齒輥卸料機液壓故障分析

錢國云

摘 要：齒輥卸料機應(yīng)用豎爐球團生產(chǎn)線，是球團設(shè)備的核心部分之一。齒輥卸料機在豎爐培燒流程中，起到支撐料柱、破碎大塊和排料卸料的三大功能。齒輥卸料機主要由液壓傳動系統(tǒng)、連桿、密封裝置、齒輥裝置、底座、棘輪裝置等六部分組成。液壓系統(tǒng)故障是齒輥卸料機中的常見故障，文章詳細(xì)分析了齒輥卸料機液壓系統(tǒng)原理及在生產(chǎn)使用過程中的常見故障，旨在快速分析故障，提高檢修速度，減少設(shè)備檢修時間，提高系統(tǒng)作業(yè)率。

關(guān)鍵詞：齒輥卸料機；液壓故障；分析

我公司是兩條8平方米的豎爐生產(chǎn)線，齒輥卸料機采用煙臺市福山區(qū)福海水泥機械廠，公司齒輥卸料機的主要技術(shù)性能：

a. 齒輥直徑：？覬560mm 齒輥間距：680mm

b. 齒輥自轉(zhuǎn)角度：360° 齒輥一次擺轉(zhuǎn)角度：36°

c. 油缸工作行程：217mm 油缸最大行程：350mm

d. 油缸直徑：？覬250mm

e. 油缸調(diào)整工作壓力：8Mpa 油缸最大工作壓力：10MPa

f. 傳動方式：液壓傳動、連動 齒輥冷卻水采用旋轉(zhuǎn)接頭

齒輥卸料機液壓系統(tǒng)一般由能源部分（液壓泵與電機）、控制部分（電液換向閥、壓力控制閥及流量控制閥組成）、執(zhí)行器（液壓缸）和輔助部分（冷卻器、油箱、過濾器，壓力表及壓力開關(guān)、管件等組成）四個部分組成。對液壓系統(tǒng)故障來說， 診斷、 尋找故障的原因和所在部位較難， 而找到后排除較為容易。對于豎爐使用的油電結(jié)合的液壓系統(tǒng)設(shè)備，首先要分析出故障在電器控制系統(tǒng)還是在液壓系統(tǒng)，簡單的方法是用一小工具人為使電磁閥（DSG-3C4-N-02）閥芯工作，如果執(zhí)行機構(gòu)開始工作，說明故障在電器控制系統(tǒng)，如果執(zhí)行機構(gòu)不動作，則故障在液壓系統(tǒng)，再從以下幾方面查找故障原因。

1 液壓站結(jié)構(gòu)及工作原理

液壓站又稱液壓泵站，是獨立的液壓傳動裝置。它按主機要求供油，并控制油流方向、壓力和流量。公司使用的是YZ-150A液壓站，它適用于主機與液壓裝置可分離的各種液壓機械上。將液壓站與主機上的執(zhí)行機構(gòu)（油缸）用油管相連，液壓機械即可實現(xiàn)各種規(guī)定的動作、工作循環(huán)（原理圖略）。

液壓站是由泵裝置、集成塊或閥組合、油箱、電氣盒組合而成。

YZ-150A液壓站主要由11KWY160M-4電機、YB-E150葉片泵、WU-630濾油器、DIF-L32H單向閥、RV-06G溢流閥、TV06G節(jié)流閥、DSHG-06-3C電液換向閥、YNC-100電接點壓力表等組成，溢流閥調(diào)整系統(tǒng)工作壓力，節(jié)流閥調(diào)整系統(tǒng)流量，SM1-SM4運行開關(guān)控制油缸行程。我公司采用的是旁置式油泵安裝方式，公司在二期建設(shè)訂貨時總結(jié)一期經(jīng)驗，在由油箱進泵的管路中多加一碟閥，便于檢修油泵。液壓站采用循環(huán)水冷卻，有效容積1.5立方米的油箱，使用的液壓油是68號抗磨液壓油。

液壓站的工作原理如下：電機帶動油泵旋轉(zhuǎn)，泵從油箱中吸油后供油，將機械能轉(zhuǎn)化為液壓油的壓力能，液壓油通過集成塊（閥組合）被液壓閥實現(xiàn)了方向、壓力、流量調(diào)節(jié)后經(jīng)外接管路傳輸?shù)接透字校瑥亩刂屏擞透椎纳炜s，推動各連桿帶動齒輥轉(zhuǎn)動。

2 控制機構(gòu)主要故障

2.1 電液換向閥：電液換向閥是電磁換向閥和液控?fù)Q向閥的組合，它是用電磁換向閥控制液控?fù)Q向閥的動作，變換流體流動方向的控制閥。電液換向主要作用是在流量超過電磁換向閥正常工作允許范圍的液壓系統(tǒng)中，對執(zhí)行元件的動作進行控制，或?qū)τ鸵旱牧鲃臃较蜻M行控制。電磁換向閥是液壓控制系統(tǒng)與電器控制系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換元件，它利用兩端電磁鐵的吸力來實現(xiàn)閥芯的運動，從而改變油路的通斷，進而實現(xiàn)執(zhí)行元件的換向。公司采用的是三位四通DSG-3C4-N-02電磁換向閥。

電液換向閥閥芯可實現(xiàn)左位、中位、右位三個位置的變換。當(dāng)閥芯處于中位時各油口各不相通，當(dāng)閥芯處于左位時由油路可由P口進A口出，同時B口與T口相通。當(dāng)閥芯處于右位時油路可由P口進B口出，同時A口與T口相通。

電液換向閥換向故障：（1）若電磁換向閥在換向過程中出現(xiàn)油壓升高現(xiàn)象。1）可能是閥芯故障，應(yīng)及時清洗閥芯，或更換電磁換向閥，以免造成線圈燒損；2）可能是液動主閥行程過大，與閥體運動速度不匹配，應(yīng)調(diào)節(jié)螺母，調(diào)整行程。（2）若電液換向閥換向正常，但液壓缸活塞桿不動作，油壓升高，則為節(jié)流閥故障。應(yīng)檢查節(jié)流閥調(diào)節(jié)彈簧是否正常工作。（3）若電液換向閥換向正常，但液壓缸活塞桿動作緩慢，可能是節(jié)流閥故障，應(yīng)調(diào)節(jié)節(jié)流閥流量，以滿足運轉(zhuǎn)需要；若調(diào)節(jié)節(jié)流閥，活塞桿動作仍不能滿足運轉(zhuǎn)需求，則檢查液壓缸。

2.2 節(jié)流閥：當(dāng)運動部件出現(xiàn)雙向全行程爬行時， 可能是節(jié)流閥引起的， 因為當(dāng)工作臺低速時， 節(jié)流閥的通流面積很小，油中雜質(zhì)及污物極易聚在這里， 液流速度高， 引起發(fā)熱，將油析出的瀝青等雜質(zhì)粘附于節(jié)流口處使通流面積小，致使通過節(jié)流閥的流量減小。消除辦法： 仔細(xì)消除節(jié)流口粘附的雜質(zhì)； 更換干凈的油液， 防止油液污染。

節(jié)流閥故障：（1）節(jié)流閥調(diào)節(jié)彈簧斷裂。當(dāng)液壓油中有雜物時，會卡住調(diào)節(jié)彈簧，甚至折斷調(diào)節(jié)彈簧，使閥芯失去隨油壓波動的微動功能，堵塞流道，節(jié)流失效。電液換向閥雖正常換向，但液壓缸不動作，油流經(jīng)溢流閥流回油箱。（2）節(jié)流閥流量控制小。節(jié)流閥應(yīng)在運行過程中進行調(diào)節(jié)，若流量控制過小，或液壓缸產(chǎn)生內(nèi)泄，但不嚴(yán)重，會產(chǎn)生液壓缸活塞桿動作速度減緩現(xiàn)象，調(diào)節(jié)流量可消除此故障。（3）單向節(jié)流閥A路節(jié)流孔堵塞，在這種情況下，當(dāng)電磁鐵I通電時，液壓缸工進。電磁鐵2DT通電時，因單向節(jié)流閥A路節(jié)流孔堵塞，液壓缸無桿腔不能通過管路回油，液壓缸有桿腔的液壓油，會通過損壞的活塞密封件進入到無桿腔，由于活塞兩面受力面積不同，導(dǎo)致液壓缸工進，與生產(chǎn)需要的方向相反。排除故障的方法是，更新液壓缸活塞密封件，同時拆修單向節(jié)流閥，使A路節(jié)流孔導(dǎo)通。

3 液壓缸故障的分析與排除

液壓缸主要故障有液壓缸推力不足或工作速度逐漸下降無法實現(xiàn)正常工作。導(dǎo)致液壓缸不工作的原因較多，本文根據(jù)液壓維修工作實踐，以雙作用單活塞桿液壓缸為例，對使用雙電磁換向閥，旁通溢流閥，節(jié)流閥的典型液壓回路進行分析，總結(jié)了液壓缸不工作這一故障的幾種可能原因和排除方法。

3.1 液壓回路及工作原理

齒輥卸料機液壓回路執(zhí)行器為雙作用單活塞桿液壓缸，控制元件由電磁換向閥、雙回油節(jié)流閥和單向閥組成。通過行程開關(guān)自動切換電磁閥的電磁鐵，使液壓缸完成工進或返回；調(diào)節(jié)單向節(jié)流閥，可以通過調(diào)整回油流量的大小，得到液壓缸工作所需的任意速度；單向閥，能夠保證電磁閥中位時，液壓缸準(zhǔn)確定位。檢查電液換向閥及節(jié)流閥、單向閥后液壓系統(tǒng)依然無法正常工作，故障應(yīng)該就在液壓缸。

3.2 故障原因

（1）液壓缸和活塞配合間隙太大或O型密封圈損壞，造成高低壓腔互通，油缸內(nèi)部泄漏過多。

（2）由于工作時經(jīng)常用工作行程的某一段，造成液壓缸孔徑直線性不良（局部有腰鼓形），致使液壓缸兩端高低壓油互通。

（3）缸端油封壓得太緊或活塞桿彎曲，使摩擦力或阻力增加。

（4）油溫太高，粘度減小，靠間隙密封或密封質(zhì)量差的油缸行速變慢。若液壓缸兩端高低壓油腔互通，運行速度逐漸減慢直至停止。

3.3 液壓缸活塞密封件損壞，檢修要求就是盡快更換液壓缸。液壓缸檢修時間長，可用總成互換法進行快速檢修。同時液壓缸密封件損壞極極易造成油路堵塞。公司投產(chǎn)8年來更換油缸密封件或油缸12只，更換電液換向閥3只。油缸密封件損壞是液壓系統(tǒng)比較常出現(xiàn)的故障。

4 油液的污染導(dǎo)致液壓系統(tǒng)的故障

在液壓系統(tǒng)中，液壓油是傳遞動力和信號的工作介質(zhì)，同時還起到冷卻、潤滑和防銹的作用。液壓油污染嚴(yán)重時，會導(dǎo)致液壓元件磨損加劇出現(xiàn)故障，使液壓系統(tǒng)工作性能變壞。

液壓油污染的原因及危害：（1）液壓油氧化變質(zhì)齒輥卸料機液壓系統(tǒng)在工作時，液壓系統(tǒng)由于各種壓力損失產(chǎn)生大量的熱量，使系統(tǒng)液壓油溫度上升，系統(tǒng)溫度過高時液壓油容易氧化，氧化后會生成有機酸，有機酸會腐蝕金屬元件，還會生成不溶于油的膠狀沉淀物，使液壓油的粘度增大，抗磨性能變差。（2）液壓油中混入水分和空氣液壓油新油有吸水性，含有微量水分；液壓系統(tǒng)停止工作時系統(tǒng)溫度降低，空氣中的水氣凝結(jié)成水分子混入油中。液壓油中混入水分后，將降低液壓油的粘度，并促使液壓油氧化變質(zhì)，還會形成水氣泡，使液壓油的潤滑性能變差還會產(chǎn)生氣蝕。（3）液壓油中混入顆粒污物液壓系統(tǒng)及元件在使用、檢修中將污物混入系統(tǒng)中；使用中金屬零部件磨損后產(chǎn)生的磨屑；空氣中灰塵的混入等，這些都易形成液壓油中的顆粒污物。液壓油中混入顆粒污物，容易形成磨料磨損，降低液壓油的潤滑性能，冷卻性能。污染顆粒侵入精密閥體內(nèi)， 配合零件的相對運動不靈活、 靈敏度降低或卡滯。對于泵， 若污染顆粒進入葉片泵轉(zhuǎn)子槽與葉片之間，就會產(chǎn)生卡住現(xiàn)象； 會使油壓建立不起來。對于換向閥， 當(dāng)污染顆粒侵入滑閥之間隙時， 會使閥芯移動不靈活甚至卡住。對于流量閥， 當(dāng)污染顆粒結(jié)集在節(jié)流口， 會使通流面積發(fā)生變化， 影響速度的穩(wěn)定性。對于壓力閥， 當(dāng)污染物粘附在閥座處， 會影響閥座的密封性。

5 結(jié)束語

污染是導(dǎo)致液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障的主要原因。油液的污染，造成元件故障占系統(tǒng)總故障率的70%～80%。它給設(shè)備造成的危害是嚴(yán)重的。因此，液壓系統(tǒng)的污染控制愈來愈受到關(guān)注和重視。公司幾年來的實踐證明：保持系統(tǒng)油液清潔度是提高系統(tǒng)工作可靠性的重要途徑，必須認(rèn)真做好定期更換液壓油工作。不及時更換的舊密封件會日益老化，產(chǎn)生碎屑，污染油源，導(dǎo)致更多的液壓故障。在維修液壓設(shè)備時，應(yīng)馬上采用常規(guī)的維修方法，更換液壓密封件，修復(fù)原來的閥件，使設(shè)備恢復(fù)良好的工作狀況，保持優(yōu)良的液壓功能。

參考文獻

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