塔式起重機(jī)升降液壓系統(tǒng)故障的診斷排除

一、升降液壓系統(tǒng)的故障及其診斷

1.故障現(xiàn)象

下圖是塔式起重機(jī)升降液壓系統(tǒng)原理，根據(jù)現(xiàn)場觀察和用戶反應(yīng)，當(dāng)塔機(jī)處于下降工況時(shí)，液壓缸及其所支承的部件產(chǎn)生明顯的“爬行”現(xiàn)象，此爬行并非常見的低速爬行，而是快速交替產(chǎn)生振動(dòng)。

?2.升降液壓系統(tǒng)故障診斷及分析

運(yùn)用液壓系統(tǒng)故障的邏輯逼近診斷法，對塔式起重機(jī)升降液壓系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷。

診斷結(jié)果表面，該塔式起重機(jī)液壓缸及荷重下降時(shí)產(chǎn)生的斷續(xù)振動(dòng)現(xiàn)象并不是由于液壓摩擦力特性以及液壓系統(tǒng)剛度降低所致，也和液壓系統(tǒng)的壓力調(diào)整、所存在管道的空氣無關(guān)（因?yàn)榫幱谡顟B(tài)）。按照邏輯逼近診斷程序，故障可能與某個(gè)液壓元件或某個(gè)回路有關(guān)。

液壓泵3的額定壓力為25MPa，泵的輸出流量及壓力正常。溢流閥4控制系統(tǒng)的最高壓力，經(jīng)檢測調(diào)壓正常。換向閥6換向無異常。液控雙向液壓鎖7組成了系統(tǒng)的平衡鎖回路。由于閥7的作用，當(dāng)閥6處于中位時(shí)，液壓泵卸荷，液壓缸鎖緊在任意位置上，當(dāng)閥6右位進(jìn)入系統(tǒng)時(shí)，為頂升工況，此時(shí)雙向液壓鎖打開，正常頂升。當(dāng)閥6左位進(jìn)入系統(tǒng)時(shí)，為下降工況，從液壓泵來油頂開雙向液壓鎖7進(jìn)入液壓缸有桿腔，液壓缸活塞在液壓推力及全部荷重共同作用下快速下行，此時(shí)，伴有斷續(xù)振動(dòng)現(xiàn)象。從現(xiàn)場觀察壓力表5可知，當(dāng)液壓缸產(chǎn)生斷續(xù)振動(dòng)時(shí)，壓力也隨之?dāng)嗬m(xù)振動(dòng)，因此，可以預(yù)測，液壓缸下降時(shí)產(chǎn)生的斷續(xù)振動(dòng)現(xiàn)象與單獨(dú)用閥7組成的平衡鎖緊回路是否合理有關(guān)，從分析液壓缸下行時(shí)平衡鎖緊回路的工作過程可知，液壓缸下行時(shí)的斷續(xù)振動(dòng)現(xiàn)象與液控雙向液壓鎖中的單向閥B的啟閉壓力緊密有關(guān)。因此，壓力取決于液壓缸下行時(shí)進(jìn)油路及液壓缸有桿腔的油壓，實(shí)際上取決于活塞桿及荷重下行的速度，當(dāng)活塞及荷重快速下行的時(shí)，由于速度太快，液壓泵供油量一時(shí)來不及補(bǔ)充液壓缸有桿腔形成的空間，故在整個(gè)油路及液壓缸有桿腔產(chǎn)生短時(shí)的負(fù)壓效應(yīng)，此時(shí)，閥7的單向閥B的液控油壓也隨之降低，單向閥B關(guān)閉，結(jié)果突然堵死系統(tǒng)唯一的主回油路，液壓缸活塞及荷重的運(yùn)動(dòng)也突然堵死系統(tǒng)唯一的主回油路，液壓缸活塞及荷重的運(yùn)動(dòng)也突然停止。單向閥B關(guān)閉后，由于定量液壓泵繼續(xù)供油，故進(jìn)油路油壓復(fù)又回升，此時(shí)控制油路重新建立壓力，液控單向閥B又打開，回油暢通，活塞及荷重又快速下行，如此循環(huán)，直至行程終了。單向閥B時(shí)開時(shí)閉，使液壓缸活塞及荷重下降運(yùn)動(dòng)時(shí)斷時(shí)續(xù)，伴之產(chǎn)生斷續(xù)振動(dòng)。

通過上述分析，液壓缸下降時(shí)的斷續(xù)振動(dòng)現(xiàn)象是由于液壓系統(tǒng)的平衡鎖緊回路設(shè)計(jì)不合理所致。

二、液壓系統(tǒng)平衡回路的改進(jìn)設(shè)計(jì)

在原液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件與液控雙向液壓鎖7的單向閥B之間串接一個(gè)單向節(jié)流閥，由于整個(gè)系統(tǒng)采用管式（或板式）螺紋鏈接，所以在改裝中是極為方便的，工作中，要根據(jù)執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)速度與運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性要求，適當(dāng)調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開度，在保證執(zhí)行元件在整個(gè)下行過程液控單向閥B始終處于開啟狀態(tài)的前提下，節(jié)流閥開度越大越好，這樣，既能消除“爬行”現(xiàn)象，保證運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性，又能保證功率損失盡量減少。