宣工 TY165 型推土机推土铲升降阀采用先导操纵系统控制，用于推土铲实现提升、降落及浮动动作。这种操纵系统的优点是轻巧灵敏，手感柔和，有助于提高推土机作业效率，减轻操作者的劳动强度。本文针对 1 台该型推土机推土铲升降阀浮动功能异常故障，根据其工作装置工作原理进行故障排查。
1. 故障现象
1 台新组装的 TY165 型推土机在试机阶段出现推土铲浮动功能异常故障。该故障现象如下：当先导手柄逐渐向前推时，推土铲逐渐降落；当先导手柄推到三分之二行程时，推土铲提前出现浮动动作；将先导手柄继续向前推到最大行程即浮动挡位置时，推土铲反而无法浮动。初步判断该故障存在于工作装置液压系统。
2. 结构和工作原理
（1）结构
该机工作装置液压系统主要由工作泵、先导泵、液控多路换向阀组、液控先导阀、推土铲倾斜缸、推土铲升降缸、松土器升降缸、选择阀以及 3 个单向阀组成，如图 1 所示。
工作泵为双联齿轮泵，安装在分动器右端，由分动器驱动。液控多路换向阀组由推土铲升降阀、推土铲侧倾阀、松土阀组成，其作用是控制推土铲和松土器动作。液控先导阀安装在操作者座椅右侧，通过其先导操纵手柄操纵液控多路换向阀组动作。
（2）工作原理
工作装置液压系统的工作油压为12MPa，先导油压为 3MPa。先导泵输出的压力油经选择阀阀芯、先导液压软管，将先导压力油输送到先导操纵阀。在操作者控制下，先导操纵阀可输出比例压力油，该压力油克服多路阀阀芯的弹簧力，分别推动推土铲升降阀、侧倾阀，以及松土阀阀芯移动。
当推土铲升降阀阀芯移动时，工作压力油进入推土铲升降缸有杆腔或无杆腔，实现推土铲提升或下降动作；当推土铲侧倾阀阀芯移动时，工作压力油进入推土铲侧倾缸有杆腔或无杆腔，实现推土铲左、右侧倾动作；当松土阀阀芯移动时，工作压力油进入松土器升降缸有杆腔或无杆腔，实现松土器提升或下降动作。
当上述液压缸无杆腔进入压力油时，有杆腔油液流回液压油箱；当上述液压缸有杆腔进入压力油时，无杆腔油液流回液压油箱。当操纵先导手柄将推土铲升降阀阀芯向前推到最大行程的浮动挡位时，推土铲升降缸有杆腔和无杆腔相通，推土铲依靠其自身质量随地面的起伏而上、下移动，从而实现推土铲的浮动功能。
选择阀的主要作用是利用提升状态的推土铲或松土器的自身质量，为先导液压系统提供压力油，以便将提升状态的推土铲或松土器下降到地面。当先导泵输出的压力油从P1口进入选择阀后，油压作用在选择阀阀芯右端，向左推动选择阀阀芯，压缩安装在阀芯左端的弹簧。当液压力与弹簧力平衡后，阀芯的大孔与先导泵来油处于完全接通状态，无压力损失，所以进油压力 P1与出油压力P2相等。选择阀结构和原理如图 2所示。
当发动机停止工作时，先导泵停止供油。由于选择阀的PR油口与推土铲升降缸或松土器升降缸有杆腔相通，在推土铲或松土器自身质量作用下，推土铲升降缸或松土器升降缸有杆腔的油液产生压力，该压力油进入选择阀阀芯的小孔，并通过其阀芯内部油道从P2 油口流出。此时形成的压力油提供给先导操纵手柄作为先导控制油使用。该油压力只有大于 1.05MPa，才可使先导操纵阀输出油压克服液控多路换向阀阀芯两端的弹簧力，推动推土铲升降阀阀芯、松土阀阀芯动作。
选择阀在向推土铲升降缸或松土器升降缸提供压力油的过程中，PR与P2油路相通。由于在P1油口与先导泵之间安装有单向阀，其作用是防止压力油之间相互干扰。阻断了P1与PR的油路，因此避免了该压力油对先导泵产生不利影响。
3. 故障排查
根据该型推土机工作装置液压系统工作原理，初步判断故障原因可能有以下 3 个方面：一是先导泵输出油压偏高，造成先导手柄输出的油压偏高，导致浮动功能提前出现；二是控制推土铲升降及浮动的先导操纵手柄输出的压力曲线不符合设计要求；三是推土铲升降阀阀体与阀芯相对位置不符合设计要求。
首先，测量先导泵输出压力。在发动机小油门及大油门时先导泵输出压力分别为 3.5MPa 和 5.0MPa，均在正常值范围之内，由此排除先导泵存在输出油压偏高故障的可能。
其次，排查先导操纵手柄。更换控制推土铲升降及浮动的先导操纵手柄后试机，推土铲浮动功能仍然提前出现，由此排除先导操纵手柄存在质量问题的可能。
最后，解体检查推土铲升降阀。拆解推土铲升降阀后得知，该阀阀芯结构与设计相同，但阀体与设计不同，即将不具有浮动功能的松土阀阀体与推土铲升降阀阀芯错装在一起。将松土阀阀体更换为推土铲升降阀阀体后试机，故障现象消失。
4. 原因分析
推土铲升降阀阀体与其阀芯组装结构如图 3 所示。推土铲升降阀阀芯移动至 12 ～ 18mm 位置为推土铲浮动位置，此时推土铲升降缸无杆腔油液与其有杆腔油液通过回油油路相通。将先导操纵手柄向前推至最大行程的浮动挡位时，先导压力油推动推土铲升降阀芯至行程的 15 ～ 17mm 之间，即可实现推土铲的浮动功能。
松土阀阀体与推土铲升降阀阀芯组装结构如图 4 所示。
将先导操纵手柄向前推，先导压力油推动推土铲升降阀阀芯移动到 12 ～ 14.5mm 范围时，推土铲升降缸无杆腔油液与其有杆腔油液通过回油油路相通，具备浮动功能，但此时先导手柄还未到达最大行程即浮动挡位置。将先导操纵手柄再向前推至最大行程的浮动挡位时，推土铲升降阀阀芯行程在 15 ～ 17mm 之间，此时推土铲升降缸无杆腔油液与其有杆腔油液之间油路关闭，因此无法实现推土铲浮动功能。
作者：王永军
来源：《工程机械与维修》2018年第一期
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修机｜推土机推土铲浮动功能异常故障排查及原因分析
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宣工 TY165 型推土机推土铲升降阀采用先导操纵系统控制，用于推土铲实现提升、降落及浮动动作。这种操纵系统的优点是轻巧灵敏，手感柔和，有助于提高推土机作业效率，减轻操作者的劳动强度。本文针对 1 台该型推土机推土铲升降阀浮动功能异常故障，根据其工作装置工作原理进行故障排查。
1. 故障现象
1 台新组装的 TY165 型推土机在试机阶段出现推土铲浮动功能异常故障。该故障现象如下：当先导手柄逐渐向前推时，推土铲逐渐降落；当先导手柄推到三分之二行程时，推土铲提前出现浮动动作；将先导手柄继续向前推到最大行程即浮动挡位置时，推土铲反而无法浮动。初步判断该故障存在于工作装置液压系统。
2. 结构和工作原理
（1）结构
该机工作装置液压系统主要由工作泵、先导泵、液控多路换向阀组、液控先导阀、推土铲倾斜缸、推土铲升降缸、松土器升降缸、选择阀以及 3 个单向阀组成，如图 1 所示。
工作泵为双联齿轮泵，安装在分动器右端，由分动器驱动。液控多路换向阀组由推土铲升降阀、推土铲侧倾阀、松土阀组成，其作用是控制推土铲和松土器动作。液控先导阀安装在操作者座椅右侧，通过其先导操纵手柄操纵液控多路换向阀组动作。
（2）工作原理
工作装置液压系统的工作油压为12MPa，先导油压为 3MPa。先导泵输出的压力油经选择阀阀芯、先导液压软管，将先导压力油输送到先导操纵阀。在操作者控制下，先导操纵阀可输出比例压力油，该压力油克服多路阀阀芯的弹簧力，分别推动推土铲升降阀、侧倾阀，以及松土阀阀芯移动。
当推土铲升降阀阀芯移动时，工作压力油进入推土铲升降缸有杆腔或无杆腔，实现推土铲提升或下降动作；当推土铲侧倾阀阀芯移动时，工作压力油进入推土铲侧倾缸有杆腔或无杆腔，实现推土铲左、右侧倾动作；当松土阀阀芯移动时，工作压力油进入松土器升降缸有杆腔或无杆腔，实现松土器提升或下降动作。
当上述液压缸无杆腔进入压力油时，有杆腔油液流回液压油箱；当上述液压缸有杆腔进入压力油时，无杆腔油液流回液压油箱。当操纵先导手柄将推土铲升降阀阀芯向前推到最大行程的浮动挡位时，推土铲升降缸有杆腔和无杆腔相通，推土铲依靠其自身质量随地面的起伏而上、下移动，从而实现推土铲的浮动功能。
选择阀的主要作用是利用提升状态的推土铲或松土器的自身质量，为先导液压系统提供压力油，以便将提升状态的推土铲或松土器下降到地面。当先导泵输出的压力油从P1口进入选择阀后，油压作用在选择阀阀芯右端，向左推动选择阀阀芯，压缩安装在阀芯左端的弹簧。当液压力与弹簧力平衡后，阀芯的大孔与先导泵来油处于完全接通状态，无压力损失，所以进油压力 P1与出油压力P2相等。选择阀结构和原理如图 2所示。
当发动机停止工作时，先导泵停止供油。由于选择阀的PR油口与推土铲升降缸或松土器升降缸有杆腔相通，在推土铲或松土器自身质量作用下，推土铲升降缸或松土器升降缸有杆腔的油液产生压力，该压力油进入选择阀阀芯的小孔，并通过其阀芯内部油道从P2 油口流出。此时形成的压力油提供给先导操纵手柄作为先导控制油使用。该油压力只有大于 1.05MPa，才可使先导操纵阀输出油压克服液控多路换向阀阀芯两端的弹簧力，推动推土铲升降阀阀芯、松土阀阀芯动作。
选择阀在向推土铲升降缸或松土器升降缸提供压力油的过程中，PR与P2油路相通。由于在P1油口与先导泵之间安装有单向阀，其作用是防止压力油之间相互干扰。阻断了P1与PR的油路，因此避免了该压力油对先导泵产生不利影响。
3. 故障排查
根据该型推土机工作装置液压系统工作原理，初步判断故障原因可能有以下 3 个方面：一是先导泵输出油压偏高，造成先导手柄输出的油压偏高，导致浮动功能提前出现；二是控制推土铲升降及浮动的先导操纵手柄输出的压力曲线不符合设计要求；三是推土铲升降阀阀体与阀芯相对位置不符合设计要求。
首先，测量先导泵输出压力。在发动机小油门及大油门时先导泵输出压力分别为 3.5MPa 和 5.0MPa，均在正常值范围之内，由此排除先导泵存在输出油压偏高故障的可能。
其次，排查先导操纵手柄。更换控制推土铲升降及浮动的先导操纵手柄后试机，推土铲浮动功能仍然提前出现，由此排除先导操纵手柄存在质量问题的可能。
最后，解体检查推土铲升降阀。拆解推土铲升降阀后得知，该阀阀芯结构与设计相同，但阀体与设计不同，即将不具有浮动功能的松土阀阀体与推土铲升降阀阀芯错装在一起。将松土阀阀体更换为推土铲升降阀阀体后试机，故障现象消失。
4. 原因分析
推土铲升降阀阀体与其阀芯组装结构如图 3 所示。推土铲升降阀阀芯移动至 12 ～ 18mm 位置为推土铲浮动位置，此时推土铲升降缸无杆腔油液与其有杆腔油液通过回油油路相通。将先导操纵手柄向前推至最大行程的浮动挡位时，先导压力油推动推土铲升降阀芯至行程的 15 ～ 17mm 之间，即可实现推土铲的浮动功能。
松土阀阀体与推土铲升降阀阀芯组装结构如图 4 所示。
将先导操纵手柄向前推，先导压力油推动推土铲升降阀阀芯移动到 12 ～ 14.5mm 范围时，推土铲升降缸无杆腔油液与其有杆腔油液通过回油油路相通，具备浮动功能，但此时先导手柄还未到达最大行程即浮动挡位置。将先导操纵手柄再向前推至最大行程的浮动挡位时，推土铲升降阀阀芯行程在 15 ～ 17mm 之间，此时推土铲升降缸无杆腔油液与其有杆腔油液之间油路关闭，因此无法实现推土铲浮动功能。
作者：王永军
来源：《工程机械与维修》2018年第一期
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