探究推广VOLVO L220F装载机转向系统阻力增大故障的维修经验（日照港股份三公司 殷东晓）摘要：以一台V0LV0L220F装载机突然发生转向系统阻力增大的故障为实例，简述转向系统 的工作原理，并对故障进行分析。介绍了排除故障的过程，最后提出了4 点维修保养的经验和应 注意的事项。关键词：港口 装载机 转向系统 阻力 分析 措施VOLVO L220F 装载机转向系统采用的是载荷感应静液式铰接转向结构形式，是目 前工程机械转向系统中设计最先进、功能最优良的转向系统之一。在中位时，基本 不消耗功率。只有在转向时，液压泵根据转向阻力的大小，恰当的分配功率，轻松 而精确地完成转向，节省燃油 20以上。虽然它的故障率比较低，但是由于它的主 要控制构件设计复杂、采用集成模块化的制作工艺，因此在出现故障时，检修难度 较大。本文以一台 VOLVO L220F 装载机转向阻力突然增大为例，介绍该类转向系统 的检修方法和步骤以及维修保养中的注意事项。1、故障现象该车在更换一个电磁换向阀后不到一周时间里，突然出现左右转向发沉的现象。 维修人员按常规方法检查了液压油滤芯、先导滤芯、转向油缸油封等处未发现问题。 如果要进一步采用排除法诊断，可能要更换中心阀块、多路阀、变速泵、主泵等部 件，费用大约12 万余元，并且费时费力，停机时间长。笔者通过查阅该车的液压原 理图发现，由于该转向系统仅是整车液压系统的一部分，且同刹车、伺服、冷却、 工作等系统相互交叉作用，非常复杂。在这里仅以该车向左转向为例，来阐述其转 向系统工作原理以及故障分析。2 转向系统工作原理简述当 LS 反馈油路的压力达到最大转向压力时，（ 9）溢流阀打开，液压油通过；当 液压油通过（10）节流阀后，LS反馈油路的压力下降。（18）流量补偿器在弹簧的作 用下，使滑阀保持在低位，从而控制液压油流到（21） P2 油泵活塞位置。油泵的输 出压力被分配到转向阀，而转向阀开启程度受弹簧压力和通过（10）节流阀的LS反 馈油路压力叠加形成。当油泵输出压力达到最大值时，（9）溢流阀打开，进行保护。 当转动液压转向器向左转向时，LS反馈油路压力油通过换向阀和转向油缸（2）接通，并随着转向负载的变化而变化。与此同时 LS 反馈油压分成三路，一路作 用在优先阀（8）的阀芯下端克服弹簧压力使阀芯上移，从而接通载荷感应式可变量轴 向柱塞泵（P2）的出口油路（11）和优先阀出口油路PS并通过转向阀的控制最后 作用在油缸活塞上；第二路通过流量压力补偿器（13-21）时在各阀芯的截面积、弹簧 力及 LS 反馈油压大小及油泵 P2 输出油压的作用下，输出不同的油压，作用在油泵 P2的控制柱塞和平衡柱塞的两端。从而控制油泵P2斜盘的角度，使油泵P2根据不 同的LS油路压力输出相应的流量和压力；第三路作用在（油泵P1）的斜盘上，使（油 泵P1）处于准备工作状态，见图1。1、Accumlators（蓄能器）2、Steering cylinders（转向油缸）3、Steering valve（转向操控阀）4、Shift valve（换 向阀）5、Pressure back-up valve（单向阀）6、Directional spool（转向滑阀）7、Central valve（中心阀块）8、 Priority valve（优先阀）9、Pressure-limiting valve（溢流阀）10、Restriction（节流阀）11、13、Control spool（控制滑块）12、Yoke,pump（斜盘）14、Pressure compensator spool（压力补偿滑阀）15（ 17 ）（ 20 ）、Spring（弹 簧）16（19）、Adjusting screw（调节旋钮）18、Flow compensator spool（流量补偿器滑阀）21、Control piston（控 制活塞 ）图 1 转向系统示意图3 故障分析从故障现象看，左右同时转向沉重，这是一个共性的问题。从原理图和维修常识来看有以下几种可能：油泵P2突然损坏，不能输出功率。左右两个转向油缸 活塞油封同时破损严重，完全失去作用。液压回油滤芯堵塞严重，基本不回油， 造成背压过高。液压油严重缺少或变质。优先阀相关部分的节流孔堵塞或弹簧 折断或阀芯卡住或限压阀失灵，使LS油路直接回油箱或与流量压力补偿器油路该通 不通。流量压力补偿器相关弹簧折断或阀芯卡住或限压阀失灵，油泵P2斜盘得 不到压力油控制。全液压转向器损坏，造成严重泄压或卡死，使LS油路压力建立 不起来。4 故障排除 按照先易后难的原则和排除法进行诊断。试车时，其它液压系统动作都有，可 排除液压回油滤芯堵塞严重、液压油严重缺少或变质；转动转向盘，转动无卡 住现象，结合更换油管后突然转向沉重现象，可排除左右两个转向油缸活塞油封 同时破损严重、全液压转向器损坏；由于油泵P2、优先阀、流量压力补偿器结构 复杂、装配精度高、拆装风险大，所以必须将故障尽可能锁定在某一部分。经过认 真分析，先将优先阀到流量压力补偿器的出口油路油管接头 LSP 松开，然后突然快 速转动方向，检查有无液压油从优先阀冲出。如有液压油快速冲出，则证明故障在 后端，即流量压力补偿器或油泵2。检查结果无压力油冲出，基本判定故障在优先阀。 优先阀是液压系统三个泵的油路的分配中枢，有近三十个接头，拆装难度极大。从 原理图可知故障只可能发生在优先阀芯(8)、限压阀(9)或节流孔(10)上。经阅读零 件图和现场观察后发现可以不拆除优先阀总成，只拆除相应部分即可检修。在反复 清洁确保不会有杂质进入的情况下，进行了检修，在检修时发现有一小段细小的杂 物穿过了节流孔(10)，堵塞了油路，使LS反馈油压和流量压力补偿器断开，使油泵2 处于无负荷状态。取出了杂物，重新试车后，转向功能恢复正常。5 经验教训和维修保养中的注意事项 通过本次故障的诊断分析，基本可以认定这是一个由于前次更换电磁阀的维修 过程中控制不当导致的杂物进入液压系统，造成深层次故障的典型案例。笔者总结 了一些预防和维修的方法，供大家交流参考：1)必须保证油品质量，定期按质换油。 油品是设备血液，油品的质量直接决定液压系统各液压阀件、密封件、泵、马达的 寿命。 2) 必须保证维修保养环境绝对的清洁。在维修前要花大力气清理保养环境， 一颗尘粒有可能造成几十万的损失。3)维修前，要先研究明白工作原理，控制方式、 动力传递路线。4)要有系统的方法。进口设备电、液控制程度很高，很多系统相互 关联，要把电气系统、伺服控制、手动控制、液压原理、机械传动等结合起来检修， 往往能达到事半功倍的效果。参考文献1 邵国荣.装载机的液压动力转向系统. 工程机械 1994(5).P22-P232 权龙.液压转向助力系统能耗特性的分析和比较工程设计学报.2002 (9) .P3-P53 VOLVO 建设设备服务手册.VOLVO 中国.2007 (7) .P109-P111