裝載機(jī)工作裝置常見故障分析

　　摘要：文章主要介紹裝載機(jī)工作裝置在工作過程中經(jīng)常出現(xiàn)的故障，并根據(jù)作者的工作經(jīng)驗(yàn)，提出一些處理方案。

　　關(guān)鍵詞：裝載機(jī)工作裝置故障分析

　　裝載機(jī)工作裝置是裝載機(jī)的一個(gè)重要組成部分，其工作性能的好壞將直接影響到整個(gè)裝載機(jī)的工作效率，但是，與裝載機(jī)的其它系統(tǒng)相比而言，大家對其研究的深度不夠。尤其是近幾年，大家對裝載機(jī)的外觀設(shè)計(jì)越來越注重，而其內(nèi)在的核心部分卻沒有任何提高。下面，我們根據(jù)近年來裝載機(jī)工作裝置經(jīng)常出現(xiàn)的故障，逐一分析一下。

　　一、工作裝置拉桿彎曲：

　　顧名思義，拉桿在工作過程中是受拉力的，只會出現(xiàn)被拉長或鉸接孔失圓的現(xiàn)象，不會出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象。因此拉桿在設(shè)計(jì)中我們只考慮其能承受的最大拉力，不考慮其它力，因而拉桿成為工作裝置中最薄弱的部件。實(shí)際工作中，如果工作裝置設(shè)計(jì)不合理或操作不當(dāng)，將使拉桿承受比拉力還大的其它力。

第一種情況：

　　工作裝置在處于最高位置以下的任意位置卸料后，如果用戶接下來的動作不是下降動臂或收斗，而是直接提升動臂，這時(shí)，拉桿受的力就不是拉力，而是壓力。用下圖來說明：

在圖示位置卸料后，如果立即提升動臂，由于卸載限位塊與動臂接觸，鏟斗與動臂的相對夾角不能再減小，這時(shí)拉桿受到鏟斗的推力，該推力通過搖臂作用到翻斗油缸上，將活塞桿往外拉，而此時(shí)的翻斗油缸前后腔都處于封死狀態(tài)，必須通過翻斗油缸的前腔泄油、后腔補(bǔ)油才能使工作裝置繼續(xù)向上運(yùn)動，如果拉桿產(chǎn)生的最大推力不能使翻斗油缸活塞桿向外拔出，最后只能使拉桿彎曲。因此，這種情況下拉桿所受的最大壓力是由翻斗缸前腔泄荷閥的壓力決定的。

　　第二種情況：

　　當(dāng)工作裝置進(jìn)行挖掘作業(yè)時(shí)，這時(shí)裝載機(jī)的整個(gè)重量都落在鏟斗和后輪上，前輪不承受力。鏟斗對地面的切入力是由拉桿對鏟斗的推力提供的，所以這時(shí)的拉桿承受的是壓力，其壓力的大小是根據(jù)整機(jī)的重量和翻斗缸前腔泄荷閥的壓力共同決定的，兩者取其最小者。

　　第三種情況：

　　當(dāng)工作裝置在卸料作業(yè)時(shí)，用戶往往為了卸料干凈，操縱翻斗油缸，用鏟斗限位塊與動臂進(jìn)行猛烈碰撞，這時(shí)搖臂會對拉桿產(chǎn)生一個(gè)沖擊壓力，如果不考慮運(yùn)動慣性力的大小，拉桿所受壓力的大小也是由翻斗缸前腔泄荷閥的壓力決定的，與第一種情況相似，所不同的是這種工況翻斗缸是主動的，而第一種情況翻斗缸是被動的。

以上是拉桿彎曲的三種典型工況，用機(jī)械原理中力矩平衡的方法，我們可以找出拉桿受壓力最大的一種工況，對拉桿進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算。對于第三種工況，我們可以在動臂座梁處焊接一個(gè)限位塊，可以防止翻斗缸將太多的沖擊壓力傳遞到拉桿上。如左圖所示。對于第一、第二種工況，我們可以調(diào)節(jié)翻斗缸前腔的泄荷閥壓力不能太高，保證拉桿不被壓彎。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，判斷翻斗缸前腔壓力是否太高，我們有一個(gè)最簡單的辦法，就是在第一種工況下，讓發(fā)動機(jī)處于怠速狀況下提升動臂，如果動臂不能被提升起來或感覺到發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速明顯下降甚至熄火，這時(shí)是翻斗油缸前腔泄荷閥壓力太高，應(yīng)該用壓力表測試并調(diào)整到規(guī)定值。

但不能為了保護(hù)拉桿而將該閥的壓力調(diào)得太低。如果壓力調(diào)得太低，當(dāng)裝載機(jī)工作裝置處于滿斗高位時(shí)，由于鏟斗與物料的合重心相對于鏟斗下支點(diǎn)的力臂幾乎為零，如圖所示，鏟斗容易向后翻轉(zhuǎn)，物料會從鏟斗的斗沿掉落下來，容易砸壞駕駛室，對駕駛員造成人身傷害。

　　二、鏟斗收斗不到位：

　　“鏟斗收斗不到位”現(xiàn)象是指裝載機(jī)工作裝置工作一段時(shí)間后，鏟斗上的收斗限位塊無法與動臂接觸，收斗角達(dá)不到規(guī)定值。

該現(xiàn)象的發(fā)生主要是由于工作裝置中結(jié)構(gòu)件強(qiáng)度不夠，發(fā)生塑性變形引起的。我們在設(shè)計(jì)工作裝置時(shí)，驗(yàn)算工作裝置的強(qiáng)度往往是在裝載機(jī)全負(fù)荷進(jìn)行插入物料掘起時(shí)進(jìn)行受力分析的，我們往往認(rèn)為在此種工況下，工作裝置受力是最大的。其實(shí)不然，根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)，我們分析認(rèn)為發(fā)生塑性變形的工況還有幾種被我們忽略的情況，特在這里提出來，以便大家在今后的設(shè)計(jì)工作中對工作裝置結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析時(shí)加以考慮。

第一種情況：

　　我們在設(shè)計(jì)工作裝置時(shí)，為了防止裝載機(jī)在運(yùn)輸物料時(shí)撒料，通過調(diào)整翻斗缸與前車架連接的鉸點(diǎn)位置，使工作裝置從地面收斗位置到規(guī)定運(yùn)輸位置的最高點(diǎn)這一段圓弧運(yùn)動，鏟斗的收斗限位塊始終是緊緊靠在動臂上的，這樣可以保護(hù)工作裝置免受沖擊，防止物料撒落，而且可以簡化駕駛員的操作，不用地面收斗后，到運(yùn)輸位置時(shí)，再操作一下收斗動作。這種功能就是我們常說的“靠擋塊功能”。

通過運(yùn)動軌跡，我們仔細(xì)分析發(fā)現(xiàn)，具有該功能的工作裝置如果沒有收斗限位塊的限制，工作裝置從地面收斗位置到規(guī)定運(yùn)輸位置的最高點(diǎn)這一段圓弧運(yùn)動中，鏟斗與動臂的相對夾角是逐漸減小的。在實(shí)際工作中，由于收斗限位塊的限制，鏟斗迫使拉桿去拉動搖臂，將翻斗缸活塞桿壓回去。翻斗缸活塞桿被壓回去是通過翻斗缸前腔補(bǔ)油閥進(jìn)油，后腔泄荷閥回油實(shí)現(xiàn)的。一般來說，后腔泄荷閥的開啟壓力是工作液壓系統(tǒng)的系統(tǒng)壓力的1.25倍。