懸臂式斗輪堆取料機(jī)俯仰液壓系統(tǒng)故障分析

朱春波 李 偉

作者通聯(lián)：韶鋼修建部焦化維修站 廣東韶關(guān)市曲江區(qū) 512123

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懸臂式斗輪推取料機(jī)，常年在露天作業(yè)，粉塵濃度大，日曬雨淋，白天晚上溫差大，環(huán)境惡劣。近期，堆取料機(jī)俯仰液壓系統(tǒng)產(chǎn)生點(diǎn)頭現(xiàn)象。懸臂梁俯仰液壓系統(tǒng)工作原理見(jiàn)圖1。

圖1

一、俯仰液壓系統(tǒng)工作原理

對(duì)于整臺(tái)設(shè)備，兩同步油缸作為整個(gè)懸臂升降控制的動(dòng)力源。液壓泵采用軸向柱塞泵，用溢流閥控制系統(tǒng)壓力，采用電液換向閥作為主換向閥，M型中位機(jī)能。系統(tǒng)在非工作狀態(tài)時(shí)電機(jī)不必停止，避免了電機(jī)頻繁啟動(dòng)。系統(tǒng)采用一個(gè)調(diào)速閥來(lái)調(diào)節(jié)液壓缸下降速度，調(diào)速方式為進(jìn)油調(diào)速。液壓缸上升速度不能調(diào)節(jié)。當(dāng)換向閥處于中位時(shí)兩平衡閥互鎖，保證液壓缸上下兩腔的壓力。系統(tǒng)利用外控順序閥和電液換向閥的M型中位機(jī)能保壓，由于順序閥和電液換向閥的密封性不夠好，因此液壓缸在懸臂梁重力作用下會(huì)緩慢下降，對(duì)斗輪堆取料機(jī)工作不利。

二、故障現(xiàn)象

懸臂式斗輪堆取料機(jī)，懸臂梁下降過(guò)程中時(shí)走時(shí)停，不平穩(wěn)，即產(chǎn)生點(diǎn)頭現(xiàn)象。設(shè)備機(jī)械鋼構(gòu)架和俯仰機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)都未改動(dòng)過(guò)，工作負(fù)載也沒(méi)有明顯變化。由于懸臂梁自身較重，時(shí)走時(shí)停會(huì)使液壓系統(tǒng)產(chǎn)生較大沖擊。

三、故障原因分析

根據(jù)系統(tǒng)原理及俯仰液壓系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)情況分析，上升過(guò)程平穩(wěn)，下降過(guò)程出現(xiàn)點(diǎn)頭現(xiàn)象?？赡茉蛴校?/p>

下降時(shí)無(wú)桿腔背壓過(guò)大；下降時(shí)有桿腔供油不足；同步油缸由于內(nèi)泄漏不能同步。

1.無(wú)桿腔背壓過(guò)大的處理

懸臂梁下降無(wú)桿腔回油時(shí)，經(jīng)過(guò)平衡閥，如果此平衡閥的閥芯運(yùn)動(dòng)不靈活，會(huì)引起回油時(shí)油液時(shí)斷時(shí)續(xù)地通過(guò)平衡閥，從而引起回油背壓過(guò)高，造成懸臂梁下降時(shí)點(diǎn)頭。處理時(shí)，只要將此平衡閥清洗干凈即可。

2.有桿腔供油不足

單向調(diào)速閥如果通流截面積調(diào)得過(guò)小，活塞下降時(shí)有桿腔則供油不足，引起壓力降低，使回油路平衡閥時(shí)開(kāi)時(shí)閉，從而引起點(diǎn)頭。處理時(shí)，重新調(diào)好調(diào)速閥的通流截面即可。

3.同步油缸不同步

由于內(nèi)泄造成同步油缸不同步，懸臂梁下降時(shí)會(huì)出現(xiàn)一定擺動(dòng)或偏斜，擺動(dòng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生機(jī)械卡阻，引起點(diǎn)頭現(xiàn)象發(fā)生。這種情況會(huì)在兩同步油缸有一個(gè)內(nèi)泄很嚴(yán)重的情況下出現(xiàn)，處理時(shí)，應(yīng)該檢查油缸是否有內(nèi)泄，如有則修復(fù)或更換油缸。從檢修的角度來(lái)看，檢查更換油缸不易，應(yīng)先排除較易檢查的，有疑問(wèn)的液壓元件故障，然后再考慮是否是油缸內(nèi)泄引起的問(wèn)題。

四、系統(tǒng)設(shè)計(jì)及安裝缺陷

1.系統(tǒng)設(shè)計(jì)缺陷

在懸臂式斗輪推取料機(jī)俯仰液壓系統(tǒng)中，由于液壓缸上下腔回油時(shí)兩個(gè)外控順序閥的外控口分別接在對(duì)方的油路上，液壓缸下降時(shí)，液壓油進(jìn)入液壓缸上腔而使壓力升高將回油路上的順序閥打開(kāi)，又由于液壓缸背壓低，且液壓缸受負(fù)載作用，導(dǎo)致液壓缸內(nèi)活塞快速下沖，液壓缸下腔油液大量流回油箱，上腔來(lái)不及供油，壓力突然降低，使回油路上的順序閥關(guān)閉，會(huì)造成液壓缸瞬間停止。待系統(tǒng)經(jīng)過(guò)短暫恢復(fù)后油缸又開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，這樣一來(lái)，液壓缸在下降過(guò)程中就時(shí)走時(shí)停，即出現(xiàn)點(diǎn)頭現(xiàn)象。

2.系統(tǒng)安裝缺陷

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)考察，采用剛性同步連接兩同步缸的油管安裝時(shí)未嚴(yán)格按要求對(duì)稱分布，這種不對(duì)稱的安裝，會(huì)造成兩同步缸工作時(shí)壓力不等。對(duì)于有同步要求的液壓回路，在沒(méi)有其他措施的情況下，應(yīng)保證兩同步缸接到油路的管長(zhǎng)盡量相等。因?yàn)橐簤河土鹘?jīng)管路時(shí)有沿程壓力損失，這個(gè)損失的大小與管長(zhǎng)有直接關(guān)系。另外，每經(jīng)過(guò)一個(gè)彎頭，都會(huì)有一個(gè)較大的局部壓力損失，這些都會(huì)使兩缸的壓力不一致，進(jìn)而引起同步油缸不能完全同步升降。

五、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)上述對(duì)懸臂式斗輪堆取料機(jī)俯仰液壓系統(tǒng)點(diǎn)頭故障的分析，可以根據(jù)情況找出故障處理對(duì)策，具體改進(jìn)和維修措施都較簡(jiǎn)單，在此不再贅述。由于檢查或更換油缸不易，建議先排除較易檢查的有疑問(wèn)的液壓元件故障，然后再考慮是否是油缸內(nèi)泄問(wèn)題。