关于SF33900型矿用卡车举升系统故障分析及排除方法

贾腾

[摘    要 ]SF33900型矿用卡车由湖南湘电集团生产，是黑岱沟露天矿的主要运输设备之一，SF33900电动轮自卸卡车以其效率高、运量大、灵活性强、经济性好而成为大型露天矿运输的理想设备。SF33900卡车举升系统由变量柱塞泵和叶片泵串联的组合油泵、举升控制开关、举升控制集成阀、平衡阀、举升油缸等组成。这些部件如果出现故障都会导致卡车举升系统发生故障。基于此，分析相关问题，以供参考。

[关键词]举升系统;设备;压力调节;排除方法

[中图分类号]TD57 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）06–00–04

[Abstract]Sf33900 mining truck， produced by Hunan Xiangdian group， is one of the main transportation equipment in Heidaigou open pit mine. Sf33900 electric wheel dump truck has become the ideal equipment for large open pit mine transportation because of its high efficiency， large capacity， strong flexibility and good economy. Sf33900 truck lifting system is composed of variable piston pump and vane pump series combination oil pump， lifting control switch， lifting control integrated valve， balance valve， lifting cylinder， etc. If these components fail， it will lead to the failure of the truck lifting system. Based on this， this paper analyzes the related problems for reference.

[Keywords]lifting system; Equipment; Pressure regulation; Exclusion method

本文主要對SF33900卡车举升系统进行简单介绍，然后对卡车不举升（举升缓慢）、举升时液压油温升高、设备举升报警灯常亮3个发生率较高的故障进行分析，总结出故障排除的方案。

1 举升系统介绍

SF33900卡车举升系统主要由变量柱塞泵（转向泵）和叶片泵（举升泵）串联的组合油泵、举升控制开关、举升控制集成阀、平衡阀、举升油缸等组成。

举升系统采用双泵合流回路，举升时液压系统中除使用举升油泵（叶片泵）外，还将转向变量柱塞泵的输出的压力油通过举升控制集成阀并联到举升液压油路中去，以增加压力油的流量，缩短举升时间。组合油泵由卡车动力总成通过传动轴带动。

SF33900举升控制开关位于司机室内，由挡位组合开关和拨杆所组成，当驾驶员拨动拨杆到迫降位、浮动位、保持位、举升位4个挡位的任意一个挡位时，都有相应的开关闭合或断开。通过电信号控制举升控制集成阀的先导电磁换向阀来控制举升油缸的4个工动作。

举升控制集成阀为电控先导式集成控制阀，由多个电磁阀、二通插装阀、溢流阀等集成而成，装在车架外侧，维修较为方便，主要作用是控制卡车厢斗的举升、下降及控制叶片泵和变量柱塞泵合流。

平衡阀位于液压泵组后侧，与举升油缸的有杆腔回路相连，其主要功能是防止在厢斗举升的最后阶段，由于货物在厢斗底部堆积，造成举升油缸突然加速伸出而损坏液压缸。当举升油缸末节缸伸出过快，导致举升油缸无杆腔失压时，平衡阀阀芯开度减小，回油流量减小，回油背压增大，举升油缸速度下降以避免“拔缸”。

举升油缸是2个四节倒置双作用伸缩套筒式油缸，置于车架两侧后轮的前部，缸筒与车架、车箱的连接处都装有活动关节轴承，举升油缸由高压油推动。

当卡车运转时，柴油发动机作为动力源，通过主传动轴、万向节带动变量柱塞泵与叶片泵串联的组合油泵旋转。卡车举升时，举升控制集成阀上的举升电磁阀得电，变量柱塞泵和叶片泵同时向举升系统供油，双泵输出的压力油合流进入举升液压缸无杆腔，举升油缸伸出完成举升动作。不举升时，叶片泵输出的液压油通过举升控制集成阀卸荷回油箱。当卡车厢斗举升到限定位置时，举升限位磁力开关开启，使得举升控制集成阀上的所有电磁阀电磁铁都失电，举升系统转换为保持状态，举升油缸停止运动（在举升过程或下降过程中，也可以通过举升控制开关使系统进入保持状态）。当举升系统进入迫降状态时，叶片泵的油液经过举升控制集成阀、平衡阀进入举升油缸的有杆腔，举升油缸在压力油的作用下回缩，卡车厢斗下降。在举升油缸末节缸回缩之前，应将举升控制开关旋转至浮动位，举升油缸有杆腔中的油液在车斗自重作用产生的被动压力下回油，车斗继续下降至举升液压缸完全回缩。车辆在行驶时将举升控制开关切换至浮动位可避免外界造成的液压冲击。

2 故障描述及排除

2.1 卡车不举升（举升缓慢）故障分析及排除方法

2.1.1 故障描述

SF33900卡车举升手柄共有迫降位、浮动位、保持位、举升位4个挡位，当发动机处于运转状态下将举升控制开关置于举升位时，卡车无举升动作、举升缓慢或举升卡顿导致厢斗内的货物无法正常卸载，最终造成设备停机维修。

2.1.2 故障原因分析及排除方法

（1）先对设备进行外观检查。检查卡车液压油箱油液是否充足;检查液压油缸、液压油管是否有明显渗漏;检查连接动力总成与液压泵的传动轴是否发生断裂、歪斜;检查举升行程磁力开关外观是否损坏，是否有异物附着（磁力开关容易有铁屑吸附）;检查举升控制集成阀以及举升行程开关上的线束是否有脱落。确认以上检查均正常后，可以进行下一步故障诊断。

（2）由于SF33900卡车举升系统采用双泵合流回路，首先检查变量柱塞泵工作压力是否正常。启动卡车，在驾驶室内“车辆管理系统”显示屏上查找整车运行参数，检查卡车系统压力是否正常（正常压力在16～18 MPa）。如果压力不正常，需调节变量柱塞泵压力，调节完毕后，把举升控制开关置于举升位置查看能否够举起厢斗。

（3）检查举升压力是否正常。在卡车左侧大梁前方安装有3块压力表，分别测量卡车转向和系统压力（正常范围16～18 MPa）、举升压力的（0～18 MPa）、迫降压力的（0～8 MPa）。将举升限位开关信号（619线）切断，此时卡车举升无限位;这时在发动机怠速下将举升控制开关切换至举升位置，开始举升观察压力表上的读数是否可以达到18 MPa。在通过检查继电器柜内的举升限位继电器（619号线上的继电器），看是否有烧蚀或触点长闭合状况，如果没有在做进一步检查。

（4）检查举升控制开关是否有线缆断开或短路现象;检查举升控制集成阀上的4个电磁阀（YA1为回油电磁阀、YA2为举升电磁阀、YA3为迫降电磁阀、YA4为叶片泵供油电磁阀）得电的逻辑关系是否正常。当举升控制开关置于保持位置时所有电磁阀都不得电;举升控制开关置于浮动位时YA1得电;置于举升位置时YA2、YA4得电;置于迫降位置时YA1、YA3、YA4得电。当举升控制开关置于不同位置的时候用使用万用表測量或直接使用小螺丝刀在各个电磁阀上来回试探是否有电磁吸力现象，确认举升控制集成阀上的4个电磁阀得电的逻辑关系是否正确，如果不正确则证明这个电磁阀线路有故障或电磁线圈有故障，如图1所示。

（5）检查CV7、CV8、CV4溢流阀是否松动;举升控制开关在举升位时，听3个溢流阀处是否有较大溢流声，手感3个溢流阀处温度是否明显高于阀组其他位置，以初步排除溢流阀溢流故障。用压力表测量CV7溢流阀设定压力是否正常，用以排除CV7溢流阀及插装阀故障;若压力异常，检查CV7溢流阀密封件是否损坏及插件阀芯是否卡顿。检查CV8溢流阀密封件是否损坏及插件阀芯是否卡顿，检查主梭阀是否泄漏。检查CV4溢流阀密封件是否损坏及插件阀芯是否卡顿。检查CV3插件阀芯是否卡顿。

（6）如果上述检查都正常，应检查平衡阀是否出现阻塞卡顿;检查举升油缸是否存在窜腔现象。

2.1.3 卡车举升系统压力调节方法

更换举升控制集成阀、溢流阀、变量柱塞泵后需要对系统压力进行重新调节，调节前须将所有溢流阀（4处）及变量柱塞泵恒压阀调节螺杆完全松开。

进行压力调整的操作者在调节压力前需熟悉SF33900液压系统的原理图及举升控制集成阀的装配图;能够清楚、正确的理解各盖板、溢流阀、电磁阀等元件是什么及所在位置。

（1）叶片泵安全压力调节：该溢流阀位于CV7盖板上。调节前，将压力表接至举升控制集成阀XP1处;调节时，手动按压YA4电磁阀阀芯（CV7盖板上）的同时顺时针拧紧溢流阀调节螺杆，通过观察压力表将压力调定至18～19 MPa，调定后拧紧锁紧螺母。

（2）迫降压力调节：该溢流阀位于CV6盖板上。调节前，使举升控制开关位于迫降位;顺时针拧紧CV6溢流阀调节螺杆，通过观察压力表将压力调定至8 MPa，拧紧锁紧螺母。调定后，将举升控制开关切换至保持位或浮动位。

（3）变量柱塞泵恒压压力及安全压力（CV8溢流阀）调节：调节前，将压力表接至举升控制集成阀XP2处。将变量柱塞泵恒压阀调节螺杆完全拧紧，拧紧时注意观察压力表，若压力异常，马上停止调节（两人操作时，可边调泵压力、边调CV8溢流阀压力）;然后，一边观察压力表一边顺时针拧紧CV8溢流阀调节螺杆，将CV8溢流阀压力调定至22～23 MPa，拧紧锁紧螺母;最后，缓慢松开变量柱塞泵恒压阀调节螺杆，将变量柱塞泵恒压阀压力调定至18～19 MPa，拧紧锁紧螺母。

（4）举升压力调节：该溢流阀位于CV4盖板上。调节前，将举升限位开关信号（619线）切断;将举升控制开关切换至举升位置，缓慢拧紧CV4溢流阀调节螺杆直至车斗可举升，待举升油缸举升至最高位后，缓慢拧紧CV4溢流阀调节螺杆，调定压力至18～19 MPa，拧紧锁紧螺母。

（5）通过调节CV3盖板上的调整螺钉，可调节厢斗下降速度，控制车斗下落的时间在25～30 s（拧出螺钉，速度变快，反之变慢）。压力全部调定后，复原设备后进行功能试验。

2.1.4 更换举升控制集成阀的注意事项

更换举升控制集成阀之前需判断叶片泵的是否正常，是否有异常震动;更换举升控制集成阀之前需对液压系统进行保养，更换吸油过滤器、回油过滤器、高压过滤器，彻底清理液压油箱。

2.1.5 相关安全注意事项

（1）将举升限位开关信号（619线）切断进行举升测压前，要先确认卡车厢斗内没有货物;在举升测压过程中要一直保持卡车发动机怠速运行，否则由于举升速度过快可能导致举升油缸发生“拔缸”事故。

（2）不允许在不采取任何安全措施的情况下将厢斗举起，而人进入厢斗下维修作业。

（3）在拆卸任何阀件前，都必须先确认卡车已经熄火、液压系统内压力已完全释放。厢斗举起时不允许拆卸任何阀件;卡车熄火泄压前要先确认举升控制集成阀上的电磁线圈通断电工作正常，防止有阀件内部由于电磁线圈异常导致高压油液积存在阀体内伤人。

2.2 举升时液压油温升高故障分析及排除方法

2.2.1 故障描述

SF33900卡车液压系统是以液压油为工作介质来实现能量转换，液压系统工作过程中必然带来能量损耗，主要有沿程损失和局部损失。油液在管道流动和流经各种阀类时产生沿程压力损失，或系统中相对运动的零件因摩擦阻力造成局部压力损失。这些损失转化成热能，其中一部分被空气吸收，大部分传到液压组件和油液中，使液压系统温度升高。SF33900卡车液压油温度传感器信号是4～20 mA对应0 ～200 ℃，温度传感器安装于液压油箱上，液压油温高的报警出厂设置值为75 ℃，SF33900卡车在连续举升-迫降后，卡车液压系统油温明显升高，导致驾驶室内辆管理系统显示屏上的液压油温高报警灯亮起，设备无法正常运行，最终造成设备停机维修。

卡车发生液压油温高后，将加快液压油的氧化速度，使液压油氧化变质形成胶状物，从而黏接在阀件接触面上，出现阀件工作异常，也将导致液压系统内部密封件老化，失去密封的作用。主要会导致液压系统无法正常工作，液压故障频率增高。

2.2.2 故障原因分析及排除方法

启动设备后，在不进行举升、迫降操作的情况下，使用测温枪分别测量变量柱塞泵至举升控制集成阀压力油管的温度和叶片泵至举升控制集成阀压力油管的温度如图2所示（启动设备前，两油管温度必须低于系统液压油温度）。

（1）两油管升温速度相近，两油管温度始终相近（5 ℃以内），按下述方案排除故障。

在设备怠速状态下：检查CV8溢流阀是否松动;举升控制开关在保持或浮动位时，听CV8溢流阀处是否有较大溢流声，使用测温枪测量CV8溢流阀处温升速度是否明显高于阀组其他位置。如果升温明显，则检查CV8溢流阀密封件是否损坏。

将举升控制开关切换至保持位，观察卡车厢斗是否缓慢举升。如果出现上述现象，需更换CV2插件。若无上述故障，再依次检查CV8插件、主梭阀。

（2）两油管升温速度有明显差异，两油管温度差越来越大，按下述方案排除故障。

检查CV4、CV7溢流阀设定压力是否正常、两溢流阀密封件是否损坏或失效，判断方法同CV8溢流阀（保持位时）。检查CV7插件阀芯是否有卡顿、阻尼孔是否堵塞。排除上述故障后，进行下面的检测试验：（在液压油温高于环境温度10℃以上时，液压油温正常的设备温升速度慢于8 min/℃。做下述试验时，可对一台油温正常的设备进行下述第③项试验，以便于对比相关参数）。

①使用油堵堵住变量柱塞泵至转向系统（即至高压过滤器）、变量柱塞泵至举升控制集成阀的出口两个油管口，目的是排除由于转向制动系统泄漏造成的温升的因素。启动柴油机以750 r/min的转速运转（不得踩油门踏板），5 min后记录液压油温度。重复操作，记录20 min的温升变化情况，计算出温升速度。

②继续用油堵堵住变量柱塞泵至转向系统（即至高压过滤器）的出油口，连接变量柱塞泵至举升控制集成阀的油管，目的是排除由于举升控制集成阀泄漏造成的温升因素。启动柴油机以750 r/min

的转速运转（不得踩油门踏板），5 min后记录液压油温度。重复操作，记录20 min的温升变化情况，计算出温升速度。

③将变量柱塞泵两出油管均连接好，启动柴油机以750 r/min的转速运转（不得踩油门踏板）5 min后记录液压油温度。重复操作，记录20 min的温升变化情况，计算出温升速度。

通过上述3个步骤的试验数据的对比，可以准确找出引起温升的源头。

2.2.3 相关安全注意事项

在处理液压油温升高故障中，需要拆卸液压油管、阀件等时，要先确认液压油温度低于40 ℃，否则可能导致维修人员被高温油液烫伤。

2.3 设备举升报警灯常亮故障分析及排除方法

2.3.1 故障描述

在SF33900卡車厢斗完全下落后，位于车辆管理系统显示屏上的举升报警灯没有熄灭，处于常亮状态，卡车由于控制系统联锁功能启动，电动轮马达失去动力使卡车无法移动，造成设备停机维修。

2.3.2 故障原因分析及排除方法

导致举升报警灯没有熄灭的原因有两种：举升行程开关坏或411线束在落斗状态有+24 V电源接入。

（1）在落斗的状态下，在辅助电器柜中使用万用表的电压档量取411号线束是否有电。如果411线束没有电，如举升报警灯常亮，说明举升限位磁力开关正常，而是411线束到VHMS（车辆管理系统）有+24 V电源接入。先把411到VHMS的插头拔下来。用万用表电压档测量VHMS与411号线相对应的插针看有没有电压值，如显示有电压值，说明线束有问题，检查线束。如显示没有电压值，说明VHMS出现问题，响应更换VHMS，如图3所示。

（2）如果411号线有电，可以说明举升限位磁力开关或线束有问题。先将行程开关的411号线甩开，用万用表测量电气柜中的411号线如没电说明线路没问题，更换行程开关;如有电检查线路连接情况。

3 结束语

本文重点叙述了SF33900型矿用卡车举升系统的故障现象，并从多方面进行深入解析，最终总结出了SF33900卡车相应的举升故障的排除方法。该方法的提出能够有效地提高维修人员对本车型举升故障的维修效率，同时也为今后的维修工作增加了必要的维修经验，提高了设备的出动率，保证了黑岱沟露天矿各项生产事务的正常开展。

参考文献

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