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[图文]浅析装载机工作装置常见故障 |
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| 浅析装载机工作装置常见故障 |
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作者：佚名 文章来源：本站原创 点击数： 更新时间：2011-5-5 10:14:29  |
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装载机工作装置是装载机的一个重要组成部分，其工作性能的好坏将直接影响到整个装载机的工作效率，但是，与装载机的其它系统相比而言，大家对其研究的深度不够。尤其是近几年，大家对装载机的外观设计越来越注重，而其内在的核心部分却没有任何提高。下面，我们根据近年来装载机工作装置经常出现的故障，逐一分析一下。
一、 工作装置拉杆弯曲：
顾名思义，拉杆在工作过程中是受拉力的，只会出现被拉长或铰接孔失圆的现象，不会出现弯曲现象。因此拉杆在设计中我们只考虑其能承受的最大拉力，不考虑其它力，因而拉杆成为工作装置中最薄弱的部件。实际工作中，如果工作装置设计不合理或操作不当，将使拉杆承受比拉力还大的其它力。
第一种情况：
工作装置在处于最高位置以下的任意位置卸料后，如果用户接下来的动作不是下降动臂或收斗，而是直接提升动臂，这时，拉杆受的力就不是拉力，而是压力。用下图来说明：
在图示位置卸料后，如果立即提升动臂，由于卸载限位块与动臂接触，铲斗与动臂的相对夹角不能再减小，这时拉杆受到铲斗的推力，该推力通过摇臂作用到翻斗油缸上，将活塞杆往外拉，而此时的翻斗油缸前后腔都处于封死状态，必须通过翻斗油缸的前腔泄油、后腔补油才能使工作装置继续向上运动，如果拉杆产生的最大推力不能使翻斗油缸活塞杆向外拔出，最后只能使拉杆弯曲。因此，这种情况下拉杆所受的最大压力是由翻斗缸前腔泄荷阀的压力决定的。
第二种情况：
当工作装置进行挖掘作业时，这时装载机的整个重量都落在铲斗和后轮上，前轮不承受力。铲斗对地面的切入力是由拉杆对铲斗的推力提供的，所以这时的拉杆承受的是压力，其压力的大小是根据整机的重量和翻斗缸前腔泄荷阀的压力共同决定的，两者取其最小者。如下图所示。
第三种情况：
当工作装置在卸料作业时，用户往往为了卸料干净，操纵翻斗油缸，用铲斗限位块与动臂进行猛烈碰撞，这时摇臂会对拉杆产生一个冲击压力，如果不考虑运动惯性力的大小，拉杆所受压力的大小也是由翻斗缸前腔泄荷阀的压力决定的，与第一种情况相似，所不同的是这种工况翻斗缸是主动的，而第一种情况翻斗缸是被动的。
以上是拉杆弯曲的三种典型工况，用机械原理中力矩平衡的方法，我们可以找出拉杆受压力最大的一种工况，对拉杆进行稳定性验算。对于第三种工况，我们可以在动臂座梁处焊接一个限位块，可以防止翻斗缸将太多的冲击压力传递到拉杆上。如左图所示。对于第一、第二种工况，我们可以调节翻斗缸前腔的泄荷阀压力不能太高，保证拉杆不被压弯。根据经验，判断翻斗缸前腔压力是否太高，我们有一个最简单的办法，就是在第一种工况下，让发动机处于怠速状况下提升动臂，如果动臂不能被提升起来或感觉到发动机转速明显下降甚至熄火，这时是翻斗油缸前腔泄荷阀压力太高，应该用压力表测试并调整到规定值。
但不能为了保护拉杆而将该阀的压力调得太低。如果压力调得太低，当装载机工作装置处于满斗高位时，由于铲斗与物料的合重心相对于铲斗下支点的力臂几乎为零，如图所示，铲斗容易向后翻转，物料会从铲斗的斗沿掉落下来，容易砸坏驾驶室，对驾驶员造成人身伤害。
二、 铲斗收斗不到位：
“铲斗收斗不到位”现象是指装载机工作装置工作一段时间后，铲斗上的收斗限位块无法与动臂接触，收斗角达不到规定值。
该现象的发生主要是由于工作装置中结构件强度不够，发生塑性变形引起的。我们在设计工作装置时，验算工作装置的强度往往是在装载机全负荷进行插入物料掘起时进行受力分析的，我们往往认为在此种工况下，工作装置受力是最大的。其实不然，根据工作经验，我们分析认为发生塑性变形的工况还有几种被我们忽略的情况，特在这里提出来，以便大家在今后的设计工作中对工作装置结构强度分析时加以考虑。
第一种情况：
我们在设计工作装置时，为了防止装载机在运输物料时撒料，通过调整翻斗缸与前车架连接的铰点位置，使工作装置从地面收斗位置到规定运输位置的最高点这一段圆弧运动，铲斗的收斗限位块始终是紧紧靠在动臂上的，这样可以保护工作装置免受冲击，防止物料撒落，而且可以简化驾驶员的操作，不用地面收斗后，到运输位置时，再操作一下收斗动作。这种功能就是我们常说的“靠挡块功能”。
通过运动轨迹，我们仔细分析发现，具有该功能的工作装置如果没有收斗限位块的限制，工作装置从地面收斗位置到规定运输位置的最高点这一段圆弧运动中，铲斗与动臂的相对夹角是逐渐减小的。在实际工作中，由于收斗限位块的限制，铲斗迫使拉杆去拉动摇臂，将翻斗缸活塞杆压回去。翻斗缸活塞杆被压回去是通过翻斗缸前腔补油阀进油，后腔泄荷阀回油实现的。一般来说，后腔泄荷阀的开启压力是工作液压系统的系统压力的１．２５倍。所以，工作装置从地面收斗位置到规定运输位置的最高点这一段圆弧运动中，有可能有一点拉杆所收的拉力、摇臂所受的弯矩比地面掘起工况所受的相应力还大。如左图所示。
第二种情况：
工作装置在最高点卸料时，用户往往为了卸料干净，操纵翻斗油缸，用铲斗限位块与动臂进行猛烈碰撞，时间长了，铲斗限位块与动臂上都会出现一个凹坑，铲斗的卸载角已经远远超过了设计值，此时的工作装置连杆机构接近一个死点，即ａ、ｂ、ｃ三点几乎成为一条直线，这时工作装置再收斗，拉杆和摇臂将会受到无穷大的拉力。为了防止出现这种现象发生，最有效的办法在摇臂与动臂之间焊接卸载限位块，避免铲斗与动臂间产生过大的冲击。
工作装置还有一些其它常见故障，如油缸活塞杆弯曲，油缸工作不同步，动臂横梁开裂等，由于篇幅有限，在这里就不再叙述。
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