制动失灵导致的溜钩问题的处理方法

溜钩故障即常说的制动失灵，它是液压起重机卷扬系统的常见故障之一，一旦发生，轻者使起重机无法使用，重者会造成人员伤亡和财产损失，所以对溜钩故障要非常重视，以确保安全生产。

分析和排除故障首先要熟悉系统工作原理。液压起重机卷扬系统的故障大多数发生在液压系统。起重机卷扬液压系统原理如图2-112所示。

图2-112 起重机卷扬液压系统原理

该系统为一简单常开式手动换向液压系统，卷扬制动为常闭式弹簧制动，由液压缸控制，其制动压力为泵的出口压力。为分析方便，设制动最小开启压力为p₁，其大小等于克服制动弹簧压紧力所需压力；设平衡阀开启压力为p₂，为放钩时进入油路的最低压力；设空载压力为p₀，指克服系统机械摩擦阻力和液流阻力所需压力。为保证系统正常工作，要求p₀＞p₁＞p₂。通过对系统的进一步分析，可知发生溜钩的原因主要有以下几方面：

1.马达和换向阀严重磨损

马达和换向阀严重磨损都会引起系统异常内漏，使系统所能建立的压力不足以克服负载，但却容易大于p₁。因为p₁相对较小，大于p₁就会解除制动，又因为马达的驱动力矩与系统压力成正比，当马达的驱动力矩不能驱动负载就会出现溜钩。由于马达摩擦副的摩擦速度和累积摩擦距离远大于换向阀，所以首先应考虑的是马达磨损。一般使用的卷扬马达为轴向柱塞马达，引起马达内漏严重的主要原因有以下几方面：

1）缸体与配流盘接合面的磨损。

2）驱动轴支承轴承的磨损。

3）缸体压紧弹簧的压紧力不足。

4）柱塞与缸体孔的磨损。

5）柱塞滑靴的损坏。

其中前三条原因均会引起配流盘与缸体间的压紧力不足，密封不严，从而产生内漏。

2.平衡阀故障

平衡阀阀芯、阀座之间的磨损一方面会丧失必要的密封性；另一方面由于它们之间闭合间隙的增大，阀芯因受较大偏心液力的作用而引起运动受卡，从而使平衡阀失去平衡作用。某些阀芯阻尼孔的堵塞及异物卡住阀芯，亦会导致平衡阀的失效。

当平衡阀失效时，在下放重物过程中就会出现溜钩，即在下放重物过程中，速度失控，从而导致事故的发生。

平衡阀失效时，对升钩过程几乎没有影响，因为液流直接打开单向阀，平衡阀不起作用。

3.卷扬制动失效(www.xing528.com)

卷扬制动的摩擦副间由于存在一定的压力和相对运动速度，故在使用过程中会逐渐磨损，尤以制动和松开的过渡过程磨损更快。制动弹簧随着使用时间的延长，其弹性逐渐减弱，个别弹簧可能出现疲劳断裂的现象，这些因素均会导致制动力的下降，甚至丧失制动力。制动驱动机构运动受卡也会导致制动力下降或丧失制动力。制动力的小幅下降一般可通过调整螺栓得到恢复。当系统因特殊原因导致回油压力过大时会使制动自动打开而引起溜钩。

通常可通过下列方法确定溜钩故障的具体部位：当手柄中位出现溜钩时，可以断定是制动故障；当手柄处于下降位置出现溜钩时，可以断定是平衡阀故障；当手柄处于上升位置出现溜钩时，可以断定是马达或换向阀故障。

确定故障具体部位后，就可进行进一步的检查和修复直到排除故障。

4.起重机吊具定位系统窜动

如图2-113a所示为集装箱桥式起重机吊具定位液压系统。它实现集装箱吊具的移动及定位。要求液压缸5在水平方向左行、右行并在任意位置准确定位，不得有漂移或窜动，其运动速度应能调节。为满足吊具定位要求，在液压缸5的进出油口设置了外泄式（带泄荷阀芯）双液控单向阀4，用以锁紧液压缸。为了调节液压缸的速度，系统中采用了调速阀3和4个单向阀。实现进回油双向调速。活塞向右运动时为回油节流调速，速度由调速阀调节；活塞向左运动时为进油节流调速。由于采用了四个单向阀，活塞无论向左向右运动，油液都能沿同一方向流经调速阀，故活塞的往返速度相等，系统工作压力由溢流阀1调定。

1）存在问题

当手动换向阀2处于中位时液压缸不能准确定位停止，出现窜动现象。

2）问题分析

图2-113 集装箱桥式起重机吊具定位液压系统

a）原液压系统 b）改进后的液压系统

1—溢流阀 2—手动换向阀 3—调速阀 4—双液控单向阀 5—液压缸

系统采用液控单向阀锁紧时，液控单向阀的控制油路不能保持油压力，这样才能使液控单向阀有效封闭，起到锁紧作用。如果液控单向阀控制油路存在一定压力，控制其卸荷阀芯使单向阀不能完全关闭，就不能及时锁紧。只有因系统泄漏或液压油压缩等原因，使液控单向阀控制油路压力降下来以后，单向阀才能关闭。这样的锁紧可称为“滞后锁紧”。

由于系统中换向阀2的中位机能是O型的，故当换向阀2切换至中位时，液压缸5和换向阀2间的油路被闭死液控单向阀的控制油路仍有压力存在，使其不能立即关闭，直至由于换向阀内泄使控制油路压力油卸压后，液控单向阀才关闭。因此，从换向阀处于中位到活塞停止运动尚有一段时间，出现液压缸不能准确定位的窜动现象。

3）解决方法

将原系统中位机能为O型的换向阀改换为中位机能为Y型的换向阀，改进后的系统如图2-113b所示。由于换向阀Y型中位机能，当换向阀处于中位时，液控单向阀的控制油路立即与油箱接通，压力迅速下降，故液控单向阀能及时关闭起锁紧作用。

采用液控单向阀的双向锁紧回路在工程上常有应用。不论用在什么场合，液控单向阀处于锁紧时，一定要使其控制油路不保持压力，这类换向阀宜采用中位机能为Y型或H型的，以保证锁紧时液控单向阀的控制油路接通油箱。