现场调试中的液压故障分析与排除：29000kN轮胎式提梁机

9000kN轮胎式提梁机是专门用于铁路客运专线预制梁厂梁体的调运、移位，存放的设备，采用轮胎走行方式，机动灵活。9000kN轮胎式提梁机由液压卷扬系统、液压驱动系统、液压悬挂系统、液压转向系统、冷却系统，液压支腿系统等子系统组成的。提梁机液压系统的驱动系统是闭式回路系统，其他为开式回路系统。采用恒功率负荷传感—电液比例控制。在开式回路中，提梁机的转向系统采用比例多路阀控制，可以实现高精度的同步转向；液压系统也是采用比例多路阀控制，并且安装防爆阀，从而保护液压系统能够安全可靠地工作。液压卷扬系统采用PLC和PID控制，使液压马达能够同步工作。

液压系统的设计、制造、安装与调试环环相扣，尤其是调试阶段对故障的分析与排除关系到整个系统的成功与否。通过对提梁机进行调试的过程中液压系统出现的故障进行分析，并提出故障排除方案。

1.液压卷扬系统的纵移液压缸不同步

液压卷扬系统的纵移液压缸的同步是通过分流集流阀实现的，如图2-184所示，从理论上讲，分流阀可以把两条并联支路的流量调节得完全相等。但实际上，分流集流阀存在分流精度。

图2-184 液压卷扬系统的纵移液压缸原理图

a）原液压系统 b）改进后原理图

1—分流集流阀 2—溢流阀 3—纵移液压缸 4—比例换向阀

分流精度表示为

式中 Q₁、Q₂——分流后的流量；

Q₀——分进口流量。

分流集流阀的分流精度和进口流量与油液压差有关系；同时分流集流阀的阀芯与阀套间的摩擦力不完全相等而产生的分流误差，也会影响分流精度。分流集流阀的Q₀越小，分流精度就越低。

提梁机的纵移液压缸运动时，分流集流阀的Q₀比较小，造成分流精度比较低，也就是左、右两个液压缸的流量差ΔQ=Q₁-Q₂很大；同时分流集流阀直接和液压缸的小腔相连。液压缸的工作面积A很小，根据液压缸的运动速度v=Q/A，所以两个纵移液压缸的速度差很大，也就是不同步。

解决方法：将分流集流阀直接和液压缸大腔相连，因为液压缸的大腔工作面积比小腔的工作面积大1倍，当左、右两个液压缸的流量差ΔQ不变时，因为液压缸的工作面积变大，两个纵移液压缸的速度差就会很小，通过现场调试，将分流集流阀直接和液压缸大腔相连得到很好的同步效果，故障排除之后的原理图如图2-184b所示。

2.液压卷扬系统的吊具不动作

液压卷扬系统通过液压泵给液压马达供油，液压马达转动，提供转矩，使卷扬吊具上升或者下降。为了保证液压卷扬系统安全可靠地工作，提梁机设计了一套可靠的卷扬制动系统。卷扬制动系统由减速机制动和钳盘制动器组成；同时，为了防止吊具快速下降，提梁机在液压下降的油路里装有平衡阀。只有减速机制动、钳盘制动器和平衡阀都打开，卷扬吊具才能正常工作。如果液压泵的压力正常，卷扬的吊具还不动作，是因为减速机制动、钳盘制动器和平衡阀之中，至少有一个没有打开。

根据现场调试，出现下面的故障现象：

1）系统提供给减速机的制动液压油压力过低，减速机制动不能打开。

2）系统提供给钳盘制动的液压油压力不够，钳盘制动不能打开；

3）由于液压系统存在杂质，将平衡阀堵死，使其不能正常工作。

解决方法：

1）提高减速机制动和钳盘制动的油压，使减速机制动和钳盘制动能够完全打开。系统可以通过调节溢流阀的压力，使钳盘制动的油压达到12MPa；同时，系统可以从冷却系统提供油压，使减速机制动压力达到3MPa，这样钳盘制动和减速机制动就可以正常工作。(www.xing528.com)

2）清洗平衡阀，去除杂质。

3.液压驱动系统出现个别轮胎反转

提梁机通过双向变量液压马达提供转矩，使轮胎转动。当提梁机前行的时候，所有轮胎应朝一个方向旋转，但在调试现场发现个别轮胎出现反转。轮胎出现反转，说明马达旋转的方向发生错误，经过分析，可能是出现以下问题：①液压管路连接错误。双向变量马达有A、B两个油口，马达旋转的时候，这两个油口其中一个进油，另外一个出油。如果有一个液压马达A口和B口互换，那么这个液压马达与其他液压马达旋转方向不一致，从而使轮胎的旋转方向发生错误。②系统提供的驱动制动压力不足，驱动的减速机制动没有打开，如果液压马达减速机制动没有完全打开，那么这个马达所提供的驱动力就会和制动液压缸的摩擦力平衡，因为驱动系统中每4个液压马达是并联进油和回油的，所以很可能其中的一个液压马达回油背压偏大，这个回油背压就会反方向推动减速机制动没有打开的马达转动。

解决方法：

1）根据原理图，重新连接液压马达的管路。

2）提高驱动减速机制动的油压，使减速机制动能够完全打开。

3）重新选择减速机制动的压力源，使减速机制动的压力达到3MPa，保证其能够正常的工作。

4.液压悬挂系统的悬挂自动下降

悬挂自动缓慢下降，说明悬挂液压缸自动伸出，很可能出现以下问题：①悬挂液压缸发生内部泄漏，悬挂液压缸的两个油腔之间的密封圈被杂质磨损；②液控单向阀被杂质卡住，液控单向阀保持打开的状态。

解决方法：

1）将悬挂液压缸拆卸下来，更换液压缸的密封圈，同时清洗液压缸，去除杂质，保证油路清洁，防止密封圈再次损坏；

2）拆卸液控单向阀并清洗，保证液控单向阀正常工作。

5.液压悬挂系统的悬挂液压缸不动作

悬挂液压缸不动作，可能是以下问题引起的：

1）主阀不工作或者二通限速阀出现问题。

2）系统的流量过大，悬挂液压缸在下降的时候，防爆阀关闭。

3）因为防爆阀有一个流量值，如果系统流量超过这个流量值，防爆阀会认为管路发生破裂，因而将防爆阀关闭。

解决方法：

1）检查主阀和二通限速阀是否被杂质卡住，并且清洗管路主阀和二通限速阀。

2）调节防爆阀关闭的流量值，使其能够保证防爆阀不关闭，但是，不能将防爆阀的关闭流量值调节过高，若调节过高，防爆阀将不起作用；

3）同时调节二通限速阀，使系统的流量不会将防爆阀关闭。

经过近一周的调试，针对调试中出现的液压卷扬系统的纵移液压缸不同步、液压卷扬系统的吊具不动作、液压驱动系统出现个别轮胎反转等问题，通过对系统与元件的原理分析，找出发生故障的原因，并加以解决，使系统的可靠性提高。