摘要：本论文主要描述了L-1350前装机无转向这一故障现象，然后对其进行分析，最终确定排除方法。
关键词：L-1350；无转向；电信号
L-1350 before installed without steering failure analysis and elimination method
Zhang Fu-long
（Shenhua Zhunger Energy Company Equipment Repair Center，Ordos 010300，China）
Abstract：This paper mainly describes the L - 1350 before installed without turning the failure phenomenon，and then to analyze it，eventually determine the elimination method.
Keywords：L-1350；No steering；Electrical signals
0 前言
L-1350是美国勒图尔勒公司生产的电驱动装载机，由于四个轮子由四轮独立的SR电机单独控制，使其具有很强的灵活机动性，又由于该设备装载能力强、节能效果突出，一直以来都是神华准能公司黑岱沟露天煤矿主要的装煤设备。
由于设备作业环境的特殊性，前装机出现无转向故障现象时而不解，其L-1350前装机的转向系统主要由操作手柄，车载电脑主机、远程模块、转向接口卡、角度传感器、转向泵、转向油缸等部件组成。电气元件及相关液压部件的精密度、好坏直接影响着设备的正常运行。
本文主要介绍了无转向这一故障，并对其进行深入分析，最终得出了解决方案。
1 L-1350液压转向原理
（1）中立操作
来自泵中的油流入转向连接阀，并在这里汇合，进入到PVG阀的端口“P”，向上进入PVG阀，流体被均匀地分类两个工作部分。在每一个工作部分，流体都有两条通路：即方向滑阀和预先设置为4000psi的释放阀。方向滑阀由于非转向期间因弹簧对中而关闭，由于没有转向要求，于是从PVG阀到泵之间也没有LS信号，信号的缺乏将引起泵到旁路压力（300±psi），这仅仅产生足够的流量来维持内部润滑，没有过量的流量穿过滑阀。[1]
（2）左右转向
移动操纵杆到左侧，发送一个比例电信号到PVG阀，这里它接收信号，而且方向滑阀开始相应切换，这个切换允许流体立即穿过PVG阀的方向滑阀出口端“B”，随着油流过方向滑阀，小量的油被计量并进入到载荷传感回路上转向泵补偿器的出口端“LS”到端口“X”，在这里补偿器控制泵的流量，主流的油将继续流出端口“B”到右边转向液压缸的基座端和左边液压缸的活塞杆端。[2]
随着机器的枢轴，前后车架的距离达到3英寸，PVG阀接收到指令，液体压力也开始降低，并引起方向滑阀开始切换到中间位置。穿过滑阀时产生一个大的压力梯度，获得降低的压力达到LS回路，先导压力的降低减小了泵的行程，所以产生较小的流量，并且转向速度开始降低。这些事件的结合在两部分机器之间创建了一个软的制动。
在转向工作期间，冲击条件时常发生，于是有一个4000psi过载释放阀和液压缸端口并行，从对面的液压缸端返回的油通过方向滑阀和出口端“T”返回到液压油箱。[3]
转向产生的速率完全取决于PVG的方向滑阀切换的大小。滑阀切换越远，穿过滑阀的压力梯度就越小，发送到泵的LS信号就越强，从而导致泵的行程增大，于是就产生了更多的流量，引起更快的转向速度。
泵上的补偿器限制了转向压力。在这个回路中，补偿器是主释放阀，它被设置在3400 psi。
2 外部杂质对电气系统的影响
由于设备作业环境处于煤场和煤坑，从而造成前装机暴露在外的各个电气元件都会落满煤尘，在外部油、水的作用下，最终导致煤尘堆积的比较严重，逐渐形成了油-水-煤的混合物。该杂质对设备的的主要影响有：
（1）造成电气元件的温度升高。
转向系统中的电磁阀在具体工作过程中由于电气元件自身及液压油的双重作用下，元件的温度会持续上升，由于杂质的大量堆从而积导致线束过热烧毁、元件异常损坏、阀体上的密封失效等故障。[4]
（2）导致电气元件的通讯不畅。
由于控制回路中的RCM（远程控制模块）接线器的精密度要求比较高，长时间杂质堆积会让接线器上吸附部分的煤尘，使连接的插针出现接触不良、阻值增大及通讯中断等故障现象。
（3）导致电气元件的绝缘性能降低。
L-1350前装机回路中线束的绝缘性能要求比较高，而杂物的存在会迫使接线端子出现软性接地和线束绝缘层过度过快的老化现象，增加了设备的故障率。
3 执行机构的故障判断
3.1转向比例电磁阀（DANFOSS PVG阀）
转向比例阀是一个中央关闭的电-液载荷传感比例反向阀。Danfoss PVG阀接收来自转向操纵杆的电信号，该信号和操作员的输入（移动）量成比例。操纵杆活动幅度越大，Danfoss PVG阀的滑阀切换得越远，导致转向速度越快。这个结果是基于转向系统是载荷感知的事实：Danfoss PVG阀的LS端口连接到泵的LS端口，Danfoss PVG阀的方向滑阀更远的切换，则发动到泵的LS信号就更强，LS信控制着泵的冲激板，这个功能允许泵产生足够的流量来维持选择的转向速度了力。Danfoss PVG阀的方向滑阀切换到目标方向，来自Danfoss PVG的先导流量将直接进入到Danfoss流量放大器中合适的液压缸先导端口，Danfoss流量放大器接收到先导信号，方向控制滑阀切换到目标方向，允许泵送流量到转向液压缸中。[5]
判断方法：
（1）查看中央计算机的菜单浏览通道，在驾驶室操作中找到左右转向的电信号这栏，操作转向手柄观察左右转向的信号是否在正常值范围内变化。
（2）转向比例阀阀体上有一个手动调节阀，当设备进入到高怠时，维修人员进行手动调节，观察左右转向油缸是否伸缩。
图1 转向比例阀
Fig.1 Steering proportional valve
3.2转向流量放大器阀
转向流量放大器阀安装在转向液压缸上，穿越两个转向液压缸横梁之间，该阀涉及到其余过程中的Danfoss流量放大器，这控制作用和Danfoss PVG阀是一致的，并且转向操纵杆提供转向控制。Danfoss PVG Valve通过移动操纵杆开始动作，并提供一个计量的先导油压来使Danfoss流量放大器工作，Danfoss流量放大器提供一个比例（10：1）的油流量进入到转向液压缸中。[6]
判断方法：
Danfoss流量放大器具有内置的方向和压力控制/放大器阀，便于阻止正和负力的转换（超程和反冲），双向冲击和吸收阀扮演一个转向液压缸的冲击吸收器的角色。如果转向液压缸的压力超过了过载释放阀的设置压力4000psi，则双向释放阀则允许压力油传送到其它的液压缸或通过75 psi的反向压力阀返回到液压油箱中。
图2 DANFOSS流量放大器
Fig.2 DANFOSS flow amplifiers
3.3转向传感器
转向缸的位置由转向传感器连续监测，该传感器安装在上部的中央枢轴区域，这个装置发送电信号到转向控制阀，当预先设定的距离达到时，由LINCS管理的转向控制阀激活一个合适的转向指令，用来停止转向运动，该信号也被LINCS计算机用来在计算机监视器上显示转向角度。
判断方法：
（1）查看中央计算机的菜单浏览通道，在驾驶室操作中找到左右转向传感器的电信号这栏，操作转向手柄观察左右转向的信号是否在+21~+24VDC内变化。
（2）把转向传感器的电缆插头取开，松开中转轴固定螺钉。用手转动中轴，然后使用万用表电阻档测量传感器的阻值是否在标准值范围内，或者直接使用万用表电压档测量电缆插头4号针脚的电压为+15VDC。
3.4转向接口卡
转向接口卡是转向回路中起到中转的作用，当移动操作杆动作时，LINCS计算机就会采集到一个电信号，并且触发这个信号到接口卡，通过PVG阀的动作来实现设备的动作，而PVG的动作的比例会由接口卡接收，并返送到LINCS计算机中，同样用来在计算机监视器上显示转向的电压信号。[7]
判断方法：
（1）查看中央计算机的菜单浏览通道，在驾驶室操作中找到左右转向的电信号这栏，操作转向手柄观察左右转向的信号是否在+18V、+6VVDC。
（2）把转向接口卡的盖子取开。用万用表电压到分别测量右转向12244电缆的电压为+6VDC，左转向12234电缆的电压为+18VDC，供电电缆12241电缆的电压为+24VDC。
图3 转向接口卡回路
Fig.3 Steering interface card circuit
4结语
本文主要介绍了L-1350前装机转向系统故障现象，然后对其进行了分析，最终制定出了解决方案。这种故障排除方法是通过相关车间及钳电工种密切配合得出的，给日常检修工作提供了宝贵的经验以及可靠的理论依据，节省了大量的人力、物力，大大地提高了检修效率，同时也有效地提高了设备的出动率，保证了神华准能黑岱沟露天煤矿的稳定运行。
参考文献：
[1] 陆望龙等.液压维修工工作手册[M].北京：化学工业出版社，2012.
[2] 赵波等.液压与气动技术（第3版）[M].北京：机械工业出版社，2011.
[3] 王文斌等.机械设计手册（新版2）[M].北京：机械工业出版社，2004.
[4] 胡崇岳.现代交流调速技术[M].北京：机械工业出版社，1998．
[5] 王兆安等.电力电子技术（第五版）[M].北京：机械工业出版社，2007.
论文作者:张福龙
论文发表刊物:《电力设备》2018年第36期
论文发表时间:2019/6/4
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