三洋K40.21型塔机顶升液压系统故障及排除.pdf

液 压 气 动 与 密 封／ 2 0 1 2年 第 3期 三洋 K 4 0 ． 2 1型塔机顶升液压系统故障及排除 周 平 中交二航局二公 司， 重庆4 0 0 0 4 2 摘要 塔机顶升液压系统安全性要求高但却故障频发 ， 以三洋 K 4 0 ． 2 1型塔 机的一个典 型案例 为基础详细讲解 了该液压 系统 的原理 及故 障分析解决过程， 以利于更好地理解和改进该系统。 关键词 塔机 ； 顶升 ； 液压 ； 故障 ； 排除 中图分类号 T H1 3 9 ． 9 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 8 0 8 1 3 2 0 1 2 0 3 0 0 6 0 0 3 Th e Tr o u b l e s ho o t i ng o f S a n y o K4 0 ． 2 1 一t y p e To we r Cr a n e Li ffin g Hy d r a u l i c S y s t e m zHoU C h i n a C o mmu n i c a t i o n s 2 n d Na v i g a t i o n a l B u r e a u 2 n d Pf E n g i n e e r i n g C o ． ， L t d ． ， C h o n g q i n 4 0 0 0 4 2 ，C h i n a A b s t r a c t I t S h i g h s e c u ri t y r e q u i r e m e n t s o f t o w e r c r a n e l i f t i n g h y d r a u l i c s y s t e m， b u t i t b i t c h e s ．B a s e o n a t y p i c a l e a s e o f S a n y o K4 0 ． 2 1 - t y p e t o we r c r a n e ， t h e a r t i c l e d e s c ri b e s t h e p r i n c i p l e s o f h y d r a u l i c s y s t e m a n d f a i l u r e a n a l y s i s a n d r e s o l u t i o n p r o c e s s ． I t i s b e t t e r t o u n d e r s t a n d a n d i mp r o v e t h e s y s t e m． Ke y W o r d s t o w e r c r a n e ； l i ft i n g； h y d r a u l i c； t r o u b l e ； s h o o t i n g 顶升 、 降节是塔机安拆作业中最危险的环节之一 ． 顶升系统相当程度决定了塔机顶升 、降节作业的安全 性 。 因此对顶升液压系统 的安全性要求非常高。在使用 过程中． 除了对液压系统正确使用和维护外 ， 还需要在 故障出现时能够及时判断和排除。 1 顶升液压系统工作原理 1 ． 1 顶升液压系统回路 沈阳三洋 K 4 0 ． 2 1 型塔机顶升液压系统原理 如图 1 与法国 P O T A I N公司的塔机顶升液压系统原理基本一 致 ， 该系统相对于国内其他品牌塔机来说更为复杂 ， 其 工作压力 4 6 MP a ， 也相对较高。 收稿 日期 2 0 1 l O 8 2 3 作者简 介 周平 1 9 7 3 一 ， 男 ， 重庆人 ， 高工 ， 现工作于 中交二航 局二公 司。 一一 一 一 十一 - - 缸缸筒在其油管接头处 出现的裂纹漏油故障维修工艺 方案 ． 着实为一种可靠性较高的维修方案 。 参 考 文 献 【 1 】 陈建刚 ， 王宇． 冶金设备液压 系统泄漏 的防治措施 [ J ] ． 液压气 动与密封 ， 2 0 0 8 3 ． 【 2 】 雷天觉． 液压工程手册[ M 】 ． 北京 机械工业出版社 ， 1 9 9 0 ． 1 一 滤油器2 一 空气滤清器3 一 电动机4 一 高压泵 5 一 安全阀6 一 压力表7 一 高压溢流阀8 一 手动换向阀 9 一 低压溢流 阀 1 0 一 单 向顺序阀 1 1 一内控式平衡阀 1 2 一 顶升液压缸 图 1 K 4 0 ． 2 1 型塔机顶升液压原理图 【 3 】 李德新． 工程机械液压液压缸漏油原因分析及对策[ J ] ． 液压气 动与密封 ， 2 0 o 5 3 ． [ 4 】 张强， 等． 涨缩液压缸的压力设定阴． 液压气动与密封， 2 0 0 8 3 ． 【 5 】 成大先． 机械设计手册[ M】 ． 北京 化学工业出版社 ， 2 0 0 0 ． 【 6 】 李枫 ， 等． 液压系统 中常见 管接头结合处泄漏 的防治措施[ J ] ． 润滑与密封 ， 2 0 o 6 9 ． 【 7 】 黄志坚． 液压设备故 障分析与技术改进【 M】 ． 武汉 华 中理工 大 学出版社 ． 1 9 9 9 ． H y d r a u l i c s P n e u ma t i c s＆ S e a l s ／ No ． 3 ． 2 0 1 2 1 ． 2系统工作原理 电动机 3驱动高压泵 4 ， 高压泵 4输 出的压力油通 过手动换向阀 8等控制元件的控制后驱动执行机构顶 升液压缸 1 2 ， 从而驱动负载 ， 使塔机上部结构上升或下 降 ， 以此增加或减少标准节 ， 完成顶升或降节工作循环 。 1 _ 2 ． 1 顶升状 态 手动换向阀 8处于左位 上升位置 ， 高压油 换 向阀 8左位一H P口进入高压软管_ 液压缸缸底插 装 的内控式平衡阀 l l 一液压缸无杆腔，推动液压缸活塞 杆伸出， 实现塔机的顶升。 此状态系统压力由溢流阀 7调定 ， 系统的安全压力 由安全阀 5确定。上述两种压力出厂前已调定好 。 用户 在使用过程中不允许随意进行调整。 液压缸的顶升速度 由液压泵规格确定 ， 它限定 了液压缸的最大顶升速度。 回油 液压缸有杆腔油液 B P口进人高压软管 单向顺序阀 l 0的顺序阀 换向阀 8左位一油箱 。 单向 顺序阀 1 0在这里作为背压阀用 ， 其开启压力应稍大于 液压缸下腔 的最低背压 ，防止顶升横梁等在 自重的作 用 下发生 下滑 。 1 ． 2 ． 2下降状 态 手动换向阀 8处于右位 下降位置 ， 高压油 换 向阀 8右位 单向顺序阀 l 0的单向阀一B P口进高压 软管一液压缸有杆腔。系统压力 由溢流阀 9确定 出厂 时已调定 。 控制油经 B P口 内控式平衡 阀 1 1 打开。液压缸 下降速度可由节流阀调节。 内控式平衡阀由两个通径不 同的单 向阀组成， 通径小的开启压力较小， 先打开 ； 通径 大的开启压力较大 ， 后打开。让塔机下降更为平稳。 回油 液压缸无杆腔油液一 内控式平衡 阀 l 1 一HP 口进高压软管一换 向阀 8右位一油箱。 1 ． 2 ． 3 液压系统卸荷状态 换 向阀处于中位“ H” 位置． 液压油经滤油器 1 进入 液压泵 4 ， 再经换 向阀 8中间位置直接回到油箱 ． 系统 处于卸荷状态。 2 故障分析解决过程 2 ． 1 故障现象 塔机在某工地安装顶升过程 中，操作顶升液压缸 活塞杆伸出 ， 无论活塞杆停 留在伸 出的任意位置 ． 都会 莫名其妙到地发生回缩现象 ， 回缩行程约 5 c m， 导致顶 升横梁上的靴状托板无法挂在塔身节 的耳座上。 如图 2 所示 ， 无法正常顶升。 2 ． 2 故障分析 初步分析故障原因有 以下两点 图 2 1 液压缸腔内有大量空气 ， 有杆腔 内空气反弹或 者无杆腔内空气被有汗腔背压压缩都会发生回缩。 2 有杆腔背压过高。 针对 以上两种可能原因，分别对液压缸 的两腔进 行了反复排气 ， 但是 回缩现象没有任何改善 ； 之后将控 制有杆腔背压的顺序阀 l 0的压力往下调整 了一些 ． 使 空载顶升时顶升压力为 2 5 b a r ， 反弹稍有改善 ， 只有 2 ～ 3 c m， 但是故障依旧存在。 2 ． 3 故障判断 仔细查看液压系统原理图。并将内控式平衡阀 1 1 进 行解体研究 ， 发现在故障分析过程出现了一些失误。 空载顶 升时顶升压力为 2 5 b a r ， 此压力仅能代表无杆腔的压力， 根 据液力平衡理论， 此时 有杆腔的背压应该大于 2 5 b a r 。 所以 背压 如图 l 阀 1 0的调整压力为 2 5 b a r 仍没有调整到位。 另外在换 向阀 8回到 中位时平衡 阀 1 l如果没有 开启 ， 无杆腔无法 回油 ， 有杆腔的背压仍不足以将活塞 杆 回缩。即发生 回缩的瞬间平衡 阀 1 1 应处于开启状 态 ， 当有杆腔的背压将活塞往上顶的时候 ， 无杆腔油液 通过开启的平衡阀 1 l回油 ，当活塞 回缩一定行程后 ． 背压降低 ， 当低于平衡 阀 1 l的开启压力 时， 平衡 阀 1 1 关闭 ， 活塞停止运动。以上分析与故障现象完全一致 ， 因此判断该故障有以下三种原因 I 顺 序阀 l 0调定 的有杆腔背压过大 ， 且超过了 平衡 阀 1 1的开启压力。 2 平衡阀 l 1的开启压力太低 ， 且低于顺序 阀 1 0 调定的有杆腔侧背压 。 3 前两种可能 同时存在 ， 即有杆腔侧背压调整过 大 ， 同时平衡阀 l 1 的开启压力调整过低。 2 ． 4故障解决 分别对平衡阀 1 m的开启压力和有杆腔侧的背压 进行调整。 1 顺序阀 l 0的调整。将顺序阀调整螺栓松开 1 ／ 4 6 1 液 压 气 动 与 密 封 ／ 2 0 1 2年 第 3期 菜钢板坯连铸机结晶器国产 振动伺服缸长寿命研究与应用 于德荣 张兆柱 侯风 岭 吴孔 明 崔学峰 莱芜钢铁集团有限公 司， 山东莱芜2 7 1 1 0 4 摘 要 本文针对国产振 动伺服缸使用 中存在的问题 ， 伺服缸活塞杆漏油 、 位移传感器密封漏油 ， 伺 服缸 连接 法兰内部工 艺孔漏 油及端 盖处静密封漏 油， 拿出改进措施使国产振动伺服缸寿命达 到了稳定使用要求 ， 为企业 降本增效做出了一定贡献。 关键词 伺服缸 ； 长寿命 ； 漏油 ； 故障 中图分类号 T HI 3 7 ．9 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 8 0 8 1 3 2 0 1 2 0 3 0 0 6 2 0 2 The Re s e a r c h a n d Ap p l i c a t i o n o f t h e Lo n g S e r v i c e L i f e o f t h e Do me s t i c Os c i l l s t i o n S e rvo Cy l i nd e r F r o m La i Ga ng 、 S S l a b Ca s t e r Y U D e r o n g Z H A NG Z h a o - z h u HO U F e n g - l i n g K o n g - m i n g C U I X u n - f e n g L a i w u S t e e l G r o u p ，L t d ． ，L a i w u 2 7 1 1 0 4 ，C h i n a Ab s t r a c t T h e f o l l o wi n g o p e r a t i o n p r o b l e ms o f d o me s t i c v i b r a t i o n s e r v o c y l i n d e r a r e e x i s t i n g ， s u c h a s o i l l e a k a g e o f s e r v o c y l i n d e r p i s t o n r o d ， o i l l e a k a g e o f p o s i t i o n t r a n s d u c e r s e a l ， o i l l e a k a g e o f t h e i n t e r n a l p r o c e s s h o l e o f s e r v o c y l i n d e r c o n n e c t i o n fl a n g e a n d o i l l e a k a g e o f s t a t i c s e a l a r o u n d e n d c o v e r ． I n v i e w o f t h e a b o v e p r o b l e ms ， t h i s t h e s i s w o r k s o u t i mp r o v e me n t me a s u r e s a l l o w i n g d o me s t i c v i b r a t i n g s e r v o c y l i n d e r t o o p e r a t e s t a b l y o n a l o n g l i f e b a s i s ， wh i c h ma k e s a c o n t rib u t i o n t o t h e e n t e r p ri s e’ S o p e r a t i o n wi t h l o we r c o s t a n d h i g h e r e c o n o mi c b e n e fit ． Ke y W o r d s s e r v o c y l i n d e r ； l o n g s e r v i c e l i f e ； o i l l e a k a g e ； ma l f u n c t i o n l 问题 的提 出 银 山型 钢有 限公 司炼钢厂 目前有 三台板坯连铸 收稿 日期 2 0 1 1 0 8 2 9 作者简 介 于德荣 1 9 6 4 一 ， 男 ， 大学本科 ， 毕业 于北京科技大学矿业机械 专业 ， 现从事设备管理工作。 机，其 中 2 机由大连重工设计 ， 3 机 由北京中冶京城 设计 ， 4 连铸机由奥钢联设计。 2 机 、 3 机将原机械振 动方式改造为 目前国际上先进的液压振动方式 ，改造 后采用正弦曲线振动和非正弦曲线振动 ，其在浇注过 程 中振 幅可于 2 ～ 1 2 mm范围内随 时调节 ， 2 5 ～ 4 0 0 r ／ mi n 的振频能够跟随拉速的变化而 自动的按照配方 曲线同 十 一十一一十一十一一十- 十一十一十-十 一- 十一 十-十一十一 十一十一 一一十一 。 十一。十 一。十 ’ 一一十*十*十- 十一。十。十 十 一。 十一 ’一 ’ 一 ’ ～*十-十一一-十。十 十。 t一。 ‘ ’ 一。 t_。十 圈 ，开启液压泵 观察空载顶升压力 ，如果该压 力为 低 ； 液压缸起升缓慢或无 动作 ； 液压缸下降时抖动 ； 顶 1 5 b a r ， 则基本调整到位 ， 如果高于 1 5 b a r ， 则停机后再将 升时出现噪声振动 ； 顶升过程 中， 液压缸突然降落等 ， 顺序阀调整螺栓松开 1 ／ 4圈 ， 再次启动观察 ， 直到空载 这些故障按照上述分析判断过程很容易找到确切原因 顶升压力调整到 1 5 b a r 为止。 并予以解决 ， 这里不再赘述。 2 平衡 阀开启压力 的调整 。平衡阀是 内控式的 ， 顶升液压系统可靠性要求 比较高 ，但在实际使用 其开启压力是固定的 ， 没有设 置调整螺栓 ， 但是凭经验 过程中却是故障高发的一个 区域。主要原 因是国内的 感觉平衡 阀的质量较差 ， 弹簧加工粗糙 ， 不排除变软的 液压元件质量参差不齐 ， 现场作业条件较差 ， 维护保养 可能性 ，于是将该弹簧下面加 了一块 l mm厚 的垫片 ， 不到位等。希望各位同行针对这些问题 ， 从不同环节 出 提高平衡阀的开启压力。 发 ， 做好本职工作， 让本行业早 日超越国际水平。 经反复调整后 ， 该故障迎刃而解。 参考文 献 3 结束语 【 1 ]王 益群 ，高 殿荣 主 编 液 压 工 程 师 技术 手 册 【M 】 -北京 化 学 工 业 出 版社 ． 2 0 1 0 ． 顶升液压系统常见故障有 液压站无压力 、 压力过 6 2