平面分段流水線搬運(yùn)臺(tái)車(chē)液壓系統(tǒng)故障分析及改造

吳振華，顧頌英

（上海外高橋造船有限公司，上海 200137）

平面分段流水線搬運(yùn)臺(tái)車(chē)液壓系統(tǒng)故障分析及改造

吳振華，顧頌英

（上海外高橋造船有限公司，上海 200137）

本文對(duì)平面分段流水線搬運(yùn)臺(tái)車(chē)的液壓系統(tǒng)進(jìn)行初步分析，針對(duì)搬運(yùn)臺(tái)車(chē)的故障提出了改進(jìn)方案，并對(duì)搬運(yùn)臺(tái)車(chē)的液壓系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化。通過(guò)測(cè)試，搬運(yùn)臺(tái)車(chē)的故障發(fā)生率可大幅降低，提高了設(shè)備生產(chǎn)效率。

搬運(yùn)臺(tái)車(chē)；液壓；應(yīng)急下降；單向閥

0 引言

平面分段流水線搬運(yùn)臺(tái)車(chē)是提高分段搬運(yùn)作業(yè)效率的無(wú)線操縱式軌道車(chē)輛，是在平面分段流水線上進(jìn)行分段搬運(yùn)的專(zhuān)用設(shè)備，可將縱骨焊接后的分段通過(guò)該搬運(yùn)臺(tái)車(chē)液壓頂升裝置將分段頂起，沿軌道將分段送至下一工位對(duì)分段進(jìn)行加工的設(shè)備。它起始于縱骨角焊工位或橫移工位，結(jié)束于末端頂升輸出工位，其特點(diǎn)是運(yùn)送時(shí)間短、速度快、放置工位準(zhǔn)確等，能大幅提高分段的制造及輸出效率。

該分段搬運(yùn)臺(tái)車(chē)原先由德國(guó)公司設(shè)計(jì)制造，后經(jīng)多次維修改造，已適應(yīng)我公司分段搬運(yùn)要求，但由于使用頻率相當(dāng)高，故障發(fā)生率也逐年提高，尤其是液壓系統(tǒng)方面，出現(xiàn)故障較多，所以針對(duì)搬運(yùn)臺(tái)車(chē)液壓應(yīng)急下降系統(tǒng)故障進(jìn)行分析，并提出改進(jìn)方案。

1 故障現(xiàn)象及分析

1.1 故障現(xiàn)象

該搬運(yùn)臺(tái)車(chē)在軌道行走或運(yùn)送分段時(shí)，會(huì)出現(xiàn)搬運(yùn)臺(tái)車(chē)頂升油缸自行頂升的動(dòng)作，在搬運(yùn)臺(tái)車(chē)行走時(shí)邊行邊頂是極不安全的，這種在完全不受控的狀態(tài)下出現(xiàn)的自行誤動(dòng)作，會(huì)導(dǎo)致分段與分段或分段與胎架之間碰撞，對(duì)作業(yè)人員產(chǎn)生嚴(yán)重安全隱患。

1.2 故障分析

經(jīng)過(guò)對(duì)圖紙分析及實(shí)地壓力測(cè)試，發(fā)現(xiàn)臺(tái)車(chē)頂升油缸自動(dòng)上升動(dòng)作時(shí)，壓力值達(dá)到280 bar，和系統(tǒng)的壓力相同，在泵站停止工作瞬時(shí)，壓力值仍保持原值不變。工作中類(lèi)似情況發(fā)生后，操作人員手動(dòng)開(kāi)啟應(yīng)急下降開(kāi)關(guān)使油缸下降，卸壓后關(guān)閉應(yīng)急下降開(kāi)關(guān)，在不起動(dòng)泵站的情況下，系統(tǒng)壓力恢復(fù)為零。重新啟動(dòng)泵站，相同情況再次發(fā)生，故初步判斷故障原因在應(yīng)急下降油路中。該頂升系統(tǒng)液壓圖紙如圖1所示。

圖1　搬運(yùn)臺(tái)車(chē)液壓原理圖

如圖1（該搬運(yùn)臺(tái)車(chē)共計(jì)5組10根頂升油缸，現(xiàn)以單組單根油缸為例），搬運(yùn)臺(tái)車(chē)頂升油缸做頂升運(yùn)動(dòng)時(shí)，泵站出油經(jīng)三位四通換向閥、單向節(jié)流閥、液控單向閥至頂升油缸無(wú)桿腔，但在液壓油經(jīng)液控單向閥進(jìn)無(wú)桿腔的同時(shí)，另一路液壓油直接通過(guò)單向閥A進(jìn)入應(yīng)急下降控制油路中。也就是說(shuō)在搬運(yùn)臺(tái)車(chē)液壓系統(tǒng)工作時(shí)，應(yīng)急下降油路中單向閥A至應(yīng)急手動(dòng)下降開(kāi)關(guān)K之間始終處于高壓狀態(tài)，其壓力值與系統(tǒng)壓力值相同[1]，而按照該液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，泵站工作后應(yīng)急下降油路為高壓，一旦單向閥A出現(xiàn)泄漏，則會(huì)向油缸的無(wú)桿腔繼續(xù)供油，致使頂升油缸繼續(xù)做頂升動(dòng)作，產(chǎn)生安全隱患。

如圖2所示，該搬運(yùn)臺(tái)車(chē)中應(yīng)急下降中的單向閥為簡(jiǎn)單的直通式結(jié)構(gòu)，開(kāi)啟壓力為0.4 Mpa。此類(lèi)單向閥廣泛用于液壓傳動(dòng)的低壓控制輔助系統(tǒng)中，閥芯為錐形，具有良好導(dǎo)向性能，但該類(lèi)單向閥閥芯密封易失效[2]。據(jù)維修時(shí)檢查，閥芯與閥座孔經(jīng)常出現(xiàn)泄漏，原因有如下幾點(diǎn)：

1）閥座與閥芯同軸度較差，閥芯與閥座接觸面不均勻，接觸有空隙；

2）彈簧壓力易變?nèi)?，造成啟閉異常；

3）使用頻率過(guò)高，閥座與閥芯體有磨損。

圖2　單向閥

2 優(yōu)化設(shè)計(jì)及改造

上述情況發(fā)生后，只是簡(jiǎn)單更換該單向閥已不能從根本上解決問(wèn)題，故根據(jù)搬運(yùn)臺(tái)車(chē)在生產(chǎn)中的實(shí)際要求，對(duì)液壓系統(tǒng)中的應(yīng)急下降系統(tǒng)進(jìn)行改造，改造須滿(mǎn)足以下要求：

1）在系統(tǒng)工作時(shí)，應(yīng)急下降回路壓力值為零；

2）應(yīng)急下降回路與系統(tǒng)之間不能有泄漏；

3）系統(tǒng)不能做較大改動(dòng)，原有的應(yīng)急下降放油回路繼續(xù)使用；

4）應(yīng)急下降回路不經(jīng)常使用，嚴(yán)禁操作人員隨意使用該功能。

改造后，應(yīng)急下降回路中的單向閥A改為液控單向閥（采用德國(guó)力士樂(lè)公司SL型），首先杜絕了系統(tǒng)工作時(shí)應(yīng)急下降回路始終存在高壓的現(xiàn)象，并且起到系統(tǒng)保壓的作用。即便由于液控單向閥閥芯磨損產(chǎn)生泄漏，也只是使油缸下降，從根本上杜絕了操作時(shí)的安全隱患。其次，系統(tǒng)未作較大改動(dòng)，搬運(yùn)臺(tái)車(chē)原有功能保存，且液控單向閥閥芯關(guān)閉嚴(yán)密性好，通徑大，開(kāi)啟速度快，控制壓力在1.5 Mpa以下，適用于放油回路[3]。最后，該液控單向閥的控制油路為外接手動(dòng)壓力泵，與液控單向閥控制口用單向功能快速接頭相連，正好滿(mǎn)足操作人員不能隨意啟動(dòng)應(yīng)急下降回路的要求，保證了設(shè)備安全生產(chǎn)，提高了工作效率。修改后的原理圖如圖3所示。

圖3　修改后的搬運(yùn)臺(tái)車(chē)液壓原理圖

3 結(jié)論

綜上所述，通過(guò)上述液壓系統(tǒng)改造，該搬運(yùn)臺(tái)車(chē)液壓頂升裝置總體性能全部滿(mǎn)足平面分段流水線的運(yùn)送要求，保證了該工位的順利運(yùn)行，為整條流水線的平穩(wěn)生產(chǎn)提供了可靠保證，并得到使用部門(mén)的肯定。

[1]趙應(yīng)樾,史維祥.液壓控制閥及其修理[M].上海:上海交通大學(xué)出版社,1999.

[2]何存興,張鐵.液壓傳動(dòng)及氣壓傳動(dòng)[M].武漢:華中理工大學(xué)出版社,1998.

[3]成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002.

Fault Analysis and Improvement for Hydraulic Pressure System of Panel Line Handling Trolley

Wu Zhen-hua,Gu Song-ying

(Shanghai Waigaoqiao Shipbuilding Co.,Ltd.,Shanghai 200137,China)

The paper makes a preliminary analysis of the hydraulic pressure system of the panel line handling trolley.It proposes an improvement program for the handling trolley’s breakdown and optimizes the hydraulic pressure system of the handling trolley.Through testing,the failure rate of handling trolley can be significantly decreased and its production efficiency is improved.

handling trolley; hydraulic pressure; emergency descent; check valve

TH137.1

A DOI：10.14141/j.31-1981.2016.05.004

吳振華（1980—），男，工程師，研究方向：設(shè)備、設(shè)施工程技術(shù)及管理。