液压转向驱动无法旋转: 独立电机, 刹车和变速箱故障

一个不会旋转的液压转弯驱动, 或者旋转得太慢, 这带来了比看起来更难的诊断问题. 电机埋藏在外壳内, 减速器通过螺栓固定在一个旋转环上, 制动是一个独立电路, 唯一可察觉的症状是上层结构没有移动.

很容易直接去找减针, 因为那是最大、最昂贵的部分，也是人们担心失败的部分. 这种本能值得抵制的理由是出于实际原因，而非统计学上的: 检查成本最低、最难看清的部位，是诊断中最先排除的部位, 而消除它们，正是将对还约器的猜测转化为对它的陈述.

避免错误诊断的方法是将系统划分为四个功能部分并确定, 有证据, 哪部分未能兑现承诺. 这就有四种可能的结果，而不是一次猜测.

四个部分

液压转向驱动不是单一部件. 它是一连串函数, 而且每个都可以独立失效.

第一部分, 液压供给. 泵, 其控制阀, 浮雕布置, 过滤器, 油况与油位, 以及电机的线条. 该部分的工作是提供高压流量.

第二部分, 电机. 液压电机本身, 包括其内部状态, 其位移设置为可变, 及其壳漏行为. 该段将流量和压力转换为扭矩和速度.

第三条, 刹车. 保持制动器及其释放电路. 本节不驱动任何东西; 它允许或阻止运动.

第四条, 机械输出路径. 减速器, 其输出小齿轮或花键, 旋转环齿轮, 以及它们之间的螺栓连接. 该段将扭矩传递给结构.

已发表的挖掘机转弯系统描述正是描述了这种组成: 液压马达, 一个旋转环齿轮, 以及一个控制阀, 系统提供制动, 防止空蚀的补流, 液压冲击保护, 以及 slew 优先级.

该分区的诊断价值在于每个切段产生不同的签名, 而且这些签名可以在不拆解机器的情况下区分出来.

第三部分 首先, 因为这是最容易误读的

转向系统用的现场故障分析材料反复归根结底: 刹车没有松开.

它之所以排在这些名单前列，更多是因为它的外观. 这种病因的症状难以与机械故障区分, 而且它是排除成本最高的之一. 电机是加压的, 石油在流动, 机器甚至可能微微颤抖, 而且没有任何东西会旋转. 它看起来就像卡死的减速器, 而区分两者的读数是制动口处的制动释放压力.

转向驱动的保持制动器通常通过弹簧施加并释放压力. 它默认能保持，需要正向液压信号才能松开. 任何干扰信号的东西都会承受负载: 卡住的释放阀, 释放通道中的一个阻塞或受限的孔口, 一个不通电的电磁铁, 布线故障, 或控制逻辑条件未被满足. 已发表的液压电机故障排查资料中提到了不释放负制动器, 包括释放压力路径中的节流节气门, 电机无法启动的原因之一是.

区分证据很直接，不需要拆解, 不过刹车口需要装个仪表. 如果制动释放压力存在且制动器仍然保持, 刹车本身有问题. 如果释放压力不存在, 故障在释放电路的上游, 而且减速器从未参与过任何操作. 释放压力是必要的证据, 这不足以证明刹车机械松开: 活塞可能加压，摩擦组仍受腐蚀限制, 一个断裂的弹簧, 或者损坏的指南, 因此必须确认释放状态以及产生释放状态的压力.

还有第二个理由需要先查看这部分: 刹车卡住的后果是电机在负载锁定时熄火. 这种情况可能会损坏电机，或者产生足够的热量损坏刹车, 所以在其他地方调查时让它继续，会把便宜的故障变成昂贵的故障.

第一和第二部分: 无流动的压力, 无压力流动

如果刹车松开了，但货物依然没有移动, 接下来的问题是电机是否得到了所需的满足, 这正是单一规范读数误导的地方.

液压电机通过压力产生扭矩，通过流动产生速度. 这两者是不同的要求, 由同一油产, 一个系统可以满足其中一种，而另一项则失败.

低压和充足流量使电机在无负载时能自由转动，负载时熄火, 或者运行缓慢且虚弱. 低流量但压力适中，电机能保持扭矩但转速过慢, 或者在负载下无法从静止状态开始，因为泄漏路径在产生有用功之前就消耗了可用流量.

液压供应能力和电机性能应结合设备制造商批准的诊断记录和程序进行评估. 压力, 流, 控制命令, 制动释放条件, 运动行为必须在实际电路的背景下进行解释. 合格人员必须使用指定的测试安排和允许的操作条件; 没有任何通用的故障排除文章能为特定机器规定液压测试配置.

同样的逻辑也适用于流. 磨损的泵在低流量下提供额定压力, 而仪表无法显示. 流量必须被测量, 或通过定时位移测试推断, 或者根据执行器在已知负载下实际达到的速度.

本节还有两个检查既便宜又决定性. 电机的壳体排水容积表明内部泄漏: 内部泄漏过多的电机会直接将机油排出，而不是转动轴, 而且在供水压力正常时，它会持续. 机油温度和机油状况也很重要, 因为冷油会提高粘度，可能导致发动机在负载下无法启动, 而受污染的机油则会损坏发动机内部表面.

已发表的转弯系统现场故障排除也列出了低导向压力状况，是导致旋转缓慢或微弱的原因之一. 当电机的位移或系统运行依赖于导向信号时, 低点头压力使机器运行迟缓，而非完全停滞, 这与完全失败是不同的症状，指向不同的区域.

第四条: 确认机械路径是完整的

如果供电和电机都被证明能用, 刹车正在松开, 机械路径成为候选路径. 这正是测量胜过检查的地方.

需要回答的问题不是 "减小器坏了吗？" 但是 "电机轴的运动是否会到达输出端。" 这个问题可以通过机器已经产生的证据得到答案, 而不是通过暴露加压机器上的旋转轴来实现. 大多数安装设备配备的是电机本身的速度传感器，安装在该传感器的位置, 外壳上的关闭检查窗口, 或者在系统隔离并固定负载时读取旋转元件上的标记. 如果这些证据显示电机轴在转动而输出没有, 责任在他们之间. 如果电机轴不转动, 故障在上游, 而且无论怎么做减针都没用.

如果无法用机器设计的传感器或封闭的观察点确认旋转, 使用制造商批准的诊断方法，且负载固定好. 压力, 流, 控制命令, 制动释放条件, 运动行为必须结合解释. 高压无输出运动时可以产生液压, 控制, 刹车, 或机械原因; 仅凭压力无法确定故障. 电流或功率仅适用于电动机或泵驱动, 而不是液压马达.

对于减速器本身, 停止旋转的失效模式很少且独特: 断齿或失效轴承坍塌导致列车卡住, 卡死输出轴承, 输出轴断裂或花键剥离, 或者减速器输出与转向环之间的螺栓连接失效. 每种都会产生不同的签名, 最后一个最容易检查，也是最常被忽视的: 固定输出小齿轮或减速器与结构上的螺栓可能会松动或剪切, 减速器正常转动，负载上没有任何连接.

旋转环本身也属于这一部分. 齿轮如果滚道损坏或轴承失效，无论驱动如何都会抗拒旋转, 并通过检查齿轮齿和测量断开驱动时环的自由旋转来检查其状况.

整个过程的安全线

转向驱动装置悬挂着一个负载, 通常是在人或设备上, 而且通常是在松开刹车后，可以被风或重力左右的机器上. 在故障排除建议中出现的两种做法在这里是不可接受的.

在负载悬挂时，不要破坏制动器来测试系统的其他部分. 在不平衡的旋转结构上释放保持制动器，使结构能够承受自身重量移动, 而且移动不受驱动器控制.

不要绕过压力或过载保护 "看看它会不会动。" 这些装置的存在是为了防止测试可能出现的那种失败.

任何需要松开刹车的诊断都应该在货物着陆后进行, 被封锁, 或以其他方式获得保障, 并且机器处于一个无意运动无法造成伤害的状态. 正因如此，已发布的旋转设备故障检测通用规范将安全状态置于首位: 能量隔离, 验证, 停摆, 压力释放, 以及在任何诊断动作前进行机械稳定.

决定一切的证据套装

以下证据是一个规划框架, 不是现场测试序列. 液压测量和功能测试必须针对具体型号进行，并由合格人员使用制造商认可的电路进行, 指定测试点, 以及指定的保护设置. 作为一般的排查步骤，不要堵塞电机接口或制造死头状况.

表格中的顺序是关于前一小时在哪里度过的建议, 而且，这个理由值得说明，而不是用失败的统计数据来掩饰. 第一和第三部分优先，因为它们检查起来便宜, 因为他们的症状最接近机械故障, 而且因为那里打错电话代价很高: 因制动锁死而停火的电机会将廉价故障转化为电机损坏或热损伤制动. 第四条最后不是因为它从未失败，而是因为证明它成本最高，并且第一到第三条已经通过，这才让结论站得住脚.

第四节为 行星转向驱动 将成为调查的主题, 等到桌子被处理完毕, 调查部门已经知道运动停止时哪些接口处于负载状态.

寻找应该从哪里开始, 以及不该如此的地方

对于硬盘故障或异常, 方向问题排在仪表问题之前. 双向均存在故障，与供电问题一致, 刹车, 或机械原因. 仅存在单向故障的断线是指向方向阀的引线, 松了口气, 或者电机的不对称, 而且在任何事情被关联之前，它就缩小了搜索范围, 不过，线索并不等于结论.

然后审查模型认可的诊断记录: 制动释放压力作为一个数据点, 制造商规定的供水和电机压力/流量测量, 以及适用时的案例排水信息. 仅凭制动点压力并不能证明制动器机械松开.

该顺序也解释了搜索完成后替换问题的后续情况. 一条追溯到第一段的断层, 二, 或者已经找到了三颗，已经在减小器外面, 所以更换减小器并不能解决这个问题. 只有落在第四段的断层才会到达减速器, 而诊断工具到那时所做的，就是确定运动停止时哪些接口处于负载状态. 这些接口就是安装面, 输出连接环齿轮, 以及制动装置.

这三个界面事实都无法仅凭症状描述确定, 这也是在调查前而非调查后进行测量的实际理由. 一块经过表格的驱动器带着接口问题到达供应商，并用接口术语表示. 一个没有到货的硬盘会附带它不会做什么的描述, 而任何人首先要做的，就是从那个症状回溯到产生它的界面. 使第二个案例与第一个情况一样简短的文件是液压电路图, 故障日志, 在每个测量点采集的读数, 电机和减速器型号的命名, 制动类型, 以及输出连接图. 这些可以发送到这里, 这三种接口可以作为三个独立的答案来讨论，而非单一症状.