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，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。

?2.升降液壓系統(tǒng)故障診斷及分析

運用液壓系統(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產(chǎn)生的斷續(xù)振動現(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)（因為均處于正常狀態(tài)）。按照邏輯逼近診斷程序，故障可能與某個液壓元件或某個回路有關(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，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，為頂升工況，此時雙向液壓鎖打開，正常頂升。當(dāng)閥6左位進(jìn)入系統(tǒng)時，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，伴有斷續(xù)振動現(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)振動時，壓力也隨之?dāng)嗬m(xù)振動，因此，可以預(yù)測，液壓缸下降時產(chǎn)生的斷續(xù)振動現(xiàn)象與單獨用閥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平衡鎖緊回路的工作過程可知，液壓缸下行時的斷續(xù)振動現(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進(jìn)油路及液壓缸有桿腔的油壓，實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，由于速度太快，液壓泵供油量一時來不及補充液壓缸有桿腔形成的空間，故在整個油路及液壓缸有桿腔產(chǎn)生短時的負(fù)壓效應(yīng)，此時，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動也突然堵死系統(tǒng)唯一的主回油路，液壓缸活塞及荷重的運動也突然停止。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時開時閉，使液壓缸活塞及荷重下降運動時斷時續(xù)，伴之產(chǎn)生斷續(xù)振動。

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

二、液壓系統(tǒng)平衡回路的改進(jìn)設(shè)計

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之間串接一個單向節(jié)流閥，由于整個系統(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)行元件運動速度與運動平穩(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，保證運動平穩(wěn)性，又能保證功率損失盡量減少。