挖掘机维修技巧与常见故障处理全解析

挖掘机维修技巧与常见故障处理全解析

一、挖掘机故障诊断技巧

（一）问：深入了解故障背景

向操作手询问故障机器的基本情况是诊断的重要开端。详细了解机器有哪些异常现象，例如是动作异常、声响异常还是性能下降等。明确故障是突发的还是渐发的，突发故障往往与液压油过脏或弹簧折断致使阀封闭不严等因素有关；渐发性故障多数是因元件磨损严重、橡胶密封或管件老化所致。询问使用中是否存在违规操作，如是否长时间超负载运行、是否在恶劣环境下未遵循操作规范等。了解维修保养情况，包括液压油牌号是否正确及更换的频率和时间，故障发生的时机，是在工作开始时就出现，还是作业一段时间后才产生等问题。通过这些信息的收集，就能基本确定该液压系统所出现故障的特点，为后续精准诊断奠定基础。例如，若操作手反馈挖掘机在工作一段时间后，某个动作逐渐变得迟缓且伴有油温升高现象，就可初步推测可能是泵或阀内漏等渐发性故障原因。

（二）看：直观检视液压系统表象

通过眼睛仔细查看液压系统的工作情况。首先检查油箱内的油量是否符合要求，观察有无气泡和变色现象，因为机器的噪声、振动和爬行等常与油液中大量气泡有关，油液变色可能预示着油质恶化或有其他杂质混入。查看密封部位和管接头等处的漏油情况，漏油不仅会造成油液浪费，还可能导致系统压力不足或污染工作环境。留意压力表和油温表在工作中指示值的变化，异常的压力或油温波动往往是故障的重要信号，如油温过高可能是散热不良、内泄严重或系统过载等原因。检查故障部位有无损伤、连接渐脱落和固定件松动的现象，这些问题可能直接影响系统的正常运行。当出现液压油外漏的故障时，在排除紧固螺栓扭力不足或不均匀后，在更换可能已严重磨损或损坏的油封前，还应检查其压力是否超限，因为过高的压力可能会冲破油封。安装油封时，要检验油封型号和质量，并做到准确装配，确保密封效果。

（三）听：凭听觉辨别异常声响来源

用耳朵检查液压系统有无异常响声。正常的机器运转声响有其特定的节奏和音律，并保持相对稳定。熟悉和掌握这些正常规律，就能准确地诊断出液压系统是否工作正常。根据节奏和音律的变化情况，以及不正常声音产生的部件，可确定故障发生的部位和损伤程度。例如，高音刺耳的啸叫声，通常是吸进了空气，可能是由于吸油管密封不良或油液液位过低；液压泵的 “喳喳” 或 “咯咯” 声，往往是泵轴或轴承损坏；换向阀发出 “哧哧” 的声音，是阀杆开度不足；粗沉的 “嗒嗒” 声，可能是过载阀过载的声音。若是气蚀声，则可能是滤油器被污物堵塞、液压泵吸油管松动或油箱油面太低等原因，通过仔细聆听这些异常声响，能快速定位故障根源。

（四）摸：借助触觉感知系统异常

利用灵敏的手指触觉，检查液压系统的管路或元件是否发生振动、冲击和油液温升异常等故障。用手触摸泵壳或液压件，根据冷热程度就可判断出液压系统是否有异常温升，并判明温升原因及部位。若泵壳过热，则说明泵内泄严重或吸进了空气，因为内泄会使机械能转化为热能，导致泵壳温度升高，而吸入空气会使泵的工作效率降低，同样产生热量。若感觉振动异常，可能是回转部件安装平衡不好、紧固螺钉松动或系统内有气体等故障，振动会加剧部件的磨损，影响系统的稳定性和可靠性。

（五）试：通过操作判定故障部位

操作机器液压系统的执行元件，从其工作情况判定故障的部位和原因。

1、全面试

根据液压系统的设计功能，逐个做实验，以确定故障是在局部区域还是在全区域。若全机动作失灵或无力，则应首先检查先导操纵压力是否正常，因为先导压力不足会导致各执行元件无法正常工作；检查离合器（连轴器）是否打滑（松脱），这会影响动力传递效率；查看发动机动力是否足够，发动机动力不足会使整个系统动力输出受限；检查液压油油量是否充足以及液压泵进口的密封情况，油液不足或泵进口密封不良会导致泵吸油不畅，影响系统压力和流量。例如，一台挖掘机的故障症状仅表现为动臂自动下降，则故障原因可能在换向阀、过载阀或液压缸的油路之中，与液压泵及主安全阀无关，通过这种全面的测试和分析，能缩小故障排查范围。

2、交换试

当液压系统中仅出现某一回路或某一功能丧失时，可与相同（或相关）功能的油路交换，以进一步确定故障部位。如挖掘机有两个互相独立的工作回路，每一个回路都有自己的一些元件，当一个回路发生故障时，可通过交换高压油管使另一泵于这个回路接通，若故障还在一侧，则说明故障不在泵上，可能是该回路中的其他元件如控制阀、液压缸等出现问题，这种方法能快速定位故障所在的具体回路或元件。

二、常见挖掘机故障维修

（一）发动机转速下降

首先要测试发动机本身输出功率，如果发动机输出功率低于额定功率，则产生故障的原因可能是多方面的。燃油品质差会影响燃烧效率，导致动力不足；燃油压力低会使燃油供应不畅；气门间隙不对会影响进气和排气效率；发动机的某缸不工作会使整体动力输出减少；喷油定时有错会导致燃油燃烧不充分；燃油量的调定值不对会使燃油供给量不合理；进气系统漏气会使进入气缸的空气量减少；制动器及其操纵杆有毛病会增加发动机的负载；涡轮增压器积炭会影响增压效果。如果发动机输出动力正常，就需要查看是否因为液压泵的流量和发动机的输出功率不匹配。液压挖掘机在作业中速度与负载是成反比的，即流量和泵的输出压力乘积是一个不变量，泵的输出功率恒定或近似恒定。如果泵控制系统出现了故障，就不能实现发动机、泵及阀在不同工况区域负荷优化匹配状态，挖掘机从而将不能正常工作。此类故障要先从电器系统入手，检查传感器、控制器等是否正常工作，再检查液压系统，查看泵、阀等元件的工作状态，最后检查机械传动系统，如传动轴、离合器等是否有故障。

（二）工作速度变慢

挖掘机工作速度变慢主要原因是整机各部磨损造成发动机功率下降与液压系统内泄。挖掘机的液压泵为柱塞变量泵，工作一定时间后，泵内部液压元件（缸体、柱塞、配流盘、九孔板、龟背等）不可避免地产生过度磨损，会造成内漏，各参数据不协调，从而导致流量不足油温过高，工作速度缓慢。这时就需要整机大修，对磨损超限的零部件进行修复更换，如更换磨损的柱塞、配流盘等。但若不是工作时间很长的挖掘机突然变慢，就需要检查以下几方面。先查电路保险丝是否断路或短路，电路故障可能导致控制信号异常，影响液压系统的工作；再查先导压力是否正常，先导压力不正常会使执行元件动作迟缓；再看看伺服控制阀 - 伺服活塞是否卡死以及分配器合流是否故障等，这些部件故障会影响液压油的分配和流向；最后将液压泵拆卸进行数据测量，确认挖机问题所在，通过测量泵的排量、压力等参数，判断泵是否正常工作。

（三）挖掘机无力

挖掘无力是挖掘机典型故障之一，可分为两种情况。

1、挖掘无力但发动机不憋车

挖掘力的大小由主泵输出压力决定，发动机是否憋车取决于油泵吸收转矩与发动机输出转矩间的关系。发动机不憋车说明油泵吸收转矩较小，发动机负荷轻。如果挖掘机的工作速度没有明显异常，则应重点检查主泵的最大输出压力即系统溢流压力。如果溢流压力测量值低于规定值，表明该机构液压回路的过载溢流阀设定值不正确，导致该机构过早溢流，工作无力。则可以通过转动调整螺丝来调整机器，将溢流压力调整到合适的范围，使挖掘力恢复正常。

2、挖掘无力，发动机憋车

发动机憋车表明油泵的吸收转矩大于发动机输出转矩，致使发动机超载。这种故障应首先检查发动机速度传感系统是否正常，检查方法与前文所述发动机检查方法类似，如检查传感器是否损坏、线路是否连接良好等。因为发动机速度传感系统故障可能导致发动机控制单元无法准确获取发动机转速信息，从而无法合理控制油泵的输出功率。经过以上细致的检查与排除故障，发动机速度传感系统恢复正常功能，发动机憋车现象消失，挖掘力就会恢复正常。

（四）跳挡

1、原因

变速传动机构磨损

W4 - 60 型挖掘机上采用的是机械换挡变速的传动机构，这种传动机构是依靠滑动齿套在固定齿套上作轴向移动并与各挡的从动齿轮相啮合来实现换挡的。在频繁的换挡过程中，上述各啮合齿轮的轮齿端面易被磨成锥形，造成其啮合性能降低而导致 “跳挡”。因为锥形齿面在受力时容易产生轴向分力，使齿套脱离啮合状态。

自锁机构的性能下降

为防止变速器 “跳挡”，该型挖掘机在变速器的 Ⅱ、Ⅲ 挡和 Ⅳ、Ⅴ 挡拨叉轴上方的箱盖孔内和 Ⅰ、倒挡拨叉内均安有起自锁作用的钢球及弹簧。当起定位自锁作用的弹簧其弹性减弱或折断时，自锁机构的自锁性能会下降直至消失，造成变速器 “跳挡”。同时，定位钢球或拨叉轴上的凹槽若出现磨损，也可造成变速器 “跳挡”，因为这些部件磨损后无法有效限制拨叉轴的轴向移动。

换挡装置调整不当

该型挖掘机的变速器采用的是机械式人力换挡的方式，若变速杆、纵轴、横轴及竖固定螺钉松动亦可造成变速器 “跳挡”。松动的部件会使换挡操作的准确性和稳定性受到影响，导致齿套无法正确啮合。

外界负载突然变化

由于挖掘机的工作性质及该机自身的设计原因，外界负载的突然变化也会导致其变速器 “跳挡”。当路面凸凹不平、机器作下坡行驶或行驶路线不当而使外界负载突然发生变化时，这种负载的突然变化会通过车轮、传动轴作用在变速器的挡位啮合齿轮上，使挡位啮合齿轮因产生轴向推力而脱开，造成变速器 “跳挡”。例如在崎岖的山路行驶时，挖掘机频繁受到颠簸和冲击，容易引发跳挡现象。

操作方法不当

挖掘机在坡道上行驶（尤其是下坡行驶）时，如果操作不当，也会导致变速器 “跳挡”。如换挡时未踩住制动踏板或未将发动机转速控制好，使换挡过程中齿轮受力不均，容易脱开啮合。

2、预防措施

严格按照操作规程和驾驶要领进行操作，尽量避免换挡时 “打齿”，以减少齿轮副的磨损。换挡时要平稳操作，使齿轮能够顺利啮合。

严格执行保养制度，加强换挡装置的维护保养。当换挡装置杆系连接不当时应及时调整，确保换挡装置性能良好。定期检查变速杆、纵轴、横轴及固定螺钉的紧固情况，及时发现并处理松动问题。

注重对自锁机构的维修与保养，对定位作用降低或失去定位效能的定位钢球、弹簧及拨叉轴，应及时修复或更换，使自锁机构的自锁性能处于良好的状态。定期检查弹簧的弹性和钢球、拨叉轴的磨损情况，保证其能有效防止跳挡。

组装变速器时，应严格按操作规程进行操作，确保变速器各机件调整正确、紧定适当。较大的下坡路面时，驾驶员应严格按照下坡的动作要领进行操作，切不可违规。在组装过程中，要精确调整齿轮间隙、安装位置等参数，确保变速器正常工作。

3、应急处置方法

在挖掘机的行驶过程中，若出现变速器 “跳挡” 时，应及时使机器停机（或继续行驶），然后查找原因，排除故障。

在平路上行驶时出现 “跳挡”，可按正常的停机要领停机，认真查找原因，排除故障。检查齿轮、自锁机构等部件是否有异常，修复或更换损坏的部件。

上坡行驶时出现 “跳挡”，可将挡位置于低 - 速位置或 Ⅰ 挡位置，待机器行驶到坡顶时再停机，排除故障；若减挡不成功或又一次出现 “跳挡” 时，应按坡道停机的动作要领及要求停机，然后排除故障。上坡时跳挡要及时调整挡位，避免车辆下滑，确保安全停机。

在下坡道上行驶时出现 “跳挡”，应按加挡的动作要领将挡位置于高 - 速的位置或采取 “抢挡”（紧急减挡）措施，待机器行驶到坡底后再停机检查，排除故障；若 “加挡”、“抢挡” 不成功或又一次出现 “跳挡”（此时为空挡）时，驾驶员可将发动机转速控制在中速（防止发动机熄火），采用 “点刹” 的方法使机器滑至坡底，然后排除故障。如果 “加挡”，“抢挡” 不成功或又一次出现 “跳挡”（此时为空挡），并且机器又处在下大坡道时（此时机器会以很快的速度向坡底 “俯冲”），应迅速地按照下坡停机的动作要领及要求停要，然后扣除故障。下坡跳挡要采取措施控制车速，防止车辆失控。

（五）动臂修复

1、产生裂纹的原因

挖掘机动臂侧板产生裂纹的原因较为复杂。原焊缝本身可能存在气泡、夹渣和微小龟裂等缺陷，在挖掘机超负荷工作时，原焊缝处会产生微小裂纹并慢慢扩大，因为超负荷会使焊缝承受更大的应力。焊接时焊条与板材的性能不符而产生裂纹，不同材质的焊条和板材在焊接过程中可能因热膨胀系数等差异导致焊接接头强度不足。因挖掘机动臂体积较大，难以采用可靠有效的加热保温措施，焊后未能彻底除去焊缝周边母材淬硬区，导致焊缝强度下降，淬硬区的存在会使焊缝变脆。挖掘机作业过程中振动冲击较大，焊缝处受力不均使焊缝开裂，频繁的振动和冲击会使焊缝疲劳，最终导致裂纹产生。

2、修复方法

焊前准备工作

用手砂轮将原焊缝裂纹处的油污、油漆、锈蚀等清除干净，保证焊接面清洁。用气刨机将焊缝裂纹刨割掉，刨割至侧板的本体，并将以往焊接的母材淬硬区清除干净，确保焊接质量。刨割后用角砂轮将切口打磨平整（内侧接口打磨出 V 形坡口），清洗、粉色检查后，确认裂纹已全部找到并清除干净。

焊接过程

根据现有维修条件，选用 Φ5mm 型号为 E5015（J507）或 E5016（J506）焊条，在 350℃温度下烘烤 2h，再在 100℃保温，防止焊条吸潮，随用随取；焊接电流 190 - 230A。由于挖掘机侧板厚度较大，焊接前应将焊接的部位预热至 150 - 250℃，提高焊接接头的质量。在焊接过程中，可采用分段、对称、倒退法施焊，减少焊接变形。在焊缝冷却过程中应不断用手锤对焊缝金属进行敲击，以消除应力，防止焊缝开裂。在侧板转角处施焊时，为避免起落弧缺陷，宜连续施焊，以改善连接处的受力状况。

焊后处理

焊接结束后，彻底清除飞溅物、焊渣和焊瘤等，焊缝余高不得大于 2.5mm，保证焊缝表面平整。对焊缝进行磁粉探伤检查，不允许有裂纹等缺陷，确保修复质量。

防焊缝锈蚀措施

将焊缝彻底打磨、除锈并涂以防锈漆，防止焊缝再次锈蚀。在挖掘施工现场，对于已有的锈蚀焊缝，可根据实际情况选择手工除锈，缺点是工人劳动强度较大，人工费用较高；亦可采用酸洗除锈方式，即以有机酸为主要基科，配以缓蚀剂、表而活性剂、除锈剂、防锈剂和成膜剂等复合材料，调制成具有除锈、防锈和底漆功能的酸洗溶液，通过清洗达到除锈和防锈目的。此外，在使用过程中，还应注意使挖掘机经常处于清洁和干燥的环境中，保持通风良好，及时排除侵蚀性气体和湿气，从环境方面减少焊缝锈蚀的可能性。