淺析挖掘機維修與保養技術

淺析挖掘機維修與保養技術

　　近幾年來，挖掘機的發展相對較快，現在已經成為工程建設中最主要的工程機械之一，但是無論哪一種機械用久了就會出現這樣那樣的故障。挖掘機修理方法是怎么樣的?下面對挖掘機的發動機等機械的維修保養的詳細介紹。

　　一、維修人員應該具備的基本知識

　　對挖掘機維修之前，要認真閱讀隨機的使用維護說明書，以對該機液壓系統有一個基本的認識。目前，中小型挖掘機液壓系統幾乎都是由主油路和先導操縱油路兩部分組成;主油路采用雙泵雙回路變量開式系統，先導操縱油路皆為定量系統。通過閱讀技術資料，掌握其系統的主要參數，如主安全閥的開啟壓力、先導操縱壓力和流量等;熟悉系統的原理圖，掌握系統中各元件符號的職能和相互關系，分析每個支回路的功用;對每個液壓元件的結構和工作原理也應有所了解;分析導致某一故障的可能原因;對照機器了解每個液壓元件所在的部位，以及它們之間的連接方式。具體診斷故障時，應遵循“有外到內，先易后難”的順序，對導致某一故障的可能原因逐一進行排查。

　　二、現場故障診斷

　　現場診斷液壓系統故障的主要方法還是經驗診斷法。經驗診斷法即為，維修人員利用已掌握的理論知識和積累的經驗，結合本機實際，運用“問、看、聽、摸、試”手段，快速的診斷出故障所在部位和原因的一種方法。具體為：

　　1、問

　　“問”就是向操作手詢問故障機器的基本情況。主要了解機器有哪些異�，F象;故障是突發的還是漸發的;使用中是否存在違規操作，維修保養情況;液壓油牌號是否正確及更換的情況;故障發生的時機，即是在工作開始時還是在作業一段時間后才出現的，等等。獲得這些信息后，即可基本確定該液壓系統所出現故障的特點。一般來說，突發性故障，

　　大多是因液壓油過臟或彈簧折斷造成閥封閉不嚴引起的;漸發性故障，則多數是因元件磨損嚴重或橡膠密封、管件老化而出現的。

　　如挖掘機開始工作時正常，但工作一段時間后出現動作變慢并伴隨著噪聲和油溫升高(油溫表指示數大于75°C)的現象時，在排除非油量不足、高溫環境不長時間大負荷作業、冷油器散熱片污垢太多和風扇膠帶打滑等原因外，則可能是泵或閥內漏造成的。例如，一臺挖掘機，起初先導操縱壓力正常，不久后其值下降。檢查結果是，因先導泵的橡膠進油管受熱折癟，致使進油受阻造成的。

　　2、看

　　“看”就是通過眼睛查看液壓系統的工作情況。如油箱內的油量是否符合要求，有無氣泡和變色現象(機器的噪聲、振動和爬行等常與油液中大量氣泡有關);密封部位和管街頭等處的漏油情況;壓力表和油溫表在工作中指示值的變化;故障部位有無損傷、連接漸脫落和固定件松動的現象。當出現液壓油外漏的故障時，在排除緊固螺栓扭力不足或不均勻后，在更換可能已嚴重磨損或損壞的油封前，還應檢查其壓力是否超限。安裝油封時，應檢驗油封型號和質量，并做到準確裝配。

　　3、聽

　　“聽”就是用耳朵檢查液壓系統有無異常響聲。正常的機器運轉聲響有一定的節奏和音律，并保持穩定。因此，熟悉和掌握這些規律，并保持穩定。因此，熟悉和掌握這些規律，就能準確地診斷出液壓系統是否工作正常;同時，根據節奏和音律的變化情況，以及不正常聲音產生的部件，就可確定故障發生的部件，就可確定故障發生的部位和損傷程度。如高音刺耳的嘯叫聲，通常是吸進了空氣;液壓泵的“喳喳”或“咯咯”聲，往往是泵軸或軸承損壞;換向閥發出“哧哧”的聲音，是閥桿開度不足;粗沉的“嗒嗒”聲，可能是過載閥過載的聲音。若是氣蝕聲，則可能是濾油器被污物堵塞、液壓泵吸油管松動或油箱油面太低等。

　　4、摸

　　“摸”就是利用靈敏的手指觸覺，檢查壓系統的管路或元件是否發生振動、沖擊和油液溫升異常等故障。如用手觸摸泵殼或液壓件，跟據冷熱程度就可判斷出液壓系統是否有異常溫升，并判明溫升原因及部位。若泵殼過熱，則說明泵內泄嚴重或吸進了空氣。若感覺振動異常，可能是回轉部件安裝平衡不好、緊固螺釘松動或系統內有氣體等故障。

　　5、試

　　“試”就是操作一下機器液壓系統的執行元件，從其工作情況判定故障的部位和原因。

　　(1)全面試。根據液壓系統的設計功能，逐個做實驗，以確定故障是在局部區域還是在全區域。如全機動作失靈或無力，則應首先檢查先導操縱壓力是否正常，離合器(連軸器)是否打滑(松脫)，發動機動力是否足夠，液壓油油量是否充足和液壓泵進口的密封情況。如一臺挖掘機地故障癥狀僅表現為動臂自動下降，則故障原因可能在換向閥、過載閥或液壓缸的油路之中，與液壓泵及主安全閥無關。

　　(2)交換試。當液壓系統中僅出現某一回路或某一功能喪失時，可與相同(或相關)功能的油路交換，以進一步確定故障部位。如挖掘機有兩個互相獨立的工作回路，每一個回路都有自己的一些元件，當一個回路發生故障時，可通過交換高壓油管使另一泵于這個回路接通，若故障還在一側，則說明故障不在泵上。

　　三、挖掘機維修方法

　　1、發動機轉速下降

　　首先要測試發動機本身輸出功率，如果發動機輸出功率低于額定功率，則產生故障的原因可能是燃油品質差、燃油壓力低、氣門間隙不對、發動機的某缸不工作、噴油定時有錯、燃油量的調定值不對、進氣系統漏氣、制動器及其操縱桿有毛病和渦輪增壓器積炭。如果發動機輸出動力正常，就需要查看是否因為液壓泵的流量和發動機的輸出功率不匹配。

　　液壓挖掘機在作業中速度與負載是成反比的，就是流量和泵的輸出壓力乘積是一個不變量，泵的輸出功率恒定或近似恒定。如果泵控制系統出現了故障，就不能實現發動機、泵及閥在不同工況區域負荷優化匹配狀態，挖掘機從而將不能正常工作。此類故障要先從電器系統入手，再檢查液壓系統，最后檢查機械傳動系統。

　　2、工作速度變慢

　　挖掘機工作速度變慢主要原因是整機各部磨損造成發動機功率下降與液壓系統內泄。挖掘機的液壓泵為柱塞變量泵，工作一定時間后，泵內部液壓元件(缸體、柱塞、配流盤、九孔板、龜背等)不可避免的產生過度磨損，會造成內漏，各參數據不協調，從而導致流量不足油溫過高，工作速度緩慢。這時就需要整機大修，對磨損超限的零部件進行修復更換。

　　但若不是工作時間很長的挖掘機突然變慢，就需要檢查以下幾方面。先查電路保險絲是否斷路或短路，再查先導壓力是否正常，再看看伺服控制閥-伺服活塞是否卡死以及分配器合流是否故障等，最后將液壓泵拆卸進行數據測量，確認挖機問題所在。

　　3、挖掘機無力

　　挖掘無力是挖掘機典型故障之一。對于挖掘無力可分為兩種情況：一種為挖掘無力，發動機不憋車，感覺負荷很輕;第二種為挖掘無力，當動臂或斗桿伸到底時，發動機嚴重憋車，甚至熄火。

　　①挖掘無力但發動機不憋車。挖掘力的大小由主泵輸出壓力決定，發動機是否憋車取決于油泵吸收轉矩與發動機輸出轉矩間的關系。發動機不憋車說明油泵吸收轉矩較小，發動機負荷輕。如果挖掘機的工作速度沒有明顯異常，則應重點檢查主泵的最大輸出壓力即系統溢流壓力。如果溢流壓力測量值低于規定值，表明該機構液壓回路的過載溢流閥設定值不正確，導致該機構過早溢流，工作無力。則可以通過轉動調整螺絲來調整機器。

　　②挖掘無力，發動機憋車。發動機憋車表明油泵的吸收轉矩大于發動機輸出轉矩，致使發動機超載。這種故障應首先檢查發動機速度傳感系統是否正常，檢查方法與前文所述發動機檢查方法類似。經過以上細致的檢查與排除故障，發動機速度傳感系統恢復正常功能，發動機憋車現象消失，挖掘力就會恢復正常。

　　4、"跳擋"的原因

　　(1)變速傳動機構磨損W4-60型挖掘機上采用的是機械換擋變速的傳動機構，這種傳動機構是依靠滑動齒套在固定齒套上作軸向移動并與各擋的從動齒輪相嚙合來實現換擋的。在頻繁的換擋過程中，上述各嚙合齒輪的輪齒端面易被磨成錐形，造成其嚙合性能降低而導致"跳擋"。

　　(2)自鎖機構的性能下降為防止變速器"跳擋"，該型挖掘機在變速器的Ⅱ、Ⅲ擋和Ⅳ、Ⅴ擋撥叉軸上方的箱蓋孔內和Ⅰ、倒擋撥叉內均安有起自鎖作用的鋼球及彈簧。當起定位自鎖作用的彈簧其彈性減弱或折斷時，自鎖機構的自鎖性能會下降直至消失，造成變速器"跳擋"。同時，定位鋼球或撥叉軸上的凹槽若出現磨損，也可造成變速器"跳擋"。

　　(3)換擋裝置調整不當該型挖掘機的變速器采用的是機械式人力換擋的方式，若變速桿、縱軸、橫軸及豎固定螺釘松動亦可造成變速器"跳擋"。

　　(4)外界負載突然變化由于挖掘機的工作性質及該機自身的設計原因，外界負載的突然變化也會導致其變速器"跳擋"。當路面凸凹不平、機器作下坡行駛或行駛路線不當而使外界負載突然發生變化時，這種負載的突然變化會通過車輪、傳動軸作用在變速器的擋位嚙合齒輪上，使擋位嚙合齒輪因產生軸向推力而脫開，造成變速器"跳擋"。

　　(5)操作方法不當挖掘機在坡道上行駛(尤其是下坡行駛)時，如果操作不當，也會導致變速器"跳擋"。

　　預防措施

　　(1)嚴格按照操作規程和駕駛要領進行操作，盡量避免換擋時"打齒"，以減少齒輪副的磨損。

　　(2)嚴格執行保養制度，加強換擋裝置的維護保養。當換擋裝置桿系連接不當時應及時調整，確保換擋裝置性能良好。

　　(3)注重對自鎖機構的維修與保養，對定位作用降低或失去定位效能的定位鋼球、彈簧及撥叉軸，應及時修復或更換，使自鎖機構的自鎖性能處于良好的狀態。

　　(4)組裝變速器時，應嚴格按操作規程進行操作，確保變速器各機件調整正確、緊定適當。較大的下坡路面時，駕駛員應嚴格按照下坡的動作要領進行操作，切不可違規。

　　應急處置方法

　　在挖掘機的行駛過程中，若出現變速器"跳擋"時，應及時使機器停機(或繼續行駛)，然后查找原因，排除故障。具體方法是：

　　(1)在平路上行駛時出現"跳擋"，可按正常的停機要領停機，認真查找原因，排除故障。

　　(2)上坡行駛時出現"跳擋"，可將擋位置于低-速位置或Ⅰ擋位置，待機器行駛到坡頂時再停機，排除故障;若減擋不成功或又一次出現"跳擋"時，應按坡道停機的動作要領及要求停機，然后排除故障。

　　(3)在下坡道上行駛時出現"跳擋"，應按加擋的動作要領將擋位置于高-速的位置或采取"搶擋"(緊急減擋)措施，待機器行駛到坡底后再停機檢查，排除故障;若"加擋"、"搶擋"不成功或又一次出現"跳擋"(此時為空擋)時，駕駛員可將發動機轉速控制在中速(防止發動機熄火)，采用"點剎"的方法使機器滑至坡底，然后排除故障。如果"加擋"，"搶擋"不成功或又一次出現"跳擋"(此時為空擋)，并且機器又處在下大坡道時(此時機器會以很快的速度向坡底"俯沖")，應迅速地按照下坡停機的動作要領及要求停要，然后扣除故障。

　　5、動臂修復

　　檢查挖掘機動臂側板焊縫銹蝕裂紋時需要將焊縫表面漆層、銹蝕刮掉或打磨干凈，觀察時用小錘輕擊焊縫，必要時可以使用放大鏡觀察。

　　產生裂紋的原因

　　挖掘機動臂側板產生裂紋的原因：包括原焊縫本身有氣泡、夾渣和微小龜裂，在挖掘機超負荷工作時，原焊縫處會產生微小裂紋并慢慢擴大;焊接時焊條與板材的性能不符而產生裂紋;因挖掘機動臂體積較大，難以采用可靠有效的加熱保溫措施，焊后未能徹底除去焊縫周邊母材淬硬區，導致焊縫強度下降;挖掘機作業過程中振動沖擊較大，焊縫處受力不均使焊縫開裂。

　　修復方法

　　焊前準備工作：用手砂輪將原焊縫裂紋處的油污、油漆、銹蝕等清除干凈。用氣刨機將焊縫裂紋刨割掉，刨割至側板的本體，并將以往焊接的母材淬硬區清除干凈。刨割后用角砂輪將切口打磨平整(內側接口打磨出V形坡口)，清洗、粉色檢查后，確認裂紋已全部找到并清除干凈。

　　根據現有維修條件，選用Φ5mm型號為E5015(J507)或E5016(J506)焊條，在350℃溫度下烘烤2h，再在100℃保溫，防止焊條吸潮，隨用隨取;焊接電流190～230A。由于挖掘機側板厚度較大，焊接前應將焊接的部位預熱至150～250℃;在焊接過程中，可采用分段、對稱、倒退法施焊;在焊縫冷卻過程中應不斷用手錘對焊縫金屬進行敲擊，以消除應力;在側板轉角處施焊時，為避免、起落弧缺陷，宜連續施焊，以改善連接處的受力狀況。

　　焊接結束后，徹底清除飛濺物、焊渣和焊瘤等，焊縫余高不得大于2、5 mm。對焊縫進行磁粉探傷檢查，不允許有裂紋等缺陷。

　　防焊縫銹蝕措施

　　將焊縫徹底打磨、除銹并涂以防銹漆。在挖掘施工現場，對于已有的銹蝕焊縫，可根掘實際情況選擇手工除銹，缺點是工人勞動強度較大，人工費用較高;亦可采用酸洗除銹方式，即以有機酸為主要基科，配以緩蝕劑、表而活性劑、除銹劑、防銹劑和成膜劑等復合材料，調制成具有除銹、防銹和底漆功能的酸洗溶液，通過清洗達到除銹和防銹目的。

　　此外，在使用過程中，還應注意使挖掘機經常處于清潔和干燥的環境中，保持通風良好，及時排除侵蝕性氣體和濕氣。

　　6、挖掘作業過程中的常見故障

　　挖掘機在施工作業中經常出現的一些普遍的故障，如：挖機行走跑偏，原因可能為行走分配油封(又稱中心回轉接頭油封)損壞;兩個液壓泵流量大小不一;一邊行走馬達有問題。液壓缸快速下泄則可能為安全溢流閥封閉不嚴，或缸油封嚴重損壞等等。

　　7、挖掘機的日常保養

　　為了防止挖掘機的故障發生，在日常使用過程中需要十分注意對挖掘機的保養。

　　日常保養包括檢查、清洗或更換空氣濾芯;清洗冷卻系統內部;檢查和擰緊履帶板螺栓;檢查和調節履帶反張緊度;檢查進氣加熱器;更換斗齒;調節鏟斗間隙;檢查前窗清洗液液面;檢查、調節空調;清洗駕駛室內地板;更換破碎器濾芯(選配件)。清洗冷卻系統內部時，待發動機充分冷卻后，緩慢擰松注水口蓋，釋放水箱內部壓力，然后才能放水;不要在發動機工作時進行清洗工作，高速旋轉的風扇會造成危險;當清潔或更換冷卻液時，應將機器停放在水平地面上。

　　同時在啟動發動機前需要檢查冷卻液的液面位置高度(加水);檢查發動機機油油位，加機油;檢查燃油油位(加燃油);檢查液壓油油位(加液壓油);檢查空氣濾芯是否堵塞;檢查電線;檢查喇叭是否正常;檢查鏟斗的潤滑;檢查油水分離器中的水和沉淀物。

　　挖掘機在日常工作中遇到的故障還有很多，這里只是介紹了較為常見的幾類故障的維修方法，并且為了減少故障的發生，對挖掘機的日常保養是很重要的。只有做到保養和維護的雙重保障，才能保障挖掘機更好的正常工作。

　　四、挖掘機的定期保養

　　對挖掘機實行定期維護保養的目的是，減少機器的故障，延長機器使用壽命;縮短機器的停機時間;提高工作效率，降低作業成本。只要管理好燃油、潤滑油、水和空氣，就可減少70%的故障。事實上，70%左右的故障是由于管理不善造成的。

　　1、燃油的管理

　　要根據不同的環境溫度選用不同牌號的柴油;柴油不能混入雜質、灰土與水，否則將使燃油泵過早磨損;劣質燃油中的石蠟與硫的含量高，會對發動機產生損害;每日作業完后燃油箱要加滿燃油，防止油箱內壁產生水滴;每日作業前打開燃油箱底的放水閥放水;在發動機燃料用盡或更換濾芯后，須排盡管路中的空氣。最低環境溫度0℃-10℃-20℃-30℃柴油牌號0#-10#-20#-35#。

　　2、其它用油的管理

　　其他用油包括發動機油、液壓油、齒輪油等;不同牌號和不同等級的用油不能混且;不同品種挖掘機用油在生產過程中添加的起化學作用或物理作用的添加劑不同;要保證用油清潔，防止雜物(水、粉塵、顆粒等)混入;根據環境溫度和用途選用油的標號。環境溫度高，應選用粘度大的機油，環境溫度低應選用粘度小的用油;齒輪油的粘度相對較大，以適應較大的傳動負載，液壓油的粘度相對較小，以減少液體流動阻力。

　　挖掘機用油的選擇：

　　容器 外界溫度℃ 油液種類 更換周期h 更換量L 發動機油底殼

　　-35-20 CD SAE 5W-30 250 24

　　-20-10 CD SAE 10W

　　-20-40 CD SAE 10W-30

　　-15-50 CD SAE 15W-40

　　0-40 CD SAE 30

　　回轉機構箱 -20-40 CD SAE 30 1000 5.5

　　減振器殼體 CD SAE 30 6.8

　　液壓油箱 CD SAE 10W 5000 PC200型：239

　　PC220型：246

　　CD SAE 10W-30

　　CD SAE 15W-40

　　終傳動 CD SAE90 1000 5.4

　　3、潤滑油脂管理

　　采用潤滑油(黃油)可以減少運動表面的磨損，防止出現噪聲。潤滑脂存放保管時，不能混入灰塵、砂粒、水及其它雜質;推薦選用鋰基型潤滑脂G2-L1，抗磨性能好，適用重載工況;加注時，要盡量將舊油全部擠出并擦干凈，防止沙土粘附。

　　4、濾芯的保養

　　濾芯起到過濾油路或氣路中雜質的作用，阻止其侵入系統內部而造成故障;各種濾芯要按照(操作保養手冊)的要求定期更換;更換濾芯時，應檢查是否有金屬附在舊濾芯上，如發現有金屬顆粒奕及時診斷和采取改善措施;使用符合機器規定的純正濾芯。偽劣濾芯的過濾能力較差，其過濾層的面各人和材料質量都不符合要求，會嚴重影響機器的正常使用。

　　5、定期保養的內容

　　①新機工作250H后就應更換燃油濾芯和附加燃油濾芯;檢查發動機氣門的間隙。

　�、谌粘１ｐB;檢查、清洗或更換空氣濾芯;清洗冷卻系統內部;檢查和擰緊履帶板螺栓;檢查和調節履帶反張緊度;檢查進氣加熱器;更換斗齒;調節鏟斗間隙;檢查前窗清洗液液面;檢查、調節空調;清洗駕駛室內地板;更換破碎器濾芯(選配件)。清洗冷卻系統內部時，待發動機充分冷卻后，緩慢擰松注水口蓋，釋放水箱內部壓力，然后才能放水;不要在發動機工作時進行清洗工作，高速旋轉的風扇會造成危險;當清潔或更換冷卻液時，應將機器停放在水平地面上。

　�、蹎�動發動機前的檢查項目。檢查冷卻液的液面位置高度(加水);檢查發動機機油油位，加機油;檢查燃油油位(加燃油);檢查液壓油油位(加液壓油);檢查空氣濾芯是否堵塞;檢查電線;檢查喇叭是否正常;檢查鏟斗的潤滑;檢查油水分離器中的水和沉淀物。

　�、苊�100保養項目。動臂缸缸頭銷軸;動臂腳銷;動臂缸缸桿端;斗桿缸缸頭銷軸;動臂、斗桿連接銷;斗桿缸缸桿端;鏟斗缸缸頭銷軸;半桿連桿連接銷;斗桿、鏟斗缸缸桿端;鏟斗缸缸頭銷軸;斗桿連桿連接銷;檢查回轉機構箱內的油位(加機油);從燃油箱中排出水和沉淀物。

　�、菝�250H保養項目。檢查終傳動箱內的油位(加齒輪油);檢查蓄電池電解液;更換發動機油底殼中的油，更換發動機濾芯;潤滑回轉支承(2處);檢查風扇皮帶的張緊度，并檢查空調壓縮機皮帶的張緊度，并作調整。

　�、廾�500h保養項目。同時進行每100和250H保養項目;更換燃油濾芯;檢查回轉小齒輪潤滑脂的高度(加潤滑脂);檢查和清洗散熱器散熱片、油冷卻器散熱片和冷疑器散熱片;更換液壓油濾芯;更換終傳動箱內的油(僅首次在500h時進行，以后1000h一次);清洗空調器系統內部和外部的空氣濾芯;更換液壓油通氣口濾芯。

　�、呙�1000h保養項目。同時進行每100、250和500h保養項目;更換回轉機構箱內的油;檢查減振器殼體的油位(回機油);檢查渦輪增壓器的所有緊固件;檢查渦輪增壓器轉子的游隙;發電機皮帶張緊度的檢查及更換;更換防腐蝕濾芯;更換終傳動箱內的油。

　　⑧每2000h保養項目。先完成每100、250、500和1000h的保養項目;清洗液壓油箱濾網;清洗、檢查渦輪增壓器;檢查發電機、啟動電機;檢查發動機氣門間隙(并調整);檢查減振器。

　　⑨4000h以上的保養。每4000h增加對水泵的檢查;每5000h增加更換液壓油的項目。

　�、忾L期存放。機器長期存放時，為防止液壓缸活塞桿生銹，應把工作裝置著地放置;整機洗凈并干燥后存放在室內干燥的環境中;如條件上所限只能在室外存放時，應把機器停放在排水良好的水泥地面上;存放前加滿燃油箱，潤滑各部位，更換液壓油和機油，液壓缸活塞桿外露的金屬表面涂一薄層黃油，拆下蓄電池的負極接線端子，或將蓄電池卸下單獨存放;根據最低環境溫度在冷卻水中加入適當比例的防凍液;每月啟動發動機一次并操作機器，以便潤滑各運動部件，同時給蓄電池充電;打開空調制冷運轉5-10min。

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