1.故障現(xiàn)象
我們?cè)趯?duì)某型工程機(jī)械進(jìn)行試機(jī)時(shí)發(fā)現(xiàn),用腳踏板控制發(fā)動(dòng)機(jī)油門時(shí),其液壓系統(tǒng)回油過(guò)濾器處發(fā)出較大的“咕咕咕”異響,用于動(dòng)旋扭控制油門時(shí)卻沒(méi)有異響。以前測(cè)試該型上程機(jī)械時(shí),回油過(guò)濾器并沒(méi)有-異響,說(shuō)明該批次回油過(guò)濾器存在問(wèn)題。
2.故障排查
該工程機(jī)械液壓系統(tǒng)回油油路液壓油依次通過(guò)散熱器、油回過(guò)濾器、背壓閥,最后到達(dá)液壓油箱,如圖1a所示。散熱器設(shè)置了旁通閥,若散熱器發(fā)生堵塞,液壓系統(tǒng)回油通過(guò)旁通閥、回油過(guò)濾器和背壓閥流回液壓油箱。油回過(guò)濾器設(shè)置了背壓閥和旁通閥,若回油過(guò)濾器發(fā)生堵塞,液壓系統(tǒng)回油則先后通過(guò)旁通閥和背壓閥流回液壓油箱。回油過(guò)濾器與旁通閥及背壓閥制作成一體,組成回油過(guò)濾器總成,其結(jié)構(gòu)如圖1b所示。

我們檢查回油過(guò)濾器很清潔,故回油過(guò)濾器的旁通閥不會(huì)開(kāi)啟,不會(huì)發(fā)生異響。對(duì)異響進(jìn)行仔細(xì)辨別后發(fā)現(xiàn),該異響來(lái)自回油過(guò)濾器上部的背壓閥。
為查找故障原因,我們用油門踏板控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,分別測(cè)量背壓閥入口P2點(diǎn)和液壓油箱入口P1點(diǎn)的壓力值(見(jiàn)圖1)。檢測(cè)液壓油不同溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)不同轉(zhuǎn)速時(shí)背壓閥開(kāi)啟壓力,如圖2所示。

該回油過(guò)濾器上部背壓閥的開(kāi)啟壓力設(shè)定值為0.2 MPa,測(cè)試數(shù)據(jù)表明,異響回油過(guò)濾器背壓閥的開(kāi)啟壓力明顯超過(guò)此值。我們校正了背壓閥彈簧的預(yù)緊力,但用油門踏板控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)偶爾還會(huì)發(fā)生異響,說(shuō)明彈簧預(yù)緊力的大小不是引起異響的原因。回油過(guò)濾器背壓閥結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1b。
我們又對(duì)發(fā)生異響回油過(guò)濾器總成與不發(fā)生異響回油過(guò)濾器總成進(jìn)行了拆解和對(duì)比,發(fā)現(xiàn)該批次回油過(guò)濾器總成的背壓閥閥芯與導(dǎo)向套之間的配合間隙為0.4~0.5 mm,導(dǎo)向套與彈簧之間的間隙為(0.6~0.8 mm,均大于不發(fā)生異響回油過(guò)濾器總成背壓閥配合間隙。由此判定,由于閥芯與導(dǎo)向套間隙過(guò)大,使其導(dǎo)向作用不良,閥芯不能保持在軸線方向滑動(dòng),造成閥芯與導(dǎo)向套之間摩擦阻力增大,導(dǎo)致開(kāi)啟壓力增大。閥芯與導(dǎo)向套間隙過(guò)大,還會(huì)使閥芯錐形密封面處密封不嚴(yán)。
當(dāng)回油壓力變化較快時(shí),會(huì)使閥芯密封處不斷開(kāi)啟、關(guān)閉,油液反復(fù)、斷續(xù)地通過(guò)密封不嚴(yán)的狹小縫隙,就會(huì)出現(xiàn)“咕咕咕”的異響聲。用油門踏板控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定,使液壓系統(tǒng)油路壓力產(chǎn)生脈動(dòng),即油壓變化較快,發(fā)出“咕咕咕”異響聲明顯;手動(dòng)旋鈕控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí),油門固定在某個(gè)擋位,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定,回油壓力比較平穩(wěn),背壓閥閥芯沒(méi)有處于頻繁開(kāi)啟、關(guān)閉狀態(tài),不會(huì)出現(xiàn)異響。
3.改進(jìn)措施與效果
根據(jù)上述檢測(cè)、分析,我們要求回油過(guò)濾器總成生產(chǎn)廠家提高背壓閥加工精度與質(zhì)量,減小導(dǎo)向套與閥芯桿以及導(dǎo)向套與彈簧之間的間隙,提高導(dǎo)向套與閥芯滑動(dòng)配合面粗糙度要求。
我們將改進(jìn)后的回油過(guò)濾器總成換裝到該型工程機(jī)械后進(jìn)行測(cè)試,其背壓閥壓力值基本穩(wěn)定在0.2MPa范圍內(nèi),異響故障消失。