起重机卷扬系统的使用与维修(七)

(上接2009年第2期)

4.QY-25型全液压汽车起重机起升无力

故障现象

液压系统压力不能升高，吊重无力。

故障原因

①液压油箱液面过低或吸油管堵塞。

②压力管路和回油管路串通或元件泄漏过大。

③液压系统溢流阀开启压力过低。

④液压泵排量不足。

⑤液压泵损坏或渗漏过大。

故障诊断

（1）溢流阀开启压力

经查液面并不低，而且油液压力能达到17 MPa，说明吸油管路不存在堵塞现象。该液压系统为开式串联油路，二联阀中的溢流阀控制支腿缸油路，防止过载。按技术规定将该系统溢流阀开启压力调至16 MPa。四联阀中的溢流阀保护起升、回转、变幅和吊臂伸缩机构等，防止其过载。按规定将动臂缸顶至极端位置后，溢流阀的压力应调到25～26 MPa，但将调节螺栓调到底压力仍升不上去，证明该溢流阀失效。排除措施：拆下溢流阀，发现阀中弹簧底座铜垫在弹簧回程中卡死，影响了调节范围。后将铜垫整修，重新安装，调试压力只能提高到20 MPa。

（2）液压泵排量

该系统中有3只ZM40型轴向柱塞定量泵，在起重吊装过程中工作负荷最重，易发生故障。拆除后发现泵输出轴歪斜，解体后发现输出轴3506型轴承严重损坏，滚珠体和支撑架破裂，滚道有很深的剥落层。

原因如下：

①输出轴有一联轴器背靠轮，内孔均磨损偏斜，当卷扬机构工作时，液压泵将输出转矩通过联轴器传入减速器，由于孔偏斜松动，两轴同心度偏差过多，长期在偏扭动载荷下工作。

②由于轴承损坏，滚珠不是按原来的排序正常工作，使输出轴转动困难，转速不能提高，转矩减小。排除措施：更换联轴器弹性圈、轴承，校正输出轴。

（3）四联阀内渗漏阀芯O形圈油封损坏或磨损，阀芯与阀体孔间隙超过0.03 mm，阀内渗漏量加大，也是造成系统压力低的因素之一。

（4）液压泵配流盘表面磨损3506轴承磨损的杂质混入液压系统污染油液，经长期使用，使液压泵配流盘磨损。该泵采用轴向配流，配流盘与端盖用销定位，相对不动，在弹簧和液压力的作用下，缸体紧压在配流盘上，两者相对旋转，而漏油较少。排除措施：配流盘磨损不太严重时，可用研磨砂在玻璃平板上研磨平面，关键在于调整间隙，应把调节螺钉拧到底，然后再往回旋转少许，使泵能用手轻轻转动为好。通过对上述4个问题的分析与处理，调整系统压力可稳定到24 MPa，试吊达到了原机的技术指标。

5.KH700型履带式起重机卷扬系统高速时升降失灵

故障诊断

（1）绘制液压原理图进行分析

先找出各实物的连接关系，最后绘出相关部分的液压原理图（见图58，以主卷扬为例）并分析如下：

①主泵I通过A组主阀依次为左行走—副卷扬高速—主卷扬低速提供压力油。

②主泵II通过B组主阀依次为右行走—变幅—副卷扬低速—主卷扬高速提供压力油。

③A、B两阀组中的高、低速液动阀由先导阀K1、K2控制换向实现主卷扬的正反转向。

④主卷扬马达M的高速由主泵I、II合流实现。

⑤高、低速两液动阀的控制油路并联，正、反转向由同一先导阀K1（或K2）控制。

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（2）进一步分析高速成因

将原理图与实际操作对照分析可确定高速的形成过程：①先导阀手柄向左推到一挡，控制油从K2排出，经HYD推动A组阀中低速阀接通泵I主油路，压力油的路径是：泵I→P→a→R→M→S→b′→O→油箱。这时马达顺时针转动。②手柄继续向左推到二挡，K2的控制油一路继续推动低速阀，另一路经d′推动B组阀中的高速阀接通泵II主油路，泵II压力油经p′→a′在R处与泵I合流共同进入马达，因流量增大，马达高速转动。③先导阀手柄向右推时，高速减缓到低速，到中位时马达停止转动；再继续向右推时，K1工作，马达改变转向，重复由低速到高速的过程。

（3）确定故障点

分析图58可知，左行走、低速正常，可以认定泵I及A组阀正常。那么故障点只有下述几种可能：主泵II，马达，B组阀中的高速阀，先导阀K1、K2。进一步分析诊断：主泵II驱动的右行走、变幅机构正常，故主泵II应视为正常。马达转速由通过的流量决定，低速又正常，可以认为马达基本正常。因此，故障的主要原因应该是高速阀不工作，没有形成合流。由图58可知，高、低速阀的控制油路并联且都受控于同一先导阀，只有实现低速阀先动、高速阀后动，才能实现低、高速变换。是高速阀没有推开还是推开后还有其他故障，这是诊断的关键。初步认为，是高速阀的开启压力不足以使阀门打开。为此做一测试验证：断开原控制油路，在c、d处新设一先导压力源并由低往高调控制油压，观察两阀及马达的变化。当压力在1.5 MPa左右时低速阀开启，马达开始转动，并随压力增加而加快；当压力在2.5 MPa左右时高速阀开启，马达高速转动，反方向时也一样。可见该故障的直接原因是，高速阀没有开启，不能形成合流，根本原因是先导阀不能提供足够的开启压力油。

故障排除

这类先导阀大多采用减压式比例阀，其输出压力与行程的关系如图59所示，阀芯应能在O-c间自由滑动。在ab区低速阀开启、高速阀关闭，在bc区两阀都开启，随阀芯位移变化，马达能在高、低速两个区域实现无级调速。排除办法，反复调整阀芯与手柄间的连杆，使阀芯能在O-c（O-c′）间自由滑动并能停在任意位置，直至马达高、低速正常运转。

图58 液压原理图

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6.一台QY16型全液压汽车起重机卷扬紊乱

故障现象

现象一：升降副吊钩时主吊钩也随着一起升降。

现象二：在副吊钩换向阀手柄位于工作位置而主吊钩换向阀手柄位于非工作位置，操纵组合阀卷扬、变幅、伸缩手柄时，主副制动踏板均自行下降。

故障诊断

该升降液压系统原理如图60所示，卷扬液压油由齿轮泵I供给，高压油经中心回转体6后分两路；一路供给多路阀；另一路经减压阀7、滤油器8、单向阀9，使蓄能器11充压，以供给卷扬操纵压力油。 副吊钩卷扬时液压系统工作过程：操纵阀中液控换向阀16获得压力油，阀芯左移，此时扳动副吊钩操纵阀17手柄到工作位置，此时压力油一路经过液控换向阀16，进入副吊钩操纵阀17的油道H，再经过单向节流阀27进入副吊钩卷筒制动器液压缸30，使制动器解除制动；另一路压力油直接进入副吊钩操纵阀17的油道F，经过液控单向阀25及回转接头进入副吊钩卷筒离合器液压缸26，使离合器与卷筒接合。若此时扳动卷扬换向阀15的操纵手柄，使卷扬马达运转，则可实现副吊钩的升降。此时也有一路压力油经主吊钩操纵阀18的油道G进入主吊钩制动液压助力阀24，以打开液控单向阀19，使主卷筒离合器液压缸20与回油道接通，因而主卷筒离合器液压缸20在弹簧弹力作用下回缩，使离合器脱开卷筒。若这时用脚踩主制动踏板34，使主卷筒制动器松开，则主卷筒在吊钩及起重物的重力作用下快速转动，即实现快速重力下降工况。因此，在副吊钩工作时，出现第二种故障将特别危险，它可能使吊钩突然下降，引发事故。分析吊钩卷扬过程可知，吊钩卷扬必须满足两个条件：一是制动液压缸充油，使制动器解除制动；二是卷筒离合器液压缸充油，使离合器与卷筒接合。

分析卷扬液压系统原理图可知，制动液压缸与卷筒离合器液压缸的压力油都由操纵阀控制，所以首先判定故障可能出在操纵阀上。为验证此判定，进行如下检查：

①首先拆开主卷筒离合器液压缸20的进油管和制动器液压缸22的进油管，再使操纵阀位于故障工作位置，启动发动机，操作卷扬换向阀15的手柄，发现主卷筒离合器进油管和制动器液压缸进油管立即有压力油喷出（要注意安全），说明该故障确实是由液压系统故障所致。根据以往经验，故障可能出在操纵阀上。⑤拆开操纵阀仔细检查，并未发现异常之处。主吊钩操纵阀18手柄位于非工作状态时，主吊钩卷扬卷筒制动器液压缸22油道与主卷筒离合器液压缸20油道在主吊钩操纵阀中合二为一，共同与回油道相通，回油道是否进入压力油引起此故障，为此，拆开操纵阀回油管即图中的A点，再使操纵阀位于故障工作位置，启动发动机，操作卷扬换向阀15的手柄，发现回油管口立即有压力油喷出，证明此故障确实是由回油管进入压力油而引起。

压力油是从哪里进入的呢，分别拆解回油管的B、C（见图60）点，最后发现压力油从主吊钩制动液压助力阀24出油口流出。从图60可知，主吊钩操纵阀18油道F口在非工作位置时有压力油进入制动液压助力阀24，由此推测故障原因可能就在主吊钩制动助力阀24上。拆检主吊钩制动液压助力阀24，其结构如图61所示，发现小弹簧B已折断，使钢球不能封闭油道a，压力油经p腔进入c腔，从助力阀出油口进入回油道。更换弹簧试机，故障消除。

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那么，为什么会出现第二种故障呢，从图61可知，由于回油管进入压力油，使主、副吊钩液压助力阀回油道都有压力油存在，以及主吊钩卷筒制动总泵23（见图60）进油道也进入压力油，而副吊钩卷筒制动总泵31在工作位置时也进入压力油，使卷筒制动器解除制动。再从液压助力阀结构看，出油道进入压力油，助力阀阀芯相当于一个活塞，在出油道油压足够大的情况下，阀芯克服制动总泵阻力向右移动，即出现阀芯拉动制动踏板自动下降现象。

为什么这种现象会出现在卷扬、变幅、伸缩工况呢，通过检查发现，在伸缩、变幅工况时中心回转体6上的回油道有液压油泄出，说明中心回转体内液压油高压油道与回油道间的密封圈失效，引起压力油向回油道泄漏，以及卷扬马达在工作时内泄严重，向回油管泄油。由于在这几种工况时都存在向回油管泄油的情况，使回油道内压力油在流回油箱时阻力加大，回油道油压增高，从而使主、副液压助力阀回油道油压增高，压力油足以推动助力阀阀芯向右移动，即出现主、副制动踏板自动下降现象。

图59 输出压力与行程的关系

图60 升降液压系统原理

图61 制动液压助力阀结构

7.住友150 t履带式起重机滑钩

故障诊断

①内涨式离合器液压缸漏油，摩擦力降低影响动力传递。

②泵磨损严重，工作压力不足。

③溢流阀磨损使压力不稳定。

④蓄能器压力不足。

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故障排除

①把内涨式离合器拆下清除油污，更换液压缸密封件。

②拆下蓄能器检查压力，只有1 MPa左右，标准为6 MPa，补充氮气。试机后一切正常。

8.卷扬系统工作不正常

一台QY50型汽车式起重机，施工中发现主卷扬工作不稳定，而且有异响。分析认为是卷扬减速器发出异响，应急措施是启用副卷扬。因为副卷扬与主卷扬的功率、起升速度、起重量均相等，于是检查并补充了副卷扬减速器齿轮油以润滑钢丝绳，启动副卷扬继续施工。待工程结束后，拆检主卷扬发现，减速器里缺润滑油造成异响，幸亏发现得早，经过清洗齿轮、轴承，更换油封，恢复了原有功能。  (续完)

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