基于提梁機(jī)液壓系統(tǒng)故障的分析與排除方法研究

摘 要：提梁機(jī)是為橋梁建設(shè)設(shè)計(jì)的一類特殊的門式起重機(jī)，為進(jìn)一步提高提梁機(jī)運(yùn)行的安全性和可靠性，本文以900t輪胎式提梁機(jī)液壓系統(tǒng)作為主要研究對(duì)象，通過對(duì)其液壓系統(tǒng)的故障進(jìn)行闡述和分析，進(jìn)而對(duì)相關(guān)故障的排除方法展開了深入研究。

關(guān)鍵詞：提梁機(jī)；液壓系統(tǒng)；卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)；防爆閥

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.01.023

0 前言

900t輪胎式提梁機(jī)是當(dāng)前我國(guó)應(yīng)用較為廣泛的鐵路客運(yùn)專線預(yù)制梁操作的重要提梁機(jī)類型，其通過采用輪胎行走的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)制梁的調(diào)運(yùn)、調(diào)整和存放，具有較強(qiáng)的靈活性和適用性。在當(dāng)前我國(guó)各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施逐漸完善的背景下，加強(qiáng)對(duì)900t輪胎式提梁機(jī)故障分析和排除的工作力度無疑對(duì)于完善鐵路運(yùn)輸設(shè)施和強(qiáng)化國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)具有重要作用和意義。

1 輪胎式提梁機(jī)簡(jiǎn)介

900t輪胎式提梁機(jī)是專門用于鐵路客運(yùn)專線預(yù)制梁調(diào)運(yùn)、移動(dòng)和存放的設(shè)備，該設(shè)備主要由液壓卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)、液壓懸掛系統(tǒng)以及液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與冷卻系統(tǒng)等共同構(gòu)成[1]。提梁機(jī)液壓系統(tǒng)為開式回路，以恒功率負(fù)荷傳感和電液比例相結(jié)合的方式控制設(shè)備，在這一回路中，提梁機(jī)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可利用比例多路閥進(jìn)行控制，并提高其轉(zhuǎn)向精度，而液壓懸掛系統(tǒng)在應(yīng)用比例控制技術(shù)的同時(shí)，還利采用防爆閥門以及單向節(jié)流閥形成對(duì)提梁機(jī)結(jié)構(gòu)的控制，確保液壓系統(tǒng)的運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。在液壓卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)方面，則以PLC與PID控制為主，從而確保系統(tǒng)的液壓馬達(dá)得以同步運(yùn)行。

2 900t輪胎式提梁機(jī)液壓系統(tǒng)故障與排除

2.1 卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)吊具動(dòng)作受阻故障及排除

900t輪胎式提梁機(jī)中，液壓卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)是以液壓泵為主要?jiǎng)恿碓催\(yùn)行的，主要由減速制動(dòng)機(jī)以及鉗盤制動(dòng)機(jī)共同組成，在實(shí)際工作過程中，為避免吊具快速下降，通常在操縱提梁機(jī)下降的液壓管路中安置一平衡閥，而只有在同時(shí)打開減速制動(dòng)機(jī)、鉗盤制動(dòng)機(jī)和平衡閥后，卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)方能夠正常工作。故導(dǎo)致卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)吊具動(dòng)作受阻故障的原因也集中在其主要構(gòu)件方面，具體如下：（1）當(dāng)卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)向減速制動(dòng)機(jī)和鉗盤制動(dòng)機(jī)提供給的液壓壓力過低時(shí)，無法確保二者的正常工作，從而導(dǎo)致吊具動(dòng)作受阻；（2）當(dāng)使用的液壓油純凈度較低時(shí)，由于油中大量雜質(zhì)的存在，導(dǎo)致夜襲系統(tǒng)平衡閥發(fā)生堵塞，致使吊具動(dòng)作受阻。卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)吊具動(dòng)作受阻故障的排除方法為，提升整個(gè)系統(tǒng)的液壓壓力，使減速制動(dòng)機(jī)與鉗盤制動(dòng)機(jī)打開完全，通過調(diào)節(jié)溢流閥的壓力，使鉗盤制動(dòng)機(jī)的油壓達(dá)到12MPa，并確保減速制動(dòng)機(jī)的油壓為3MPa，從而確保整個(gè)液壓系統(tǒng)得以正常工作[2]。

2.2 卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)縱移油缸異步故障及排除

對(duì)900t輪胎式提梁機(jī)的液壓卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)進(jìn)行分析可知，其縱移油缸同步運(yùn)行的前提和基礎(chǔ)為分流集流閥，其中，分流閥主要功能為確保并聯(lián)兩支路流量的一致性，但在實(shí)際運(yùn)行中，因受分流集流閥自身精度影響而導(dǎo)致并聯(lián)的兩支路流量無法達(dá)到完全相等，此時(shí)，分流精度則為：

= 式1

其中，Q1和Q2分別表示經(jīng)由卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)分流閥后兩支路的流量，Q0表示分流閥的進(jìn)口流量，由式1可知，進(jìn)口流量和油液的壓力差均是分流閥分流精度的主要影響因素，且在實(shí)際運(yùn)行過程中，進(jìn)口流量Q0越小，比值越大，精度越小，即表明卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)左右油缸的流量差=較大，當(dāng)兩油缸的流量差較大時(shí)，其移動(dòng)速度的差距也相對(duì)較大，從而導(dǎo)致卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)縱移油缸的異步工作。卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)縱移油缸異步故障的排除方法為，在提梁機(jī)實(shí)際運(yùn)行過程中，將分流集流閥與油缸大腔相連，對(duì)油缸大腔進(jìn)行分析可知，其工作面積是小腔面積的2倍，故當(dāng)保持不變時(shí)，左右油缸移動(dòng)的速度差距則相應(yīng)變小，進(jìn)而確保卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)縱移油缸同步運(yùn)行[3]。

2.3 少量液壓懸掛系統(tǒng)防爆閥關(guān)閉故障及排除

對(duì)液壓懸掛系統(tǒng)進(jìn)行分析可知，其大都自帶管路保護(hù)系統(tǒng)，其防爆方式為基于單管與二通限速閥的管路防爆，其中，單管路防爆是通過對(duì)管路流量進(jìn)行限制來完成的。900t輪胎式提梁機(jī)的液壓懸掛系統(tǒng)的8個(gè)液壓缸均為并聯(lián)，在提梁機(jī)下降過程中，管路閥門將瞬間開啟，產(chǎn)生流量沖擊，由于受地面平整度影響，不同液壓缸的流量分量也不盡相同，故在此過程中，將出現(xiàn)少量液壓缸瞬間流量值變化較大的情況，導(dǎo)致液壓缸的防爆閥自動(dòng)關(guān)閉。這一故障的處理方法為，將懸掛油缸拆卸并更換其密封圈，而后，對(duì)油缸進(jìn)行清洗和取出雜質(zhì)，避免密封圈二次受損。

2.4 液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的少量輪胎反轉(zhuǎn)故障及排除

對(duì)900t輪胎式提梁機(jī)進(jìn)行分析可知，其通過雙向變量馬達(dá)來提供其運(yùn)作的基本扭矩，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)少量輪胎出現(xiàn)反轉(zhuǎn)時(shí)，這一錯(cuò)誤主要表現(xiàn)在以下兩方面：一是液壓馬達(dá)的油路連接發(fā)生錯(cuò)誤，具體來說就是馬達(dá)的少量進(jìn)油口與出油口發(fā)生了互換；二是液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供的驅(qū)動(dòng)力難以滿足馬達(dá)運(yùn)作對(duì)基本力矩的要求。為避免液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中少量輪胎反轉(zhuǎn)故障的發(fā)生，應(yīng)根據(jù)900t輪胎式提梁機(jī)液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的安裝說明對(duì)液壓管路進(jìn)行重新連接，通過提高驅(qū)動(dòng)減速制動(dòng)機(jī)的油壓，進(jìn)而確保減速制動(dòng)機(jī)打開完全，同時(shí)，對(duì)系統(tǒng)壓力源進(jìn)行重新規(guī)劃，確保減速制動(dòng)壓力不低于3MPa，為輪胎同一方向的轉(zhuǎn)動(dòng)提供壓力支撐。

3 結(jié)論

本文通過對(duì)900t輪胎式提梁機(jī)進(jìn)行簡(jiǎn)要闡述，進(jìn)而對(duì)該輪胎式提梁機(jī)的卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)吊具動(dòng)作受阻、縱移油缸異步故障以及少量液壓懸掛系統(tǒng)防爆閥關(guān)閉故障和液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的少量輪胎反轉(zhuǎn)故障與相應(yīng)排除辦法做出了系統(tǒng)探究。研究結(jié)果表明，不同液壓系統(tǒng)故障對(duì)900t輪胎式提梁機(jī)的影響也不盡相同，未來，還需進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)提梁機(jī)液壓系統(tǒng)故障與排除方法的研究，為提高提梁機(jī)運(yùn)行的安全性和可靠性奠定良好基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：李褚（1978-），本科，高級(jí)工程師。