TY220推土機(jī)的液壓元件穴蝕故障的診斷與排除
一、故障現(xiàn)象
有臺(tái)TY220型推土機(jī)，傳動(dòng)系統(tǒng)多次發(fā)生液壓閥發(fā)卡故障。其中轉(zhuǎn)向溢流閥、制動(dòng)分流閥各卡住兩次；變速液壓控制隨動(dòng)閥卡住一次；轉(zhuǎn)向滑閥和速度滑閥因發(fā)卡而操縱沉重。當(dāng)拆檢、清洗這些閥時(shí)，發(fā)現(xiàn)閥體、閥芯、閥芯內(nèi)的小活塞和分流活塞等的配合表面全部變黑，并形成積炭層且有小坑與劃傷。經(jīng)分析認(rèn)為，這是一種穴蝕現(xiàn)象。
二、故障診斷與排除
1．液壓元件穴蝕的機(jī)理
穴蝕是一種特殊的腐蝕形式。它是因水分或空氣侵入液壓系統(tǒng)引起的。水分在油溫升高后蒸發(fā)，部分水分變成水蒸氣，水蒸氣或空氣隨液流進(jìn)^各液壓元件，由于其相對(duì)運(yùn)動(dòng)件都存在著按一定規(guī)律變化的間隙。因而在機(jī)器頻繁地變速、轉(zhuǎn)向和液流壓力不斷變化的情況下會(huì)產(chǎn)生高頻振動(dòng)；水蒸氣或空氣便在振動(dòng)的表面上或附近壓力和溫度劇烈變化的部位形成小氣泡；當(dāng)氣泡運(yùn)動(dòng)到油壓急劇升高的地方時(shí)，受到?jīng)_擊和壓縮后會(huì)突然破裂，此時(shí)將產(chǎn)生極強(qiáng)的沖擊波沖擊金屬表面。從而發(fā)生一種剝離金屬材料表面層的穴蝕現(xiàn)象。傳動(dòng)系統(tǒng)各液壓閥因壓力變化大，穴蝕現(xiàn)象比較嚴(yán)重，因此在閥體與閥芯、閥芯與小活塞、閥體與分流活塞、閥體與滑閥等的配合表面出現(xiàn)坑穴和劃痕。同時(shí)，在空氣泡被急劇壓縮破裂的過(guò)程中放出很大的熱量，使局部溫度迅速升高，致使各閥零件的配合表面形成積炭層而發(fā)卡。
2．液壓元件發(fā)生穴蝕的危害
液壓元件精度高，其相對(duì)運(yùn)動(dòng)件的配合間隙小，一旦產(chǎn)生穴蝕，將導(dǎo)致液壓閥卡滯，壓力失調(diào)，造成液壓系統(tǒng)不能正常工作。此外，穴蝕與化學(xué)腐蝕（蒸汽也能造成化學(xué)腐蝕）后的沉積物會(huì)嚴(yán)重污染液壓系統(tǒng)，使油濾清器和閥內(nèi)的小孔堵塞，拉傷液壓元件。
3．導(dǎo)致液壓元件穴蝕的因素
(1)油液質(zhì)量不佳。
油液質(zhì)量直接影響液壓系統(tǒng)的工作，如果油液抗泡沫性差，易于汽化和形成泡沫，就容易引起穴蝕。
(2)油位過(guò)高或過(guò)低。
油位過(guò)高，油液在機(jī)械攪拌作用下易產(chǎn)生泡沫；油位過(guò)低，液壓泵易吸入空氣。二者都易導(dǎo)致穴蝕，而且油位過(guò)低會(huì)造成溫升過(guò)快、過(guò)高，使穴蝕速率增加。
(3)空氣和水分的侵入。
侵入液壓系統(tǒng)的空氣和水分越多，產(chǎn)生穴蝕的范圍越廣。空氣侵入的渠道主要是液壓泵人口形成的低壓區(qū)密封不嚴(yán)，如液壓泵油封磨損、磁鐵粗濾器O形圈密封不良、軟管破損或管箍松動(dòng)等，致使液壓泵吸人空氣；或是因裝配液壓元件后空氣未排凈或后橋箱通風(fēng)孔堵塞所致。水分侵入的渠道主要是油冷卻器內(nèi)漏，冷卻水滲入液壓系統(tǒng)，或是所加的液壓油中含水。上述那臺(tái)TY220型推土機(jī)液壓閥接二連三地發(fā)生穴蝕，就是因?yàn)橛屠鋮s器內(nèi)漏，冷卻水進(jìn)入液壓系統(tǒng)引起的。當(dāng)時(shí)雖然更換了冷卻器芯子，但由于液壓系統(tǒng)內(nèi)的水未排除干凈，以致連續(xù)出現(xiàn)穴蝕現(xiàn)象。后來(lái)，一方面拆檢并清洗了傳動(dòng)系統(tǒng)的全部油濾清器和閥，另一方面用煤油和壓縮空氣徹底沖洗了變矩器、變速器、后橋箱和系統(tǒng)管路，將傳動(dòng)系統(tǒng)的水和腐蝕沉積物徹底清除干凈，該機(jī)再未出現(xiàn)過(guò)閥發(fā)卡的現(xiàn)象。
(4)油壓變化的頻率高。
油壓變化的頻率直接影響空氣泡的形成與破裂的速度，壓力變化頻率高的部位，穴蝕速度快。例如：推土機(jī)作業(yè)時(shí)需不斷地操縱變速手柄和轉(zhuǎn)向拉桿，因而轉(zhuǎn)向溢流閥、制動(dòng)分流閥、變速控制閥和速度滑閥的I擋位置，尤其是閥芯與壓力油道相對(duì)應(yīng)的位置，因其壓力變化頻率高，穴蝕現(xiàn)象也較重。
(5)循環(huán)油液流量不足。
油液中空氣的溶解量與油壓成正比。若是系統(tǒng)循環(huán)油液流量不足，油壓下降，當(dāng)壓力低于當(dāng)時(shí)溫度下的油氣分離壓時(shí)，油液中的空氣或水蒸氣就容易分離出來(lái)，形成空氣泡。例如，變矩器工作腔循環(huán)油液流量不足時(shí)，在泵輪進(jìn)口處的壓力就會(huì)低于油氣分離壓力，液體便開(kāi)始?xì)饣蛘舭l(fā)，從而析出空氣泡，這些空氣泡隨液流到達(dá)高壓區(qū)就會(huì)迅速破裂而產(chǎn)生穴蝕現(xiàn)象。
(6)壓力調(diào)節(jié)閥卡住。
壓力調(diào)節(jié)閥卡住，節(jié)流損失增大，油溫升高，壓力下降，油液中的泡沫增多。例如，轉(zhuǎn)向溢流閥卡住時(shí)，溫升很快，工作僅十幾分鐘，用手觸摸轉(zhuǎn)向?yàn)V清器的外殼就疼痛難忍，而且油液中泡沫很多（檢查后橋油位時(shí)發(fā)現(xiàn)油尺上有許多泡沫），拆檢轉(zhuǎn)向溢流閥，發(fā)現(xiàn)穴蝕現(xiàn)象比較嚴(yán)重。
(7)液壓閥配合間隙過(guò)大。
液壓閥的配合間隙越大，其振動(dòng)強(qiáng)度越大，因而空氣泡增多，穴蝕速度加快。例如，制動(dòng)分流閥卡住之后，修理時(shí)誤用了細(xì)砂紙清除積炭，導(dǎo)致配合間隙過(guò)大，結(jié)果修后僅使用了1.5h活塞又被卡住。拆檢發(fā)現(xiàn)，分流活塞外圓表面有許多坑穴，而且積炭更加嚴(yán)重。
(8)油液過(guò)熱。
油溫過(guò)高，油液氣化，水分蒸發(fā)，泡沫與空氣泡增多，穴蝕速率增加。
4．液壓元件穴蝕的預(yù)防
(1)正確選用油液。
選用油液要保證油品質(zhì)量相適宜的黏度。加油時(shí)必須注意清潔，切勿帶進(jìn)水分和雜質(zhì)。
(2)防止空氣和水分侵入液壓系統(tǒng)。
注意檢查油位、油質(zhì)和油色。如果發(fā)現(xiàn)油液變成乳白色或液壓系統(tǒng)有水珠（如油尺上有水珠或拆閥時(shí)發(fā)現(xiàn)水珠），或油液呈泡沫狀，應(yīng)及時(shí)尋找水分和空氣的來(lái)源，仔細(xì)檢查油冷卻器和液壓泵進(jìn)口低壓區(qū)的密封性。檢查油冷卻器是否有內(nèi)漏，可就機(jī)進(jìn)行，也可拆下來(lái)試驗(yàn)。就機(jī)檢查時(shí)，先從冷卻器上拆下進(jìn)、出油管接頭，再用一根連接管將兩個(gè)油管接頭連接起來(lái)，然后起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)或讓推土機(jī)短時(shí)間作業(yè)（防止油溫過(guò)高），當(dāng)水溫升到80℃以上時(shí)，通過(guò)油冷卻器油孔處檢查有無(wú)滲水現(xiàn)象。拆下油冷卻器總成試驗(yàn)時(shí)，灌滿熱水，堵住水道孔并將水加壓至0.35MPa，通過(guò)油孔檢視有無(wú)滲水現(xiàn)象。一旦發(fā)現(xiàn)油冷卻器有內(nèi)漏，必須立即排除，并徹底清洗液壓系統(tǒng)。
(3)保持各液壓閥的正常間隙。
各閥的配合間隙應(yīng)控制在允許范圍之內(nèi)，如已發(fā)生穴蝕現(xiàn)象，只能用金相砂紙拋光除去積炭，切不可用一般細(xì)砂紙打磨。拋光除去積炭之后，還應(yīng)測(cè)量閥內(nèi)各零件的配合間隙，如間隙超過(guò)規(guī)定值或零件表面坑穴過(guò)多、過(guò)深，應(yīng)更換新閥。
(4)保持液壓系統(tǒng)清潔。
定期清洗磁鐵粗濾器、變矩器回油泵濾網(wǎng)和更換濾清器芯子，保持油液清潔。
(5)防止油溫過(guò)高。
如果油液氧化變質(zhì)過(guò)快或變成褐色，表示油液過(guò)熱；應(yīng)查明油溫過(guò)高的原因，及時(shí)排除故障。
(6)減輕液壓沖擊，操縱各液壓操縱閥時(shí)不宜過(guò)快過(guò)猛，加大油門也不宜過(guò)于頻繁，以減輕液壓沖擊。