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液壓系統(tǒng)的故障與改進
點擊次數(shù)：2322 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），主要應用于火力發(fā)電廠、鋼廠和港口碼頭等單位。
翻車機在翻轉卸貨過程中，車輛是由液壓系統(tǒng)驅動，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整得盡可能小，只要能將靠車板和壓車梁驅動與車輛接觸上，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向架彈簧壓縮變形，當車輛隨翻車機翻轉到一定角度后，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。當車輛里的貨物被逐漸卸出，彈簧因要恢復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大可移動行程可設置為車輛轉向架彈簧的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
翻車機液壓系統(tǒng)是整個卸車設備中的關鍵部分，采用上述壓車原理成功解決了在翻轉過程中因貨物被卸出而造成夾緊力增大超出標準這個復雜問題，而且保證在翻轉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：當兩側同時進行配碴作業(yè)時，運行速度減慢，zui后只能單側配碴才能正常工作。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)要求的工作壓力應在30MPa以上?？刂票玫膲毫?.5MPa，符合使用要求。為此，調整了主泵兩側的調壓閥，但是壓力仍未見提高。開始認為調壓閥有問題，但拆解調壓后未發(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整值與系統(tǒng)實際工作狀況不符，壓力截流閥壓力調整低了。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{整。經(jīng)過作業(yè)實驗，主泵壓力達到了30MPa以上，當該車雙側配碴時，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小排量的調整螺釘。經(jīng)分析，如果把限制zui小排量的調整螺釘往小擺角方向調整，使馬達的排量變小，在液壓泵供應相同流量的情況下馬達的轉速就會提高，即N=Q/V。基于這一思路，在現(xiàn)場對挖掘馬達進行了調整，每次少調一點，觀察挖掘速度的變化（不能調得太多，以防馬達轉速過快，造成事故）。經(jīng)過多次調試，挖掘速度比以前增快了許多，達到了正常的使用要求。因此，只要熟悉和掌握設備的液壓工作原理，了解液壓元件的結構性能，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，開始調整變量活塞的調整螺栓，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，接著又把調整螺釘退到原位，經(jīng)試車一切動作恢復正常。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構性能和調整方法，這對在現(xiàn)場具體排除故障時尤為重要。