隨著液壓傳動(dòng)技術(shù)的不斷發(fā)展和提高，汽車式、輪胎式及履帶式起重機(jī)越來越多地采用了液壓傳動(dòng)技術(shù)，掌握液壓系統(tǒng)的工作原理和常見故障的診斷方法，對(duì)機(jī)械管理和維護(hù)的技術(shù)人員來說，是十分迫切和必要的。
液壓系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，大多數(shù)情況下不易立即找到故障部位，而把各部位元件都拆開也不現(xiàn)實(shí)。因此必須針對(duì)故障現(xiàn)象進(jìn)行分析判斷，確定故障部位或發(fā)生問題的元件。
現(xiàn)代起重機(jī)的液壓系統(tǒng)一般由控制系統(tǒng)、動(dòng)作執(zhí)行系統(tǒng)組成。因?yàn)橐簤嚎刂葡到y(tǒng)多是先導(dǎo)控制，先導(dǎo)控制系統(tǒng)也稱為操作控制系統(tǒng)(或控制油路)；動(dòng)作執(zhí)行系統(tǒng)也稱為工作系統(tǒng)(或工作主油路)。先導(dǎo)控制系統(tǒng)工作壓力較低，一般在幾兆帕，流量也較小；動(dòng)作執(zhí)行系統(tǒng)的工作壓力較高，一般為十幾到幾十兆帕，工作流量也是先導(dǎo)控制系統(tǒng)的幾倍到幾十倍。采用上述2級(jí)系統(tǒng)，可以利用低壓力、小流量的油路切換達(dá)到對(duì)高壓力、大流量油路的控制目的，使操作更加輕便。需要指出的是，各種安全保護(hù)裝置和油路系統(tǒng)之間是通過電磁閥和傳感器來傳遞工作信號(hào)的，電磁閥和傳感器多安裝于控制油路上，是整個(gè)液壓系統(tǒng)中相對(duì)脆弱的環(huán)節(jié)，其發(fā)生故障的頻率也比較高，應(yīng)是關(guān)注的重點(diǎn)。
2起重機(jī)械液壓系統(tǒng)的常見故障
2．1操作失靈
由液壓系統(tǒng)的操作控制方式可知，當(dāng)某項(xiàng)操作失靈時(shí)，其故障原因多數(shù)出現(xiàn)在先導(dǎo)控制油路和電磁控制部分，工作主油路出現(xiàn)故障概率極小。
某公司的1臺(tái)KH700—2履帶起重機(jī)發(fā)生了支腿液壓缸不能伸出的故障。先檢查控制支腿油路切換的電磁閥，發(fā)現(xiàn)該電磁閥不動(dòng)作(判斷電磁閥是否動(dòng)作，可依靠聽、摸等方法來確認(rèn)，電磁閥動(dòng)作時(shí)，一般可聽到“咔嗒”聲；用手觸摸閥體尤其是閥芯端部時(shí)，能感覺到明顯的震動(dòng))。但用萬用表檢查電磁閥線圈續(xù)流二極管是完好的，線路也一切正常，可以確認(rèn)故障出現(xiàn)在電磁閥內(nèi)部。電磁閥內(nèi)部的故障可能有以下2方面的原因：一是工作線圈損壞(短路或斷路、燒毀)，二是閥芯被卡滯。在線圈續(xù)流二極管完好的情況下，線圈損壞的概率應(yīng)該是很小的；再進(jìn)一步用萬用表對(duì)線圈進(jìn)行測(cè)試，顯示的線圈阻值在正常范圍內(nèi)，該線圈完好。將該閥解體發(fā)現(xiàn)閥芯被雜質(zhì)卡住，無法在閥體內(nèi)滑動(dòng)。先用汽油對(duì)閥體和閥芯反復(fù)清洗，確認(rèn)清洗干凈后，再用液壓油清洗一遍，然后進(jìn)行重新裝配并安裝到原位置，啟動(dòng)機(jī)械試機(jī)，一切恢復(fù)正常。1臺(tái)NK一250E汽車起重機(jī)在作業(yè)過程中，帶載回收臂桿時(shí)失控，但卸載后伸縮操作基本正常。經(jīng)過分析可能是伸縮液壓缸內(nèi)泄或背壓平衡閥故障。如果伸縮液壓缸內(nèi)泄，臂桿帶載伸出將是困難的，基于這種考慮，帶載(吊起5t左右的重物)進(jìn)行了伸桿操作，發(fā)現(xiàn)臂桿伸出正常；回收臂桿時(shí)依然有失控的現(xiàn)象。由此斷定伸縮液壓缸內(nèi)活塞密封件沒有損壞。沒有發(fā)生內(nèi)泄現(xiàn)象，故障可能在背壓平衡閥，假如背壓平衡閥的閥芯卡在接通油路會(huì)發(fā)生這樣的故障：空載時(shí)伸縮臂桿基本正常，帶載伸桿也正常，但帶載回縮臂桿時(shí)，因無法形成一定的背壓，就會(huì)發(fā)生失控現(xiàn)象。于是對(duì)背壓平衡閥進(jìn)行解體檢查，發(fā)現(xiàn)閥芯因油內(nèi)雜質(zhì)被卡滯。經(jīng)對(duì)閥體清洗后重新裝配，故障得以徹底排除。閥芯卡滯的根源在于液壓油的污染，油內(nèi)的顆粒雜質(zhì)是導(dǎo)致此類故障的罪魁禍?zhǔn)住?br /> 2．2動(dòng)作過慢
液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件主要指液壓馬達(dá)和液壓缸。如果執(zhí)行元件動(dòng)作過慢，有以下原因。①液壓馬達(dá)或液壓缸自身故障，如嚴(yán)重內(nèi)泄或外泄可同時(shí)導(dǎo)致動(dòng)作緩慢和動(dòng)作無力。②因進(jìn)入液壓馬達(dá)或液壓缸的流量減小所致，這又分2個(gè)方面的原因，一是液壓泵的泵出流量減小，如嚴(yán)重內(nèi)泄，可明顯降低泵出流量，對(duì)變量泵來說，泵的流量又受到自身調(diào)控的影響，有時(shí)會(huì)因調(diào)節(jié)不當(dāng)而造成流量降低；二是各控制閥及管路故障，如換向閥卡滯使開口度減小，致使流量降低，若液壓油內(nèi)混入棉紗等異物，管路堵塞也會(huì)使流量降低。1臺(tái)KH700—2履帶起重機(jī)的組合液壓泵由專業(yè)廠家進(jìn)行大修后，發(fā)現(xiàn)所有動(dòng)作都變慢了，速度尚不足大修前的1／3。這基本可排除是油路或執(zhí)行元件的原因，除非所有的油路都堵塞或液壓馬達(dá)出故障，這幾乎是不可能的。故障根源只能出在液壓泵上，即液壓泵的流量減小了。經(jīng)過對(duì)該液壓泵進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)是該液壓泵端部的流量調(diào)節(jié)閥調(diào)整不當(dāng)所致，后經(jīng)重新調(diào)整校正后流量恢復(fù)，所有動(dòng)作也恢復(fù)至原設(shè)計(jì)速度。1臺(tái)KH180—3履帶起重機(jī)因回轉(zhuǎn)制動(dòng)電磁閥工作不良而進(jìn)行了解體檢修。在對(duì)閥體進(jìn)行拆卸時(shí)，由于閥體內(nèi)油道是對(duì)稱的，閥芯結(jié)構(gòu)前后方向也基本一樣，筆者以為該閥芯在前后方向上可以互換。因此在作業(yè)過程中，未對(duì)其方向進(jìn)行必要的標(biāo)記。但當(dāng)重新裝配后，整機(jī)工作速度變慢(不及原速度的1／2。此次維修工作僅對(duì)該電磁閥進(jìn)行過清洗，問題很可能就出在解體過的這個(gè)電磁閥上，但該電磁閥在工作中并無其他異?，F(xiàn)象。最后決定解體該電磁閥進(jìn)行重新研究。經(jīng)過對(duì)閥芯進(jìn)行仔細(xì)測(cè)量，發(fā)現(xiàn)閥芯兩端的光面部分在長度上有不足1mil的差別，由此懷疑此前把閥芯裝反，遂將閥芯換過方向重新裝配，安裝就位后一切恢復(fù)正常。
2．3執(zhí)行元件動(dòng)作無力 電動(dòng)葫蘆
液壓馬達(dá)或液壓缸動(dòng)作無力的原因有2個(gè)：一是因?yàn)橄到y(tǒng)限壓閥(安全閥)整定的壓力偏低，或者該閥工作不良或損壞；二是因?yàn)橄到y(tǒng)泄漏(包括液壓泵、馬達(dá)、液壓缸、閥及系統(tǒng)管路的內(nèi)外泄漏)導(dǎo)致部分或整個(gè)系統(tǒng)壓力不足。1臺(tái)KH180—3履帶起重機(jī)在進(jìn)行橋梁吊裝工作中，突然發(fā)生了帶載后起臂無力的故障。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)回轉(zhuǎn)換向閥(該閥是由操作室內(nèi)的操作桿直接操作的，沒有先導(dǎo)控制系統(tǒng))漏油比較嚴(yán)重。該機(jī)液壓系統(tǒng)的回轉(zhuǎn)與變幅系統(tǒng)靠同一個(gè)液壓泵供油，回轉(zhuǎn)換向閥的嚴(yán)重泄漏雖然對(duì)回轉(zhuǎn)操作沒有大的影響，但導(dǎo)致與此相通的變幅系統(tǒng)油路內(nèi)的壓力明顯降低，在此壓力下，空載狀態(tài)的臂桿起落尚能維持，但當(dāng)臂桿負(fù)載較重時(shí)，無法維持起臂。對(duì)此回轉(zhuǎn)換向閥解體檢查，發(fā)現(xiàn)部分密封件嚴(yán)重老化，其中一只O型圈僅剩殘存的很少一部分，致使大量的液壓油外泄。更換了新的密封件后，起臂無力的故障得到徹底排除。
2．4其他故障
某公司的DBQ3000和DBQ4000塔式起重機(jī)多次發(fā)生過油泵電機(jī)燒毀的故障，給施工生產(chǎn)造成了不利的影響。DBQ3000塔式起重機(jī)的回轉(zhuǎn)制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)為直接利用回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置潤滑油泵的方式：潤滑油泵油路通過背壓方式形成一定的背壓，并進(jìn)行油路分支，一個(gè)分支進(jìn)行正常的潤滑工作，另一個(gè)分支通過電磁閥控制的方式實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)制動(dòng)。此設(shè)計(jì)方案存在一個(gè)嚴(yán)重問題：因整個(gè)油路系統(tǒng)的初始?jí)毫κ峭ㄟ^背壓閥的方式實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)回轉(zhuǎn)油泵停止工作后，油路系統(tǒng)內(nèi)會(huì)保持一定的壓力，這個(gè)壓力會(huì)隨著時(shí)間的延長而逐漸卸荷；如果時(shí)間足夠長，不妨礙油泵的再次啟動(dòng)，但如果油泵停止工作后在短時(shí)間內(nèi)再次啟動(dòng)的話，油路內(nèi)的殘存壓力就成了油泵的一個(gè)大的負(fù)載，造成油泵無法啟動(dòng)，如果發(fā)現(xiàn)不及時(shí)，便會(huì)將油泵電機(jī)燒毀。鑒于此，對(duì)塔機(jī)回轉(zhuǎn)制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了進(jìn)一步改造，將此處的液壓制動(dòng)液壓缸更換為獨(dú)立工作的臥式液壓推桿制動(dòng)器，徹底解決了上述問題。
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