进度, 这就要求我们对出现的故障现象做出准确的判断并及时进行维修, 以保证施工质量和进度。

        佛山市禅城区道路养护中心 528000
        摘要：振动压路机在路基、底基层、基层等施工中广泛使用, 其技术状况的好坏直接影响工程的质量和进度, 这就要求我们对出现的故障现象做出准确的判断并及时进行维修, 以保证施工质量和进度。主要从压路机液压系统方面进行分析, 并对工程中常见的液压故障进行分析诊断。
        关键词：振动压路机;液压元件;液压系统;故障诊断
        引言：振动压路机的原理是靠自身的重力和振动来压实各种建筑和筑路材料，常被应用于公路建设中，特别是沥青路面的公路。当振动压路机在进行启动和停止工作时，振动轮的振动加速度和振动频率是一个变化的量。当振动压路机系统参数匹配不当，会出现瞬间高压，其会很严重的冲击液压系统和传动系统，各零部件会出现损伤，因而出现故障。
        1　液压元件
        全液压振动压路机的液压系统一般由四部分组成, 即液压行走驱动系统、液压振动驱动系统、液压转向系统和液压制动系统, 分别完成振动压路机的行驶、振动、转向和制动功能。
        液压驱动系统采用并联的闭式液压回路系统, 由一个主泵和液压马达组成, 为保证正常工作, 系统中设有双向高压溢流阀, 梭阀和回位低压溢流阀。梭阀实际上是一个液控两位三通换向阀, 但主回路的高低压侧的压力差达到一定程度时, 该阀能使主回路低压侧同回油低压阀建立一通路, 让低压侧的油始终与泵和马达的壳体相连, 起到清洗和更换壳体油液, 避免油液长期得不到循环和散热。双向高压溢流阀,在系统中可实现双向缓冲、液压制动和安全保护作用。
        液压振动系统主要由一个变量斜盘轴向柱塞泵和定量柱塞马达组成。斜盘型轴向柱塞泵采用的控制方式为两点式电磁控制, 通过电磁控制来改变泵的高低压的转换, 实现马达双向旋转, 可以通过人工调节泵的排量限位阀来调节斜盘的摆角实现泵的双向旋转, 达到双向的排量差异, 达到马达转速差异, 从而达到振动频率的改变;也可以通过比例电磁控制电磁铁的输入电流来实现泵的斜盘角度的大小, 从而改变马达的转速, 达到改变振动频率。液压转向系统采用方向盘直接与液压转向器相连, 转向泵输出的压力油由转向器进油口进入转向器, 转向器通过内部随动装置与方向成正比例的压力油送到转向油缸, 实现液压动力转向。
        液压制动系统由控制油源、制动控制阀和静液多片式制动器组成。一般控制油源采用液压驱动系统的补油压力做为控制油源;制动阀采用两位三通电磁换向阀, 为了保证可靠制动采用断电制动 ;制动器采用多片式静液制动器。
        2、压路机振动液压系统的结构及原理
        压路机是一种重要的工程压实机械，主要用于增加土石填方及路面铺层混合物料的密实度、改善道路和建筑工程基础路面结构物的承载能力与稳定性和提高基础路面的抗渗透性和消除沉陷。在大型施工中，通常是大型工程机械群协同作业，因此压路机技术状况的好坏直接影响着工程的质量和进度。振动液压系统是振动压路机是其整个液压系统的关键部分，压路机工作环境恶劣，工况复杂，更易发生故障。本文以振动压路机作为主要研究对象，其振动液压系统的工作原理如图1 所示。

        振动液压系统采用闭式液压回路，主要包括振动变量柱塞泵、变量振动马达、振动马达控制电磁阀等。振动变量柱塞泵输出高压油，从而驱动变量振动马达实现正、反转。两个马达采用串联方式连接，振动开关可以控制它们实现前轮或后轮单独振动及前后轮同时振动。比例电磁阀控制振动变量柱塞泵的排量以实现马达不同的振动频率和转速。同时可通过控制振动马达的旋转方向，实现正向振动和反向振动；激振器的偏心块质量在正转和反转时是不同的，因此振幅也是不同的，从而达到改变振幅的目的。
        3、液压系统常见故障分析与排除
        振动压路机的液压系统工作好坏, 集中地表现在振动频率和振幅。如果振动轮不振动或振动频率和振幅低于初始值, 说明是液压系统发生了故障。
        3.1　振动轮不振动
        （1）现象接通电磁阀的电路时, 振动轮不振动。
        （2）原因分析振动压路机激振液压马达的油路是通过电磁阀的电磁线圈通电后产生磁力, 驱动铁芯使控制阀的滑阀移动, 以接通液压马达与油泵的压力油路和回油路。液压马达在压力油的作用下转动, 并带动振子激振。如果接通电路开关后振轮不振动, 可能是液压马达的压力油路没有接通之故。①电路故障。电磁阀的电源电路断路或电磁线圈损坏,不能驱动换向阀的滑阀与阀体相对滑移, 故不能接通液压马达的压力油路而不振动。②换向阀故障。滑阀被机械杂质卡死在关闭位置, 使电磁阀难以驱动, 造成液压马达不能将油路接通, 则压路机不振动。
        （3）诊断与排除检查电路。另用一根导线, 一端搭接在电源, 另一端触动电磁阀线圈火线接柱, 若电磁阀动作或振动轮起振, 说明电源电路中断, 应逐段回退检查, 查出后予以排除。如果通过上述搭接振动轮还不振动, 再将电磁阀拆下用手推动滑阀, 其振动轮起振, 说明电磁阀线圈损坏, 也可用根带电的导线与电磁阀火线接柱刮火, 若无火花, 说明电磁线圈断路或线圈的搭铁线断路。若出现小蓝色火花, 说明电磁线圈正常, 但仍不振动, 可能是滑阀被机械杂质卡死所致, 应进一步查明并对症排除。
        3.2振动轮振动强度低
        （1）现象。压路机在工作中，振动强度达不到要求。
        （2）故障分析。知道压路机的振动机理，分析可知，当液压马达中的回转零件的转动中心与重心不一致时，就会导致液压马达在转动过程中发生跳动，相应的其转速就会减慢，与其成正比的流量、机械效率等变量均会减小。
        （3）诊断方法。为了判断调节阀的调节压力与流量的正确性，对压路机的油泵泄露量以及传输管道的泄露和机械摩擦力的大小进行检查，排除因泄漏量增大和摩擦阻力过大导致的液压马达振动强度低。除此，还需排除因液压马达回油不畅使得背压增大，导致液压马达进口和出口处的压力差不够，进而导致液压马达的转速低。
        3.3　液压马达失控
        （1）现象启动发动机工作时, 切断液压马达的电磁阀电路, 压路机的振动轮仍振动。
        （2）原因分析由振动压路机振动部分的组成和工作原理可知, 振动轮激振是靠输入液压马达的工作油液压力能量来带动转子激振。液压马达能带动转子激振是受电磁控制阀的控制。电路接通时, 操纵阀的滑阀在电磁力的作用下位移而接通液压马达的油路, 使液压马达转动而激振, 切断电磁阀的电流滑阀在弹簧的作用下回位, 而切断液压油路, 液压马达停止激振。发动机工作时, 如果在切断控制阀的电路, 振动轮仍振动, 说明操纵阀的滑阀是处在接通油路位置, 不能将油路切断所致。通向液压马达的油路没有切断的原因有以下几个。①操纵阀的滑阀移动是靠电磁阀的磁力, 而回位是靠弹簧的弹力。滑阀没有回位, 必然是弹簧弹力小于滑阀的摩擦阻力或摩擦阻力大于弹簧的弹力所致。②当电磁阀遇有短路时, 即未经电路开关而与其他电源电路接通使滑阀处在油路导通位置, 也是可能的。③油液中有机械杂质将滑阀卡在油路导通位置, 则振动轮仍在振动。
        （3）诊断与排除①拆下电磁火线接柱上的导线, 若滑阀回位, 说明电磁的电路有短路现象, 应进而逐段查明短路处并予以排除。②若拆下电磁阀线圈火线后, 压路机仍在振动, 或拆下电磁阀滑阀仍不回位, 说明该阀的复位弹簧折断或滑阀被机械杂质卡死在接通回路位置, 应再进一步解体查明, 并对症排除。
        参考文献
        [1]张会华，刘东明，赵金鹏．振动压路机起步停车最大加速度对行走系统的影响[J]．建筑机械化，2012，（09）：6972-6972．
        [2]尹继瑶.振动压路机的工况特点及其传动系统[J].工程机械,2003,(10)