塔式起重機(jī)升降液壓系統(tǒng)故障的診斷排除
一、升降液壓系統(tǒng)的故障及其診斷
1.故障現(xiàn)象
下圖是塔式起重機(jī)升降液壓系統(tǒng)原理,根據(jù)現(xiàn)場觀察和用戶反應(yīng),當(dāng)塔機(jī)處于下降工況時,液壓缸及其所支承的部件產(chǎn)生明顯的“爬行”現(xiàn)象,此爬行并非常見的低速爬行,而是快速交替產(chǎn)生振動。
?2.升降液壓系統(tǒng)故障診斷及分析
運(yùn)用液壓系統(tǒng)故障的邏輯逼近診斷法,對塔式起重機(jī)升降液壓系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷。
診斷結(jié)果表面,該塔式起重機(jī)液壓缸及荷重下降時產(chǎn)生的斷續(xù)振動現(xiàn)象并不是由于液壓摩擦力特性以及液壓系統(tǒng)剛度降低所致,也和液壓系統(tǒng)的壓力調(diào)整、所存在管道的空氣無關(guān)(因?yàn)榫幱谡顟B(tài))。按照邏輯逼近診斷程序,故障可能與某個液壓元件或某個回路有關(guān)。
液壓泵3的額定壓力為25MPa,泵的輸出流量及壓力正常。溢流閥4控制系統(tǒng)的最高壓力,經(jīng)檢測調(diào)壓正常。換向閥6換向無異常。液控雙向液壓鎖7組成了系統(tǒng)的平衡鎖回路。由于閥7的作用,當(dāng)閥6處于中位時,液壓泵卸荷,液壓缸鎖緊在任意位置上,當(dāng)閥6右位進(jìn)入系統(tǒng)時,為頂升工況,此時雙向液壓鎖打開,正常頂升。當(dāng)閥6左位進(jìn)入系統(tǒng)時,為下降工況,從液壓泵來油頂開雙向液壓鎖7進(jìn)入液壓缸有桿腔,液壓缸活塞在液壓推力及全部荷重共同作用下快速下行,此時,伴有斷續(xù)振動現(xiàn)象。從現(xiàn)場觀察壓力表5可知,當(dāng)液壓缸產(chǎn)生斷續(xù)振動時,壓力也隨之?dāng)嗬m(xù)振動,因此,可以預(yù)測,液壓缸下降時產(chǎn)生的斷續(xù)振動現(xiàn)象與單獨(dú)用閥7組成的平衡鎖緊回路是否合理有關(guān),從分析液壓缸下行時平衡鎖緊回路的工作過程可知,液壓缸下行時的斷續(xù)振動現(xiàn)象與液控雙向液壓鎖中的單向閥B的啟閉壓力緊密有關(guān)。因此,壓力取決于液壓缸下行時進(jìn)油路及液壓缸有桿腔的油壓,實(shí)際上取決于活塞桿及荷重下行的速度,當(dāng)活塞及荷重快速下行的時,由于速度太快,液壓泵供油量一時來不及補(bǔ)充液壓缸有桿腔形成的空間,故在整個油路及液壓缸有桿腔產(chǎn)生短時的負(fù)壓效應(yīng),此時,閥7的單向閥B的液控油壓也隨之降低,單向閥B關(guān)閉,結(jié)果突然堵死系統(tǒng)唯一的主回油路,液壓缸活塞及荷重的運(yùn)動也突然堵死系統(tǒng)唯一的主回油路,液壓缸活塞及荷重的運(yùn)動也突然停止。單向閥B關(guān)閉后,由于定量液壓泵繼續(xù)供油,故進(jìn)油路油壓復(fù)又回升,此時控制油路重新建立壓力,液控單向閥B又打開,回油暢通,活塞及荷重又快速下行,如此循環(huán),直至行程終了。單向閥B時開時閉,使液壓缸活塞及荷重下降運(yùn)動時斷時續(xù),伴之產(chǎn)生斷續(xù)振動。
通過上述分析,液壓缸下降時的斷續(xù)振動現(xiàn)象是由于液壓系統(tǒng)的平衡鎖緊回路設(shè)計(jì)不合理所致。
二、液壓系統(tǒng)平衡回路的改進(jìn)設(shè)計(jì)
在原液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件與液控雙向液壓鎖7的單向閥B之間串接一個單向節(jié)流閥,由于整個系統(tǒng)采用管式(或板式)螺紋鏈接,所以在改裝中是極為方便的,工作中,要根據(jù)執(zhí)行元件運(yùn)動速度與運(yùn)動平穩(wěn)性要求,適當(dāng)調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開度,在保證執(zhí)行元件在整個下行過程液控單向閥B始終處于開啟狀態(tài)的前提下,節(jié)流閥開度越大越好,這樣,既能消除“爬行”現(xiàn)象,保證運(yùn)動平穩(wěn)性,又能保證功率損失盡量減少。
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