挖掘机破碎锤无打击动作的排查

2018-12-30

1.故障现象
1台某型号挖掘机配置的某型号型破碎锤，其钢钎不触地时破碎锤打击无力，触地后无打击动作。
2.工作原理
此破碎锤由滑阀、活塞、氮气室、相关管路及缸体等组成。破碎锤完成上一次冲击，开始下一次冲击分为4个阶段，如下所述:
(1)活塞到达下止点
破碎锤完成上一次冲击、处于瞬时停顿状态时，活塞在下止点，滑阀处于上止点，滑阀将V1腔打开。V1腔通挖掘机液压系统高压油，高压油进入活塞下部，推动活塞开始向上运动。
(2)活塞到达上止点
活塞向上运动时，V1腔与V2、V3腔连通，V3腔压力油进入滑阀上部，滑阀阀芯上部承压面承受压力大于阀芯下部承压面，滑阀开始向下运动。此时活塞已处于上止点，氮气室的氮气被压缩。
(3)活塞向下运动
滑阀向下移动至下止点，V1腔与V5腔连通。由于活塞上部承压面大于下部承压面，活塞向下运动。同时氮气室压缩氮气推动活塞加速向下运动打击钢钎，钢钎触地产生破碎冲击力。
(4)活塞向上运动
活塞打击钢钎后到达下止点，滑阀V3腔与V1常高压腔断开，滑阀下部作用力大于上部，滑阀开始上升，完成破碎锤的1次打击过程.
3.原因分析
根据故障现象及破碎锤工作原理，初步分析该故障原因可能有以下5种:一是液压系统有故障，造成液压系统工作压力低，无法推动活塞移动，导致打击无力。二是氮气压力过低，无法形成破碎冲击力。三是滑阀卡滞，造成滑阀无法正常换向。四是活塞磨损造成卡滞。五是内衬套磨损。
4.故障排查
根据以上分析，我们对该破碎锤的故障进行了排查。
首先，排查液压系统。将挖掘机工作模式置于破碎模式，将破碎锤的来油、回油管路上的截止阀关闭。在挖掘机驾驶室显示屏控制面板上调整出主泵压力显示栏，踩下破碎锤脚踏阀进行打击动作，读出液压系统压力为18.6MP。上述检查说明该液压系统没有故障。
其次，检测氮气压力为0.9MP。查看该破碎锤工作参数可知，该压力值处在正常范围之内。上述检查说明故障不是氮气压力低造成。
再次，排查滑阀。将破碎锤滑阀拆下解体，滑阀阀芯、阀体没有发现划伤痕迹，将滑阀阀芯放入阀体内，阀芯能轻松往复移动。上述检查说明滑阀工作正常。
然后，将破碎锤整体拆解，发现活塞有轻微磨损，但磨损量在正常使用范围内。继续检查发现钢钎断裂，观察内衬套磨损在正常范围内。
最后，将断裂的钢钎更换后试击，破碎锤冲击无力故障消失，钢钎断裂。
5.引起的思考
该破碎锤不能打击原因是钢钎断裂，断裂部位位于钢钎顶部，当破碎锤活塞向钢钎施加压力后，内衬套对钢钎断裂部位没有限位。此时断裂碎块卡在断裂处与钢钎之间，使断裂处向上提升一段距离，从而导致活塞下行不能到达下止点。活塞下行不能到达下止点，造成V3腔通入高压油后，滑阀阀芯无法从下止点向上运动、滑阀阀芯无法换向，导致活塞始终处在向下加力状态不能往复打击。
从这个故障实例可以看出，只有了解破碎锤液压系统工作原理后，才能更快更准地找到故障，盲目查找故障，只能事倍功半。
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