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1 概述
7250型履帶起重機在一次作業(yè)過程中(狀態(tài)為塔式工況,起吊14t重物)起重指揮人員指揮操作工進行副臂慢速下降,當(dāng)進行副臂微速檔下降動作時,突然出現(xiàn)重物下滑現(xiàn)象,所吊重物直接下落到地面,幸好與地面距離只有 12cm左右,沒有造成人員和設(shè)備的損傷。后來停機對其進行檢查并做負荷試驗,該現(xiàn)象未出現(xiàn),直到某日又發(fā)生了副臂下滑一段距離的事件,此時重物在空中停住,未下滑到地面。從上述兩起事件來看,機械必定存在著問題,而且該問題比較隱蔽,故障也是偶發(fā)性的,一時難以確認。
2 原因分析
在排除了制動系統(tǒng)與自由落鉤功能沒問題后,把分析的重點放在了副臂工作原理上。通過操作手柄的不同位置,液壓馬達進出油方向不同,以實現(xiàn)起臂或降臂動作。副臂操作系統(tǒng)原理圖如圖1所示。
從系統(tǒng)原理可看出,系統(tǒng)的關(guān)鍵部件在組合式平衡閥,該閥型號為RF1M32J10B1A-965-0,額定壓力320kgf/cm2,工作壓力280kg-f/cm2,工作流量420 liters/min,控制壓力(開啟)12-18kgf/cm2。[1]
2.1 工作過程分析
2.1.1 提升.控制閥處于右端加載提升位置時,泵出口的液壓油進入組合式平衡閥的端口A,單向閥開啟,油液進入液壓馬達端口A’?;赜蛣t從液壓馬達的端口B’回到組合式平衡閥的端口B。在提升狀態(tài)時,組合式平衡閥不起任何控制作用。
2.1.2 下降. 控制閥處于左端下降位置時,泵出口的液壓油從B-B’進入液壓馬達,此時液壓馬達由于單向閥和液控閥閥芯的關(guān)閉無法回油,因此泵輸出的液壓油壓力持續(xù)升高,當(dāng)油壓超過控制閥芯關(guān)閉的彈簧力時,液控閥開啟,A’-A油路回油,液壓馬達運行使負載下降。
2.1.3 負載反饋(負載反饋起到安全保護的作用).當(dāng)進入液壓馬達油量增加,組合式平衡閥阻力增大,油壓升高。增加的壓力推動液控閥彈簧,使液控閥的閥芯開口增大,馬達轉(zhuǎn)速增加。當(dāng)進入液壓馬達的油量減少,組合式平衡閥阻力減小,油壓降低,彈簧力推動液控閥的閥芯開口減小,馬達轉(zhuǎn)速降低。
2.1.4 重載下降.當(dāng)降下重載時,由于重力加速度的存在,油壓逐漸升高,通過閥的油量也逐漸增多。但是,隨著液壓馬達轉(zhuǎn)速的增加,進入液壓馬達的油壓降低,此時彈簧力控制閥芯關(guān)小閥口,使馬達轉(zhuǎn)速降低。這樣負載下降速度由液壓泵提供給馬達的油量控制,與負載大小無關(guān)。
從上述工作原理可知,在上升時組合式平衡閥是不起作用的,只有在下降時才起作用。當(dāng)組合式平衡閥有問題時可能有下列問題出現(xiàn),詳見表1。
顯然,根據(jù)上述原理及分析可知,當(dāng)在變幅以低速檔下降時,進入液壓馬達的油量減少,油壓降
低,閥芯因被臟物卡滯,彈簧力不能使閥芯開口關(guān)小,此時,由于油壓降低,馬達輸出扭矩小于負載轉(zhuǎn)矩,造成副臂溜臂。
3 故障排除
3.1 拆卸
判斷出故障原因后,決定拆卸組合式平衡閥,見圖2,其拆卸步驟如下:
3.1.1 將吊鉤放置地面,給變幅鋼絲繩做好固定。
3.1.2 關(guān)閉發(fā)動機,用控制手柄釋放液壓系統(tǒng)中的壓力。
3.1.3 拆下馬達組合式平衡閥上的各個連接管并做好標記,將組合式平衡閥和拆下連接管的各個端口塞住,以防止污物進入。
3.1.4 從液壓馬達上拆下組合式平衡閥。
3.2 修理
組合式平衡閥中安全閥的更換步驟如下,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖見圖3:
3.2.1取下安裝的○型圈并作廢。
3.2.2從閥體上拆下安全閥。
3.2.3安裝新的安全閥到閥體中,用5kg-m的扭矩預(yù)緊。
3.2.4裝上新的○型圈。
注意:安全閥如果拆分清洗修理后使用確實也能消除故障,但其壓力整定值不可調(diào)亂,且考慮到已經(jīng)使用了多年,建議整體更換,不再分拆修理。
3.3 安裝
組合式平衡閥的安裝步驟如下:
3.3.1將組合式平衡閥裝配到副臂液壓馬達,安裝頂部螺釘并用13.5到15kg-m(98到108ft-lbs)的扭矩預(yù)緊。
3.3.2安裝組合式平衡閥的各個液壓管路。
3.3.3拆除鋼絲繩固定保險裝置
3.3.4啟動發(fā)動機并檢查副臂卷筒運行情況。
4
分別進行變幅,各往返重復(fù)10次,未出現(xiàn)溜臂現(xiàn)象。該機械使用至今,未發(fā)現(xiàn)溜臂現(xiàn)象。
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