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TY220推土机的液压元件穴蚀故障的诊断与排除
一、故障现象
有台TY220型推土机，传动系统多次发生液压阀发卡故障。其中转向溢流阀、制动分流阀各卡住两次；变速液压控制随动阀卡住一次；转向滑阀和速度滑阀因发卡而操纵沉重。当拆检、清洗这些阀时，发现阀体、阀芯、阀芯内的小活塞和分流活塞等的配合表面全部变黑，并形成积炭层且有小坑与划伤。经分析认为，这是一种穴蚀现象。
二、故障诊断与排除
1．液压元件穴蚀的机理
穴蚀是一种特殊的腐蚀形式。它是因水分或空气侵入液压系统引起的。水分在油温升高后蒸发，部分水分变成水蒸气，水蒸气或空气随液流进^各液压元件，由于其相对运动件都存在着按一定规律变化的间隙。因而在机器频繁地变速、转向和液流压力不断变化的情况下会产生高频振动；水蒸气或空气便在振动的表面上或附近压力和温度剧烈变化的部位形成小气泡；当气泡运动到油压急剧升高的地方时，受到冲击和压缩后会突然破裂，此时将产生极强的冲击波冲击金属表面。从而发生一种剥离金属材料表面层的穴蚀现象。传动系统各液压阀因压力变化大，穴蚀现象比较严重，因此在阀体与阀芯、阀芯与小活塞、阀体与分流活塞、阀体与滑阀等的配合表面出现坑穴和划痕。同时，在空气泡被急剧压缩破裂的过程中放出很大的热量，使局部温度迅速升高，致使各阀零件的配合表面形成积炭层而发卡。
2．液压元件发生穴蚀的危害
液压元件精度高，其相对运动件的配合间隙小，一旦产生穴蚀，将导致液压阀卡滞，压力失调，造成液压系统不能正常工作。此外，穴蚀与化学腐蚀（蒸汽也能造成化学腐蚀）后的沉积物会严重污染液压系统，使油滤清器和阀内的小孔堵塞，拉伤液压元件。
3．导致液压元件穴蚀的因素
(1)油液质量不佳。
油液质量直接影响液压系统的工作，如果油液抗泡沫性差，易于汽化和形成泡沫，就容易引起穴蚀。
(2)油位过高或过低。
油位过高，油液在机械搅拌作用下易产生泡沫；油位过低，液压泵易吸入空气。二者都易导致穴蚀，而且油位过低会造成温升过快、过高，使穴蚀速率增加。
(3)空气和水分的侵入。
侵入液压系统的空气和水分越多，产生穴蚀的范围越广。空气侵入的渠道主要是液压泵人口形成的低压区密封不严，如液压泵油封磨损、磁铁粗滤器O形圈密封不良、软管破损或管箍松动等，致使液压泵吸人空气；或是因装配液压元件后空气未排净或后桥箱通风孔堵塞所致。水分侵入的渠道主要是油冷却器内漏，冷却水渗入液压系统，或是所加的液压油中含水。上述那台TY220型推土机液压阀接二连三地发生穴蚀，就是因为油冷却器内漏，冷却水进入液压系统引起的。当时虽然更换了冷却器芯子，但由于液压系统内的水未排除干净，以致连续出现穴蚀现象。后来，一方面拆检并清洗了传动系统的全部油滤清器和阀，另一方面用煤油和压缩空气彻底冲洗了变矩器、变速器、后桥箱和系统管路，将传动系统的水和腐蚀沉积物彻底清除干净，该机再未出现过阀发卡的现象。
(4)油压变化的频率高。
油压变化的频率直接影响空气泡的形成与破裂的速度，压力变化频率高的部位，穴蚀速度快。例如：推土机作业时需不断地操纵变速手柄和转向拉杆，因而转向溢流阀、制动分流阀、变速控制阀和速度滑阀的I挡位置，尤其是阀芯与压力油道相对应的位置，因其压力变化频率高，穴蚀现象也较重。
(5)循环油液流量不足。
油液中空气的溶解量与油压成正比。若是系统循环油液流量不足，油压下降，当压力低于当时温度下的油气分离压时，油液中的空气或水蒸气就容易分离出来，形成空气泡。例如，变矩器工作腔循环油液流量不足时，在泵轮进口处的压力就会低于油气分离压力，液体便开始气化或蒸发，从而析出空气泡，这些空气泡随液流到达高压区就会迅速破裂而产生穴蚀现象。
(6)压力调节阀卡住。
压力调节阀卡住，节流损失增大，油温升高，压力下降，油液中的泡沫增多。例如，转向溢流阀卡住时，温升很快，工作仅十几分钟，用手触摸转向滤清器的外壳就疼痛难忍，而且油液中泡沫很多（检查后桥油位时发现油尺上有许多泡沫），拆检转向溢流阀，发现穴蚀现象比较严重。
(7)液压阀配合间隙过大。
液压阀的配合间隙越大，其振动强度越大，因而空气泡增多，穴蚀速度加快。例如，制动分流阀卡住之后，修理时误用了细砂纸清除积炭，导致配合间隙过大，结果修后仅使用了1.5h活塞又被卡住。拆检发现，分流活塞外圆表面有许多坑穴，而且积炭更加严重。
(8)油液过热。
油温过高，油液气化，水分蒸发，泡沫与空气泡增多，穴蚀速率增加。
4．液压元件穴蚀的预防
(1)正确选用油液。
选用油液要保证油品质量相适宜的黏度。加油时必须注意清洁，切勿带进水分和杂质。
(2)防止空气和水分侵入液压系统。
注意检查油位、油质和油色。如果发现油液变成乳白色或液压系统有水珠（如油尺上有水珠或拆阀时发现水珠），或油液呈泡沫状，应及时寻找水分和空气的来源，仔细检查油冷却器和液压泵进口低压区的密封性。检查油冷却器是否有内漏，可就机进行，也可拆下来试验。就机检查时，先从冷却器上拆下进、出油管接头，再用一根连接管将两个油管接头连接起来，然后起动发动机或让推土机短时间作业（防止油温过高），当水温升到80℃以上时，通过油冷却器油孔处检查有无渗水现象。拆下油冷却器总成试验时，灌满热水，堵住水道孔并将水加压至0.35MPa，通过油孔检视有无渗水现象。一旦发现油冷却器有内漏，必须立即排除，并彻底清洗液压系统。
(3)保持各液压阀的正常间隙。
各阀的配合间隙应控制在允许范围之内，如已发生穴蚀现象，只能用金相砂纸抛光除去积炭，切不可用一般细砂纸打磨。抛光除去积炭之后，还应测量阀内各零件的配合间隙，如间隙超过规定值或零件表面坑穴过多、过深，应更换新阀。
(4)保持液压系统清洁。
定期清洗磁铁粗滤器、变矩器回油泵滤网和更换滤清器芯子，保持油液清洁。
(5)防止油温过高。
如果油液氧化变质过快或变成褐色，表示油液过热；应查明油温过高的原因，及时排除故障。
(6)减轻液压冲击，操纵各液压操纵阀时不宜过快过猛，加大油门也不宜过于频繁，以减轻液压冲击。
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