三一重工米泵车结构原理与常见故障分析.docx

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三一重工米泵车结构原理与常见故障分析

二级学院

机电工程学院

学号

湖南交通职业技术学院

毕业设计（论文）审核

设计（论文）题目：

三一重工37米泵车结构原理与常见故障分析

作者陈良明

专业工程机械运用与维护

班级机维1001班

成绩

校内指导教师王惠明

校外指导教师熊平阳

2013年3月10日

摘要

随着现代基础建设的飞速发展，混凝土输送泵作为一种高效率的建设机械，特别是混凝土输送泵车，已被广泛应用。

正确使用和深刻理解混凝土输送泵车是广大操作使用者的渴求。

本文针对三一37米混凝土泵车结构、使用原理及液压故障和处理方法做了详细的介绍；特针对其常见故障、案例进行了分析并给出了故障现象、故障分析、排除过程一系列具体的排故思路。

前面先介绍泵车的结构、保养和维护，后介绍泵车液压故障及处理办法，最后进行案例分析，循循渐进使读者从简入深，更好的认识和使用混凝土输送泵车。

此些故障、案例均是自己总结的亲身体会，其中许许多多都是汗与水的结晶，但是由于本身知识和技能的不足，可能会有许多不足之处，望各位谅解与纠正。

关键词：

输送泵车，结构原理，故障诊断，排除技能

第一章泵车的基本概况……………………………………………………………1

1.1泵车的结构………………………………………………………………………1

1.2泵车特点………………………………………………………………………2

1.3技术参数………………………………………………………………………4

第二章泵车的保养及维护………………………………………………………5

2.1机械部分………………………………………………………………………5

2.2臂架部分………………………………………………………………………14

2.3液压系统………………………………………………………………………14

第三章泵车液压系统故障及处理方法…………………………………………19

3.1系统无压力或压力不足………………………………………………………19

3.2流量不足………………………………………………………………………19

3.3泄漏……………………………………………………………………………19

3.4过热……………………………………………………………………………19

3.5振动……………………………………………………………………………19

3.6冲击……………………………………………………………………………20

第四章泵车故障案例浅析………………………………………………………21

4.1泵车电气原理图………………………………………………………………21

4.2臂架只能单边旋转或两边都不转……………………………………………22

4.3近控遥控时臂架支腿均不能动作……………………………………………23

4.4搅拌压力不正常且调不上……………………………………………………23

第五章结束语……………………………………………………………………25

参考文献……………………………………………………………………………26

致谢…………………………………………………………………………………27

第一章泵车的基本概况

三一重工SANY系列混凝土泵车是以先进的有限元分析、动力学分析为基础，采用最前沿的材料以及控制技术开发而成的精品，并在“一切源于创新”的信念指导下，相继开发出开式油路全液压控制、主油缸智能换向控制、柴油机转速计算机自动控制装置、易更换砼活塞的泵送机构等一系列专利技术，以及数十项计算机安全控制技术。

三一重工泵车底盘、臂架系统、泵送系统三大部分通过液压、电控系统融为一体，精确配合，协调一致，轻松灵活地将混凝土源源不断送达作业面。

1.1泵车的结构

1.1.1底盘部分：

三一37米泵车采用沃尔沃，功率278KW，最高行驶速度95km/h，尾气排放达到欧4标准。

混凝土泵车底盘主要用于泵车移动和工作时提供动力。

行驶和泵送的切换通过气动装置推动分动箱中的拨叉，拨叉带动离合器，可将发动机动力经分动箱切换，切换到后桥就是行驶，切换到油泵则是混凝土输送和布料。

1.1.2泵送部分：

三一37米泵车泵送主要由主油缸、洗涤室、输送缸、料斗、S管阀（或者闸板阀）、摇摆机构、搅拌机构、输送管道组成，主油缸直径230mm，输送缸直径230mm，行程2000mm，输送管直径125mm。

1.1.3臂架部分：

包括4节液压卷折式臂架、转台、旋转机构、固定转塔、支腿等部件。

工作时，四个支腿支撑在地面上，为臂架提供一个稳固的支座，整个臂架可以在这个支座上旋转365度，每节臂架还能绕各自的轴旋转，这些动作相互组合，就能将混凝土布置在任意位置（工作范围内）。

1.2泵车特点

1.2.1臂架：

精确设计：

通过有限元分析，模态分析、动力学仿真分析计算和反复试验，以精确的数据支持为基础，确保臂系统结构合理，性能优良。

精良材质：

臂架系统的用材同样体现了可靠性原则，高强度钢板制作，屈服强度在900Mpa以上，强度更高，至为可靠。

精工制造：

臂架系统在制造工艺上更不失严谨精良，每一块钢板、每一条焊缝均经过100%无损探伤，耐用性格外出色，可承受严格的考验。

1.2.2底盘：

采用计算机闭环控制系统调节油门（已申请国家专利），根据发动机负荷自动调节油门，保持发动机在工作过程中始终处于最佳工况，充分发挥发动机的效率。

发动机部分：

配备涡轮增压，燃油电喷系统的发动机提供澎湃持久的动力支持。

转速自动控制系统：

通过传感器监控发动机转速，实施针对性调控——当负载增大引起发动机转速下降时，PLC立刻指令步进电机增大油门，反之，PLC指令步进电机减小油门。

通过PLC的闭环控制，可以使发动机始终维持在设定的最佳转速，实现科学合理地运转，确保发动机持久高效工作。

燃油优化控制：

应用计算机优化控制技术，结合燃油电喷系统及转速自动控制技术，使燃油消耗最小。

完善的自动保护系统：

1.状况切换保护：

当传动轴转动时，不能进行泵送和行驶状态切换；

2.挂挡保护：

泵送时VOLVO底盘发动机必须挂八挡（五十铃底盘发动机必须挂五挡，奔驰底盘发动机必须挂七档），挂错挡时发动机不能提速进入工作状态；

3.发动机超速保护：

CPU设置软限位，使发动机转速不能超过最大工作转速，保护主油泵不受损伤。

1.2.3泵送系统：

采用最先进的开式液压系统：

1.可以有效控制液压油油温在650C以下，克服液压系统因油温高而带来的内泻及液压元器件的非正常磨损；

2.可以通过加装管路过滤器来清除液压系统的内部污染，消除液压油污染带来的对液压元器件的损耗；

采用最先进的全液压控制技术：

1.通过在主油缸直接拾取液压信号来推动主油缸（S阀摆动油缸）换向阀阀芯的运动来控制主油缸（S阀摆动油缸）的换向；控制简单可靠；

2.全液压控制由于是通过液压阀来控制换向，避免了频繁的电气动作，提高了可靠性；

3.液压系统各原件均为原装进口，德国力士乐公司进口的主油泵、臂架油泵、威格士进口液压阀、派克高精度过滤器保证液压油的清洁度在NAS8级以上，极大的降低液压系统的故障率。

多种专利化的设计：

1、泵送排量无级调节：

将比例控制技术引入泵车，通过调节主油泵上电比例控制阀的电流大小来改变混凝土的泵送量，泵送量可在0~120立方米范围内无级调节，以适应不同的工况。

2、全自动高低压切换：

只需轻按高低压自动切换按钮，高低压自动切换就可在瞬间完成，甚至可以在泵送过程中随意切换

3、采用大口径不变径S阀：

可以有效降低混凝土通过S阀时的阻力，确保混凝土通过S阀时更流畅，减少混凝土的压力损失，同时也提高了S阀及S阀轴承的使用寿命；

4、砼活塞自动退回：

灵巧轻便，得心应手。

只需简单的按键，就能轻松地将砼活塞自动退回到水箱中，使传统方式更换活塞所需的4小时，缩短到20分钟，省时又省力。

因退出极为方便，可在每次泵送作业前先检查砼活塞，避免因砼活塞磨损引起的施工中断。

1.2.4电控系统：

人性化、智能化的电控系统，使人机一体，操作自如。

PLC控制：

PLC对整机进行精确的监控，同时通过文本显示器显示整机的工作状态，并适时给予警示。

为有效防止误操作产生意外，在控制程序中设置了多种自动保护，拒绝非法操作，强化了系统的可靠性。

触摸式按钮：

触摸式按钮避免了水和灰尘的侵入，精密保护，方便周到。

无线遥控：

无线遥控技术，使得操作庞大的泵车变得格外轻松，无限自如。

1.2.5液压系统

工作原理：

在开式液压回路中引入换向缓冲系统，充分应用比例控制技术，利用装在液压系统中的压力传感器检测换向信号，当PLC接受到传感器检测到的讯号时，立即对整个液压系统进行如下控制：

1）先将主油泵排量调低至零；2）阀开始换向；3）阀换向结束后，再将主油泵排量恢复到最大。

使主油缸获得平稳地匀加速换向过程。

1.3技术参数

型号

SY5310THB-37

底盘型号

FM12

底盘驱动方式

6×4

自重

29000kg

轴距

第一轴距

4900mm

最大速度

≥95Km/h

第二轴距

2467mm

最大爬坡度

≥30%

轮距

前轮

2034mm

外型

全长

11830mm

后轮

1831mm

总宽

2467mm

轮胎尺寸

前轮

12.00R20

总高

3931mm

后轮

12.00R20

最小离地距离

251mm

最小转弯半径

9.2m

发动机

型号

D12（符合欧州Ⅲ环保标准）

制动距离

≤10m/30km/h

输出功率

278kW/2200rpm

浇

灌

臂

型号

A-32.4/125-4BL

最大扭距

1350Nm/1200rpm

形式

4节油压折叠式

汽缸数

直列6缸

最大立地高度

36.62m

燃料种类

柴油

输送管径

125m

燃料箱容量

425L附油水分离器

末端软管长

3m

泵送方式和技术参数

驱动方式

液压式

总旋转角度

3650

油缸内径/行程

φ125mm×2000mm

第一节臂

长度

8700mm

输送缸内径/行程

φ230mm×2000mm

角度

1000

阀门形式

S型阀

第二节臂

长度

7860mm

混凝土理论排量

高压60m3/h

角度

1800

低压120m3/h

第三节臂

长度

7980mm

混凝土压力

高压12.5MPa

角度

1800

低压5.28MPa

第四节臂

长度

8080mm

高压泵送

水平距离

1000m

角度

2700

垂直距离

200m

臂架底座转角

3650

料斗容积

0.6m3

臂架水平长度

32.62m

上料高度

1430mm

臂架垂直高度

36.62m

系统油压

32Mpa

臂架旋转角度

3650

主油泵排量

260Ml

液压系统压力

320bar

最大浆料尺寸

40mm

油箱容积

220L

高低压切换

有

液压油冷却方式

风冷/水冷

水泵最大水压

2MPa

塌落度

140_230mm

水箱容积

600L

混凝土管清洗方式

水洗或干洗

第二章泵车的保养及维护

2.1机械部分

2.1.1泵送机构部分

洗涤室的水如果出现浑浊请立即更换砼密封体

图2-1水箱

每天出车前要往洗涤室里加满干净的自来水,当外界温度低于30度时,可以加三分之一左右的废机油或者废弃液压油,以提高润滑效果!

泵送完成后,拧开放水橡胶堵,将洗涤室内的水放干净.并退出活塞清洗检查；

保持洗涤室清洁,油缸活塞杆不允许有沉积污垢.；

发现洗涤室内的水有浑浊现象时,应立刻更换砼密封体；

泵送过程中发现水温过高时，请及时换新水。

2.1.2S管及搅拌轴套的润滑

图2-2润滑脂泵

图2-3分配阀

图2-4料斗

每次泵送完毕后必须进行空泵5分钟，

观察各润滑点，直到四个润滑点流出

干净的锂基脂。

保持搅拌轴及大小轴承座的良好润滑及其重要，良好的润滑能大大提高零件的使用寿命（维修时的劳动强度很大），夏季采用的是”00”非极压半流体锂基脂型,为保证其在低温条件下的流动性，请在冬季采用“000”型锂基脂。

自动润滑方式,要求时刻检查油罐内的油位，及时加油并观察料斗后面的润滑脂分配阀工作状态，指针长期溢出说明该润滑点堵塞，如在泵送过程中发现指针长期溢出，请立即将该润滑脂管拆掉，以避免其它润滑点跟着一起堵塞，工作完毕后立即对堵塞润滑点的油路进行清理疏通。

加注润滑脂时，必须保持加注容器的干净，严禁任何脏物（如木屑、纸屑等）进入润滑系统中。

图2-5润滑脂泵

异常现象

原因

排除方法

润滑泵无脂排出或排出油脂有气孔（时出油、时不出油）

泵桶内脂层低于滤网

宜先加入少量机械油淹没过滤网后再加入油脂

油脂粘度过高或老化，糊住滤网

换油脂，清洗滤网

驱动油压过低

检查系统驱动油压

油缸柱塞内有空气不能排出

拧开蝶形放气阀螺钉至空气排出后拧紧（先松开锁紧螺母,在拧开放气阀半圈即可.不宜拧开过松）

润滑泵工作压力过低，分配阀不动作（排出分配器故障）

润滑泵出油口单向阀失灵

清洗单向阀（见下图）

润滑泵内油脂不足或滤网糊住

宜先加入少量机械油淹没过滤网后，再加入油脂

各柱塞或定量换向阀芯活塞与孔磨损，造成内泄

检查活塞配合与其它活塞相比是否过松或断裂。

如有须更换被损坏元件

调压保护阀失灵

清洗调压保护阀内阀芯、弹簧（见下图）

润滑泵工作压力超负荷（排出分配器故障）

滤油器堵塞

清洗滤油器滤网

管道内油脂老化或被脏物堵住元件小孔

更换油脂，清洗各管道和各接头体小孔或更换管道、接头

管道某处被压扁

更换管道

润滑泵单向阀卡死

清洗各阀芯

2.1.3料斗部分检查

泵送完成后，要将料斗清理干净，不能有积料，否则易造成S管下部磨损甚至磨穿报废。

图2-6料斗接头

每次泵送完毕，必须打开铰链弯管，对S管内部的凹处进行清理，防止下次泵送产生堵管！

图2-7铰链弯管

要每天检查切割环和眼镜板之间的间隙，检查切割环是否损坏，切割环在其运动方向的两侧由于在S管的往复运动中要切割混凝土，故其容易磨损，但磨损的只是保护硬质合金的堆焊的耐磨焊条部位，在发现其有磨损时，请及时将切割环掉转方向90°，这样切割环的使用寿命将延长一倍，如果您有心，在切割环的耐磨焊条磨损而硬质合金未掉落的情况下，可以将切割环取下，用707焊条进行堆焊处理，这样你可以降低使用成本。

搅拌叶片磨损会造成泵车吸料性不好，料斗底部积料增多，请及时更换搅拌叶片，如果您要对搅拌叶片进行焊接，请保持叶片与料斗壁的任何位置的距离不能小于5厘米，否则会造成料斗磨穿。

图2-8搅拌叶片

眼镜板与输送缸之间的过渡部分装有过渡套，请经常检查，如发现磨损厉害，其高度低于输送缸，请及时更换过渡套，否则会影响输送缸的寿命。

图2-9过渡套

严禁包裹搅拌马达，每天要检查搅拌马达座的观察孔，检查是否漏浆。

图2-10搅拌马达

2.1.4旋转减速机

图2-11旋转减速机

减速机加注粘度等级为SAE90的APIGL4传动油（出厂时加注美孚629齿轮油），用量约4升，要求每泵送500小时或半年更换一次。

（每月）拧掉通气罩，通过输油接头和输油管检查加注润滑油，防止缺油。

每1个月给旋转减速机构中的所有齿轮表面涂抹黄油润滑

每15天通过加油座上的加油嘴用黄油枪给回转轴承加注黄油润滑。

图2-12回转轴承

清每天及时清除回转轴承机构中的砂石砾并检查回转轴承螺栓和减速机固定螺栓是否有松动和断裂现象，发现有松动和断裂的螺栓必须更换！

图2-13回转轴承螺栓

每个月检查（特别是秋冬季），检查旋转减速机的轴端密封是否损坏并打开减速机放油口，看是否有水进入减速机，防止冻裂。

保养步骤：

1．让旋转减速机工作一段时间，温度上升30度，拧开减速机放油螺堵，放掉旧油，拧紧螺堵！

2．用布将减速机周围理干净。

拧开通气罩和油位螺堵，通过加油接头加注润滑油（约四升），直到油位孔有干净的油流出。

3、拧紧油位螺堵，盖上通气罩。

图2-14减速机

2.1.5分动箱

图2-15分动箱总成

图2-16分动箱油位口

分动箱使用粘度等级为SAE90的APIGL4传动油（出厂时加注美孚629齿轮油）；要求每泵送500小时或半年更换一次。

润滑油液面不能超过油位口液面，否则会引起分动箱异常发热，使润滑油产生变质，影响齿轮和轴承润滑，造成分动箱的损坏。

要求每周检查一次分动箱的联接螺栓和挂架螺栓，防止因螺栓松动造成分动箱损坏！

齿轮油更换方法

1、工作完成后,立刻旋开放油口螺堵,使分动箱内的润滑油和污物一起流出.

2、拧上放油螺堵,将箱体周围清理干净将箱体周围清理干净,

3、拧开通气罩,从通气罩处的加油口加入新油,油面不能高于液面螺钉。

注意事项：

分动箱在泵送位置时，底盘应该挂在1：

1的档位，防止转速太高，烧坏主油泵！

分动箱安装在泵车变速箱和后桥之间。

在变速箱有转速输出时，汽车底盘的气压应该在0.7Mpa以上。

分动箱位置切换应在发动机怠速，离合器分离的情况下进行，以防止齿轮碰撞而损坏分动箱。

保证电控箱体内干净干燥，紧固好相关电器元件，保证其良好的工作。

2.2臂架部分

检查臂架，至少施工半个月用黄油枪对有黄油嘴的地方打黄油

2.3液压系统

液压系统加满矿物质的液压油（HLP46#）或以合成酯为基础的生物降解液压油（HLP-E46#）或不易燃液压油（HFC46）.泵车出厂时采用美孚或壳牌46#液压油（约700升）。

在环境温度较高的情况下，液压油可加注HLP68#，提高其粘度等级。

在环境温度较低的情况下，液压油加注美孚DTE-13M低温抗磨液压油，分动箱和回转减速机加注MOBILGEARSHC200。

不得将不同牌号不同品牌的液压油混合使用!

液压油推荐标准

标注根据DIN51502

HLP

要求标准

DIN51524PART2

特征

矿物质

粘度等级，根据DIN51519

ISOVG46标准

BP

BPEnergolHLP-HM46

EIF

ELFOLNA46

ELFOLNADS46

ESSO

NUTOH46

MOBIL

MobilDTE25

SHELL

ShellTellusoil46

ShellydrolHV46

图2-17各处油口

1.

过滤器总成

图2-18滤清器

图2-19油压表

2、液压油及滤芯的更换方法：

（1）将液压系统工作到正常工作温度完后，关闭遥控器，液压泵，发动机，打开卸荷球阀。

（2）打开油箱底部的液压油箱放油球阀放掉液压油，拧开主油泵排气口螺堵，放掉系统里的旧油。

图2-20主油泵及管接头

（3）将液压油加油口和油箱侧盖周围清理干净。

（4）打开油箱三个清洗口，用调好的小麦面团将箱内的杂质粘干净。

图2-21水箱

（5）拆开虑清器（两个），取出虑芯，将虑清器座内清洗干净。

（6）将新虑芯安装在虑清器座上，往油杯里灌满液压油后，再将油杯拧上；装好主油泵放油螺堵；盖好油箱侧盖板！

（7）拆开液压油加注口盖板，往油箱内加入经过滤的液压油，约700升！

（车型不同油量不同）

（8）打开主油泵排气口，直到有新油成注状流出，拧紧螺堵。

（9）关闭卸荷球阀，将泵送排量调到最低，依次将底盘从低档到高档怠速运行几分种。

当环境温度低于15度先进行低速档位运行几分钟，再正常档位进行预热使油温达20度以上后方可进行施工。

在泵送前和结束后都要进行空机泵送运行5分钟以上以保证泵送系统、料斗机构良好的润滑。

（10）要求每天出车启动前（特别是冬天），打开油箱底部的手动球阀，放掉油箱内的冷凝水和沉淀污垢，以延长液压油的使用寿命。

图2-22水箱接头

（11）液压油及其滤芯要求每泵送500小时或半年更换一次，如果发现液压油有乳化，变色等现象，应立刻更换！

（12）每天检查液压油位，如发现油面低于最低油位刻度线，应立刻加注液压油。

第三章泵车液压系统常见故障及处理方法

3.1系统无压力或压力不足

溢流阀开启，由于阀芯被卡住，不能关闭，阻尼孔堵塞，阀芯与阀座配合不好或弹簧失效

方法：

修研阀芯与壳体，清洗阻尼孔，更换弹簧

其它控制阀阀芯由于故障卡住，引起卸荷

方法：

找出故障部位，清洗或修研，使阀芯在阀体内运动灵活

液压元件磨损严重，或密封损坏，造成内、外泄漏

方法：

检查泵、阀及管路各连接处的密封性，修理或更换零件和密封

3.2流量不足

油箱液位过低，油液粘度大，过滤器堵塞引起吸油阻力大

方法：

检查液位，补油，更换粘度适宜的液压油，保证吸油管直径

液压泵空转磨损严重，性能下降

方法：

检查发动机、液压泵及液压泵变量机构，必要时换泵

回油管在液位以上，空气进入

方法：

检查管路连接及密封是否正确可靠

蓄能器漏气，压力及流量供应不足

方法：

检查蓄能器性能与压力

3.3泄漏

接头松动，密封损坏

方法：

拧紧接头，更换密封

板式连接或法兰连接接合面螺钉预紧力不够或密封损坏

方法：

预紧力应大于液压力，更换密封

系统压力长时间大于液压元件或辅件额定工作压力

方法：

元件壳体内压力不应大于油封许用压力，换密封

3.4过热

压力调整不当，长期在高压下工作

方法：

调整溢流阀压力至规定值，必要时改进回路

系统中由于泄漏、机械摩擦造成功率损失过大

方法：

检查泄漏，改善密封，提高运动部件加工精度、装配精度和润滑条件

3.5振动

液压泵：

吸入空气，安装位置过高，吸油阻力大，齿轮齿形精度不够，叶片卡死断裂，柱塞卡死移动不灵活，零件磨损使间隙过大

方法：

更换进油口密封，吸油口管口至泵吸油口高度要小于500mm，保证吸油管直径，修复或更换损坏零件

液压油：

液位太低，吸油管插入液面深度不够，油液粘度太大，过滤堵塞

方法：

加油，吸油管加长浸到规定深度，更换合适粘度液压油，清洗过滤器

溢流阀：

阻尼孔堵塞，阀芯与阀座配合间隙过大，弹簧失效

方法:

清洗阻尼孔，修配阀芯与阀座间隙，更换弹簧

其它阀芯移动不灵活

方法：

清洗，去毛刺

管道：

管道细长，没有固定装置，互相碰击，吸油管与回油管太近

方法：

指设固定装置，扩大管道间距离及吸油管和回油管距离

电磁铁：

电磁铁焊接不良，弹簧过硬或损坏，阀芯在阀体内卡住

方法：

重新焊接，更换弹簧，清洗及研配阀芯和阀体

机械：

液压泵与电机联轴器不同心或松动，运动部件停止时有冲击，换向缺少阻尼，电动机振动

方法：

保持泵与电机轴同心度不大于0.1mm，采用弹性联轴器，紧固蜾钉，设阻尼或缓冲装置，电动机作平衡处理

3.6冲击

蓄能器充气压力不够

方法：

.给蓄能器充气

先导阀、换向阀制动不灵及节流缓冲慢

方法：

减少制动锥斜角或增加制动锥长度，修复节流缓冲装置

第四章泵车故障案例浅析

4.1泵车电气原理图

4.2臂架只能单边旋转或两边都不转

例：

一台06年37米泵车，在泵送过程中突然出现臂架近，遥控状态下左右只能单边旋转或两边都不转。

故障分析

1、电气方