1. 液壓回路工作原理

鬥杆是挖掘機工作裝置的一部分，其液壓回路如附圖所示。由發動機1 輸出動力給主泵的前泵2 和後泵3 以及先導泵4，使其輸出工作壓力油和先導壓力油。駕駛員啟動挖掘機後，打開安全鎖操縱手柄，先導安全換向閥6 閥芯移位，打開先導泵4 到先導閥8 的油路。

當操縱先導閥8 手柄執行挖掘動作時，先導壓力油流經先導閥8 後分為3 路：第1 路經過鬥杆半流換向閥7 推動鬥杆Ⅱ閥9 閥芯換向；第2路推動鬥杆Ⅰ閥10 閥芯換向；第3 路打開保持閥12，确保鬥杆缸有杆腔回油通暢。

主油路中的工作油分别由前泵2 和後泵3 經鬥杆Ⅰ閥10 和鬥杆Ⅱ閥9 合流後進入鬥杆缸14無杆腔，推動其活塞杆伸出，從而實現鬥杆挖掘動作。

在鬥杆缸活塞杆伸出、鬥杆下降到垂直于地面之前，鬥杆在其重力影響下加快下降速度，鬥杆缸無杆腔出現進油量和進油壓力不足現象。為解決此問題，在鬥杆Ⅰ閥10 的有杆腔回油與無杆腔進油之間設置了油道，并加裝了單向閥，還在有杆腔回油道上加裝了滑閥11。當無杆腔壓力不足時，有杆腔回油直接向無杆腔供油，這種功能就是鬥杆液壓回路的再生功能。

在鬥杆缸活塞杆伸出、鬥杆下降超過垂直于地面位置後，鬥杆上升。此時受重力影響，鬥杆上升速度變慢、無杆腔壓力增大，于是有杆腔回油通道上的滑閥11 閥芯移位，有杆腔回油通道接通，液壓油流回液壓油箱5。

當操縱先導閥8 手柄實現卸料動作時，先導壓力油流經先導閥8 後分為2 路：第1 路直接推動鬥杆Ⅱ閥9 閥芯換向，第2 路推動鬥杆Ⅰ閥10閥芯換向。此時主油路中的工作油分别由工前泵2 和後泵3 經鬥杆Ⅰ閥10 和鬥杆Ⅱ閥9 合流後，流經保持閥12 進入鬥杆缸14 有杆腔，推動其活塞杆收回；無杆腔液壓油經鬥杆Ⅰ閥10 直接流回液壓油箱，從而實現鬥杆卸料動作。

鬥杆液壓回路還具有鬥杆半流功能，即鬥杆選擇精細平整作業模式時，鬥杆半流電磁閥得電，鬥杆半流換向閥7 換向後切斷鬥杆Ⅱ閥9 的先導油路，實現單泵供油，達到挖掘機平整作業時精細平整和節能目的。

2. 故障排查方法

鬥杆自行下降故障，即鬥杆先導手柄在中位時，鬥杆缸活塞杆自行伸出或收回，鬥杆在其自身重力作用下自行下降。鬥杆自行下降故障是挖掘機液壓系統常見故障，其原因可能是鬥杆缸内洩漏、先導閥、端口溢流閥損壞、鬥杆閥閥芯損壞、鬥杆保持閥失靈等。

首先，排查鬥杆缸是否内洩漏。排查方法有以下3 種：一是通過顯示器檢測數據，查看鬥杆挖掘或卸料溢流壓力是否符合要求，若壓力偏低則鬥杆缸可能存在内洩漏。二是将鬥杆缸活塞杆完全伸出，拆去其有杆腔進油膠管，使用堵闆封堵回油油路主控閥側（因回油有背壓），鬥杆缸有杆腔側回油油路敞開，啟動發動機後操縱先導手柄，使鬥杆缸無杆腔繼續進油，觀察有杆腔是否有油液洩出。若有油液洩出，說明鬥杆缸存在内洩漏。三是若鬥杆自行下降比較緩慢，有杆腔油液洩漏較少不能做出判斷，可将鬥杆缸活塞杆完全收回，将工作裝置放平在地上，拆去有杆腔進油膠管，使用堵闆封堵有杆腔油口及進油膠管管口，切斷有杆腔回油油路。啟動發動機提起動臂，觀察鬥杆是否自行下降，若鬥杆自行下降，說明鬥杆缸存在内洩漏。

其次，排查端口溢流閥是否損壞。若端口溢流閥損壞，可造成鬥杆缸壓力油直接流回液壓油箱，可導緻鬥杆自行下降。排查時，可将鬥杆閥端口溢流閥與動臂閥端口溢流閥互換後試機。若故障轉移到動臂，則說明該端口溢流閥損壞。

再次，排查保持閥和鬥杆閥是否同時存在故障。通過液壓原理圖可知，隻有保持閥失靈且鬥杆移位油路打開時，才會發生鬥杆自行下降故障。排查保持閥時，先将鬥杆保持閥與動臂保持閥互換，再檢查鬥杆閥閥芯是否在中位。鬥杆閥閥芯發生移位可能有以下2 種原因：一是先導閥損壞，造成先導油路一直保持壓力，導緻鬥杆閥閥芯始終處于打開狀态；二是鬥杆閥閥芯卡滞，造成閥芯不在中位。

最後，排查先導閥是否存在故障。排查時，應測量先導手柄處于中位時的先導二次壓力。若有壓力，說明先導閥存在洩漏，鬥杆閥閥芯在先導壓力油的作用下滑動，脫離中位；若無壓力，說明先導閥功能正常。

3. 故障排查實例

我公司1 台20t 二手挖掘機在修理後的調試過程中，發生鬥杆缸杆自行伸出故障，導緻鬥杆自行緩慢下降。

首先，排查鬥杆缸内洩漏情況。因鬥杆自行下降緩慢，我們将鬥杆缸活塞杆完全收回，将工作裝置放平在地上，拆去有杆腔進油膠管，使用堵闆封堵有杆腔油口及進油膠管管口，切斷有杆腔回油油路。啟動發動機提起動臂，觀察鬥杆沒有自行下降，由此說明鬥杆缸沒有内洩漏。

其次，恢複鬥杆缸軟管連接，将鬥杆閥端口溢流閥與動臂閥端口溢流閥互換後試機，故障現象仍然存在，說明端口溢流閥無故障。

再次，檢查保持閥與鬥杆閥是否同時存在故障。将鬥杆保持閥與動臂保持閥互換，在先導手柄處于中位時測量鬥杆閥閥芯的先導二次壓力，測試結果無壓力，說明先導閥功能正常。

最後，考慮該車為二手設備，不排除主控閥内部油道損壞、部分油液直接流回液壓油箱的可能。更換主控閥後試機，故障現象消失。

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