一.故障現(xiàn)象

我們在對某型工程機械進(jìn)行試機時發(fā)現(xiàn)，用腳踏板控制發(fā)動機油門時，其液壓系統(tǒng)回油過濾器處發(fā)出較大的“咕咕咕”異響，用手動旋扭控制油門時卻沒有異響。

以前測試該型工程機械時，回油過濾器并沒有異響，說明該批次回油過濾器存在問題。

二.故障排查

該工程機械液壓系統(tǒng)回油油路液壓油依次通過散熱器、油回過濾器、背壓閥，最后到達(dá)液壓油箱，如圖1a所示。

散熱器設(shè)置了旁通閥，若散熱器發(fā)生堵塞，液壓系統(tǒng)回油通過旁通閥、回油過濾器和背壓閥流回液壓油箱。

油回過濾器設(shè)置了背壓閥和旁通閥，若回油過濾器發(fā)生堵塞，液壓系統(tǒng)回油則先后通過旁通閥和背壓閥流回液壓油箱。

回油過濾器與旁通閥及背壓閥制作成一體，組成回油過濾器總成，其結(jié)構(gòu)如圖1b所。

我們檢查回油過濾器很清潔，故回油過濾器的旁通閥不會開啟，不會發(fā)生異響。對異響進(jìn)行仔細(xì)辨別后發(fā)現(xiàn)，該異響來自回油過濾器上部的背壓閥。

為查找故障原因，我們用油門踏板控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速，分別測量背壓閥入口P2點和液壓油箱入口P1點的壓力值(見圖1)。

檢測液壓油不同溫度、發(fā)動機不同轉(zhuǎn)速時背壓閥開啟壓力，如圖2所示。

該回油過濾器上部背壓閥的開啟壓力設(shè)定值為0.2MPa，測試數(shù)據(jù)表明，異響回油過濾器背壓閥的開啟壓力明顯超過此值。

我們校正了背壓閥彈簧的預(yù)緊力，但用油門踏板控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速時偶爾還會發(fā)生異響，說明彈簧預(yù)緊力的大小不是引起異響的原因。回油過濾器背壓閥結(jié)構(gòu)見圖1b。

我們又對發(fā)生異響回油過濾器總成與不發(fā)生異響回油過濾器總成進(jìn)行了拆解和對比，發(fā)現(xiàn)該批次回油過濾器總成的背壓閥閥芯與導(dǎo)向套之間的配合間隙為0.4~0.5mm，導(dǎo)向套與彈簧之間的間隙為0.6~0.8mm，均大于不發(fā)生異響回油過濾器總成背壓閥配合間隙。

由此判定，由于閥芯與導(dǎo)向套間隙過大，使其導(dǎo)向作用不良，閥芯不能保持在軸線方向滑動，造成閥芯與導(dǎo)向套之間摩擦阻力增大，導(dǎo)致開啟壓力增大。

閥芯與導(dǎo)向套間隙過大，還會使閥芯錐形密封面處密封不嚴(yán)。

當(dāng)回油壓力變化較快時，會使閥芯密封處不斷開啟、關(guān)閉，油液反復(fù)、斷續(xù)地通過密封不嚴(yán)的狹小縫隙，就會出現(xiàn)“咕咕咕”的異響聲。

用油門踏板控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速時，發(fā)動機轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，使液壓系統(tǒng)油路壓力產(chǎn)生脈動，即油壓變化較快，發(fā)出“咕咕咕”異響聲明顯；手動旋鈕控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速時，油門固定在某個擋位，發(fā)動機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，回油壓力比較平穩(wěn)，背壓閥閥芯沒有處于頻繁開啟、關(guān)閉狀態(tài)，不會出現(xiàn)異響。

三.改進(jìn)措施與效果

根據(jù)上述檢測、分析，我們要求回油過濾器總成生產(chǎn)廠家提高背壓閥加工精度與質(zhì)量，減小導(dǎo)向套與閥芯桿以及導(dǎo)向套與彈簧之間的間隙，提高導(dǎo)向套與閥芯滑動配合面粗糙度要求。

我們將改進(jìn)后的回油過濾器總成換裝到該型工程機械后進(jìn)行測試，其背壓閥壓力值基本穩(wěn)定在0.2MPa范圍內(nèi)，異響故障消失。