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液壓系統(tǒng)的故障與改進
點擊次數(shù)：2361 發(fā)布時間：2016-11-11
在鐵道工程中的液壓系統(tǒng)如果出了故障該如何解決？接下來的文章將為各位看官答疑解惑，另外如需采購德國博世力士樂（BOSCH-REXROTH）、德國GSR、德國寶德Burkert、德國Balluff、意大利Eltra、瑞士博力謀Belimo、美國Parker、美國Banner、美國posi-flate、美國紐曼蒂克numatics、EBRO依博羅、韓國TKC、法國CROUZET、意大利DUPLOMATIC、德國費斯托festco等等就請威斯特小編我哦，會給大家多多優(yōu)惠的。
翻車機是用來翻卸車輛里的煤及礦石等貨物，它設(shè)計先進，實現(xiàn)了整機運行自動化，卸車效率高（平均每小時能翻卸25節(jié)車輛），主要應(yīng)用于火力發(fā)電廠、鋼廠和港口碼頭等單位。
翻車機在翻轉(zhuǎn)卸貨過程中，車輛是由液壓系統(tǒng)驅(qū)動，靠車液壓缸及壓車液壓缸分別帶動1個靠車板和4個壓車梁并固定在翻車機軌道上。為防止車輛脫軌及掉道，要求車輛必須被可靠地固定在翻車機軌道上，而且為保護車輛不受太大的外力而損壞，鐵道部還制定了標準，規(guī)定作用于車輛上的夾緊力大小不能超出標準允許的范圍。因此，靠車和壓車液壓缸的工作壓力要調(diào)整得盡可能小，只要能將靠車板和壓車梁驅(qū)動與車輛接觸上，然后將靠車和壓車液壓缸鎖閉，就能保證車輛在翻轉(zhuǎn)過程中固定不動。但是這樣還存在一個問題，每節(jié)車輛都滿載約50t的貨物，貨物的自重將車輛轉(zhuǎn)向架彈簧壓縮變形，當車輛隨翻車機翻轉(zhuǎn)到一定角度后，車輛中的貨物開始被不斷卸出，被壓縮的彈簧隨著貨物的減少受到的壓力也變小，因而要向上恢復(fù)變形帶動整個車輛有向上升的趨勢。如果翻車機壓車液壓缸一直處于鎖閉狀態(tài)將車輛固定死，當貨物全部卸出后，壓車梁作用于車輛上的夾緊力就等于車輛所載貨物的自重(約50t)才能平衡彈簧力。這么大的夾緊力肯定超出了標準允許的范圍，嚴重影響了車輛的使用壽命。為解決這個問題設(shè)計了如圖G所示的翻車機壓車部分液壓原理圖。
(2)翻車機壓車部分液壓原理分析
由液壓缸提供壓力油從油口P進入，電磁換向閥5的電磁鐵YH1得電，控制壓力油進入插裝閥7的控制蓋板的油口X，將該插裝閥關(guān)閉。同時插裝閥6的控制蓋板的油口Z1與泄油口L接通，該插裝閥被打開。這樣壓力油可從油口A和B分別進入液壓缸的有桿腔和無桿腔，活塞桿1在差動作用下伸出，壓車液壓缸帶動壓車梁開始夾緊車輛，壓車梁碰到車輛上端后，回路中的壓力開始升高，當達到壓力繼電器8調(diào)定值時，壓力繼電器發(fā)出信號，如果其余翻車條件已經(jīng)具備，則翻車機開始翻轉(zhuǎn)。當車輛里的貨物被逐漸卸出，彈簧因要恢復(fù)變形而向上推活塞桿1的力也不斷增大，液壓缸無桿腔的壓力也逐漸升高，無桿腔的壓力油又作用在活塞桿2上，當壓力升到插裝順序閥10的調(diào)定值時，該順序閥被打開，活塞桿2的有桿腔的液壓油從油口C經(jīng)順序閥流出，這樣活塞桿2向上移動一段距離，相應(yīng)的活塞桿1帶著壓車梁也向上移動相同的行程，整個車輛跟著向上抬高，彈簧就恢復(fù)一定的變形，作用在車輛上的力就被減小。而且從油口C流出的液壓油經(jīng)單向閥1和單向節(jié)流閥9由油口A進入液壓缸的有桿腔，正好補充活塞桿1向上動作后所需的油液。
翻車機將貨物全部卸出后往回翻轉(zhuǎn)到原位，電磁換向閥5的電磁鐵YH2得電，控制壓力油進入插裝閥6的控制蓋板的油口Z1，將該插裝閥關(guān)閉。同時插裝閥7的控制蓋板的油口X與泄油口L接通，該插裝閥被打開，液壓缸無桿腔與回油口T接通。壓力油從油口A進入液壓缸有桿腔，活塞桿1縮回，壓車梁松開，同時壓力油從油口C進入將活塞桿2也推回原位。這樣壓車液壓缸就完成了一個完整的動作循環(huán)，準備進行下一個循環(huán)。
壓車部分采用了一種特殊的雙活塞桿式壓車液壓缸，整個消除彈簧力的過程主要通過活塞桿1和活塞桿2的移動在液壓缸內(nèi)部就實現(xiàn)了，而且活塞桿2的zui大可移動行程可設(shè)置為車輛轉(zhuǎn)向架彈簧的zui大壓縮變形量，避免因活塞桿2移動過大造成活塞桿1帶著壓車梁松開太大引起車輛脫軌或掉道。另外，將集成液壓控制閥的閥組直接安裝在壓車液壓缸上，省略了液壓缸和閥組間的連接管路，避免因管路泄漏而出現(xiàn)壓車液壓缸不保壓的問題。還有控制閥選用了插裝閥在夾緊動作時形成差動回路，在同樣的系統(tǒng)流量下提高了壓下液壓缸的夾緊速度。另外，插裝閥還具有啟閉速度快、密封性好、泄漏少、工作可靠、不易卡死和易于集成等優(yōu)點。
(3)小結(jié)
翻車機液壓系統(tǒng)是整個卸車設(shè)備中的關(guān)鍵部分，采用上述壓車原理成功解決了在翻轉(zhuǎn)過程中因貨物被卸出而造成夾緊力增大超出標準這個復(fù)雜問題，而且保證在翻轉(zhuǎn)過程中車輛安全可靠地被固定在軌道上，不會脫軌和掉道。
某公司1984年從奧地利普拉賽公司引進的SSP103型配碴整形車采用全液壓驅(qū)動。經(jīng)多年使用后，發(fā)現(xiàn)該車配碴整形作業(yè)時動力不足?，F(xiàn)象是：當兩側(cè)同時進行配碴作業(yè)時，運行速度減慢，zui后只能單側(cè)配碴才能正常工作。這樣，工作效率就降低了50%?，F(xiàn)場操作工以為是液壓泵使用年限過長、磨損、泄漏增大導(dǎo)致系統(tǒng)工作“沒勁兒”，又更換一臺新泵，但效果仍無多大改善。經(jīng)過仔細檢查分析，發(fā)現(xiàn)配碴車作業(yè)時主液壓泵的壓力只有26MPa，而系統(tǒng)要求的工作壓力應(yīng)在30MPa以上?？刂票玫膲毫?.5MPa，符合使用要求。為此，調(diào)整了主泵兩側(cè)的調(diào)壓閥，但是壓力仍未見提高。開始認為調(diào)壓閥有問題，但拆解調(diào)壓后未發(fā)現(xiàn)任何異常。經(jīng)過認真分析，認為是液壓泵控制系統(tǒng)出現(xiàn)了故障，通過對液壓系統(tǒng)圖和液壓泵有關(guān)資料的分析，把故障原因縮小在壓力截流閥上（圖F）。
從典型回路可以看出，壓力截流閥是用來把液壓泵流量限制成高壓函數(shù)，此功能由一個順序閥（圖中的壓力截流閥）來實現(xiàn)。該閥在可能出現(xiàn)壓力尖峰的加速工作期間，防止高壓溢流閥動作，當主泵所受負載超過該閥設(shè)定值時，該閥打開，使控制泵到主泵變量活塞的控制壓力降低，變量活塞在彈簧的作用下自動擺向零位；當泵擺向零位而很快出現(xiàn)壓力變化時，高壓溢流閥限制zui高壓力。壓力截流閥打開后，流量自動地減少(Q=0)。根據(jù)這一原理，認為是壓力截流閥的調(diào)整值與系統(tǒng)實際工作狀況不符，壓力截流閥壓力調(diào)整低了。當配碴車工作時，主泵還未達到系統(tǒng)所需壓力時，即被壓力截流閥截斷，從而限制了工作壓力的提高，造成配碴車工作“沒勁兒”，只能單側(cè)配碴。基于這個思路，對主液壓泵控制油路中壓力截流閥進行了適當?shù)恼{(diào)整。經(jīng)過作業(yè)實驗，主泵壓力達到了30MPa以上，當該車雙側(cè)配碴時，仍能以正常的作業(yè)速度行駛，加速、減速自如。
大型清篩機的挖掘系統(tǒng)經(jīng)過多年使用，發(fā)現(xiàn)挖掘速度比以前有所減慢，使線路清篩進度受到了影響。開始，懷疑是挖掘液壓泵磨損、內(nèi)泄使容積效率下降造成。換上1臺新泵后，挖掘速度未見明顯改善。由此，原因并不在液壓泵上，而是帶動挖掘鏈旋轉(zhuǎn)的液壓馬達有問題。但庫存沒有備件，無法更換實驗，因這個馬達的排量V較大(250mL)；如果重新進口1臺，一是價格昂貴，二是周期較長，該馬達現(xiàn)在還可以工作，只是效率低一些。那么，怎樣利用現(xiàn)有條件把轉(zhuǎn)速提高呢？從原理圖上發(fā)現(xiàn)，此挖掘馬達是一個變量馬達，從現(xiàn)場實物看是一個斜軸式變量馬達，殼體上有限制zui大排量和zui小排量的調(diào)整螺釘。經(jīng)分析，如果把限制zui小排量的調(diào)整螺釘往小擺角方向調(diào)整，使馬達的排量變小，在液壓泵供應(yīng)相同流量的情況下馬達的轉(zhuǎn)速就會提高，即N=Q/V。基于這一思路，在現(xiàn)場對挖掘馬達進行了調(diào)整，每次少調(diào)一點，觀察挖掘速度的變化（不能調(diào)得太多，以防馬達轉(zhuǎn)速過快，造成事故）。經(jīng)過多次調(diào)試，挖掘速度比以前增快了許多，達到了正常的使用要求。因此，只要熟悉和掌握設(shè)備的液壓工作原理，了解液壓元件的結(jié)構(gòu)性能，就能找到一種經(jīng)濟實用的解決問題的方法。
有一次，配碴整形車走行液壓泵出現(xiàn)端面漏油現(xiàn)象，修理工拆下液壓泵端蓋，把損壞的密封圈取出，并換上新的密封圈，把液壓泵重新裝好。在這個過程中，并沒有動液壓泵內(nèi)的其他部件，但是當把液壓泵連接好后，注滿油發(fā)動試車，發(fā)現(xiàn)什么動作也沒有，液壓泵也沒有壓力顯示，這個故障令人疑惑不解。為了慎重起見，重新檢查了液壓系統(tǒng)，沒發(fā)現(xiàn)什么異常。由此推斷，故障還是出現(xiàn)在液壓泵本身上，重新拆下液壓泵拿到修理間拆解檢查，見缸體柱塞配合良好，碟簧彈性符合要求，傳動斜盤輕松自如，并看不出有明顯的止阻部位。重新裝配好安裝到車上再試，還是不好用，從常規(guī)分析看，液壓泵原先工作正常，只因漏油問
題更換了端蓋密封圈，沒有動其他任何部件，出現(xiàn)了工人們常說的“出鬼”的情況。從故障現(xiàn)象分析，液壓泵沒有壓力，．其實質(zhì)就是沒有流量輸出，造成無流量輸出主要有下列原因：①缸體柱塞磨損嚴重；②配油盤磨損嚴重；③配油盤與缸體預(yù)緊力不夠；④變量活塞卡在零位。但從分解液壓泵過程看可以排除①、②、③項，只有第④項值得考慮。依據(jù)這個分析，開始調(diào)整變量活塞的調(diào)整螺栓，使斜盤處在zui大與zui小擺角之間，然后重新啟動液壓泵，這時馬上有壓力顯示，操作動作都有，接著又把調(diào)整螺釘退到原位，經(jīng)試車一切動作恢復(fù)正常。由此看出，故障原因就出在變量活塞上。盡管修理工更換密封圈時并未動過變量活塞，但是，當液壓泵安裝時，可能有臟物正好卡在變量活塞上，而此時變量活塞正好處于零位，造成液壓泵無壓力、流量輸出。
從以上事例可以看出，當設(shè)備出現(xiàn)故障時，首先要通過原理分析，找出可能產(chǎn)生故障的部位，把可能發(fā)生故障的原因縮小在一個比較小的范圍；其次是要掌握各液壓元件的結(jié)構(gòu)性能和調(diào)整方法，這對在現(xiàn)場具體排除故障時尤為重要。