將故障三聯泵改造為雙聯泵的方法

我單位在安哥拉工程施工中所使用某些工程機械的三聯泵因體積大、結構復雜、價格昂貴，且不屬于易損件，所以未購置備品配件。在一次施工過程中，1臺QY50型汽車起重機和1臺D7型液壓鉆機發生了三聯泵中某1個泵損壞的情況。經在當地詢問沒有此種配件，而訂貨的供貨期在20天以上，且只供應總成件。為了不延誤施工工期，我們決定嘗試將這2臺設備三聯泵改為雙聯泵。

1 汽車起重機故障三聯泵的改造

(1)故障現象

1臺QY50型汽車起重機，工作中第3級泵(泵3)鋁合金外殼發生破裂，其功能無法修復，致使支腿和回轉無動作。該機液壓系統裝有的三聯齒輪泵排量分別為80mL／r、63mL／r和40mL／r，額定壓力為25MPa。

(2)液壓系統原理

該型起重機液壓系統如圖1所示。泵3向支腿、回轉液壓系統和起重操作室的空調馬達供油，這3者之間為串聯連接。當支腿選擇閥處在中位時，支腿液壓系統不工作，泵3向回轉液壓系統和空調馬達供油。支腿工作選擇閥不在中位時，支腿液壓系統處于工作狀態，回轉液壓系統和空調馬達的供油被切斷。

泵2主要向吊臂伸縮和變幅機構液壓系統供油，泵1主要向主鉤和副鉤液壓系統供油，且泵1和泵2的壓力油通過合流閥組進行匯合，共同驅動工作裝置。如果吊臂伸縮和變幅手柄(包含在吊臂伸縮和變幅閥組中，圖1沒有具體畫出)均處于中位時，合流閥組將泵2和泵1的壓力油匯合，共同向主鉤和副鉤液壓系統供油；如果主鉤和副鉤操作手柄(包含在主鉤和副鉤控制閥組中，圖1沒有具體畫出)均處于中位時，合流閥組將泵1與泵2的壓力油匯合，共同向吊臂伸縮和變幅機構液壓系統供油；如果泵1、泵2均向各自的工作裝置供油，則不合流：如果這4個操作手柄均處于中位時，則泵1、泵2卸荷，其中泵2的油經吊臂伸縮和變幅閥組、D1-D2油管、油冷卻器回到油箱。

(3)改造方法

首先，解體故障三聯泵，焊補泵3外殼。再取下泵3的傳動花鍵套，將泵3裝回原位，封閉泵3的出油口，使其只起到泵組端部密封作用。

其次，將泵3所負責的支腿、回轉液壓系統和空調馬達的油管串接到泵2的管路上，由泵2供油，相關油路更改如圖1中的粗虛線所示。圖1中A1－A2、B1－B2、C1－C2、D1－D2、E1－E2這5個部位原來是連通的，改造時斷開這5處管路。

最后，加工相應的連接管件，分別將B1與A2、C1與D2、C2與E2連接起來，并將A1、B2、D1、E1端口封閉。

改造后，原故障三聯泵只有泵1、泵2工作，泵3失去作用，三聯泵實質上變成了雙聯泵。

(4)改造后的使用效果

該起重機三聯泵經改造后，存在以下3個不利因素：

一是主、副鉤起升馬達和吊臂缸的最大油壓下降。這是因為改造前，支腿和回轉液壓回路由泵3供油，其安全閥壓力是18MPa。改由泵2供油后，為保持其安全閥開啟壓力不變，該壓力值不作調整，這使得泵2的輸出壓力由原來的25MPa降為18MPa以下。由泵1供油的吊臂變幅、吊臂伸縮液壓回路安全閥壓力(圖1中沒有具體畫出)原來也是25MPa，但受到泵1、泵2合流作用的影響，其壓力也降為18MPa以下。雖然主、副鉤起升馬達和吊臂缸油壓有所下降，但是在實際使用中能滿足絕大多數工況的要求，對吊裝安全也沒有不利影響。

二是空調馬達轉速偏高。當吊臂回縮或下降時，由于有關液壓缸產生泵油作用，致使供給空調馬達的流量太大。對此，可斷開空調馬達電磁閥電路，讓其停止工作，使來油經電磁閥的旁通油道、油冷卻器流回油箱。對操作室則可采取其他降溫措施。

三是支腿動作和回轉動作偏快。這是改由流量更大的泵2供油造成的，操作人員使用較小油門作業即可。

該起重機將故障三聯泵改造為雙聯泵后，在合流閥組的作用下，轉臺回轉和吊臂伸縮、變幅等動作仍可同時進行，只是進行上述動作時，應先操作吊臂相關動作，使泵1與泵2的壓力油通過合流潤組合流。而當回轉操作閥動作后，泵2將停止向吊臂伸縮或變幅缸供油。

該機三聯泵經改造后已經正常使用數月，其各功能基本不變，不但保證了安哥拉工程施工的順利進行，還節約了修理費用。

2 液壓鉆機故障三聯泵的改造

(1)故障現象

1臺D7型液壓鉆機運行到1700h后，其三聯泵的1個花鍵套出現磨損現象，導致動力傳遞不到后兩級液壓泵，從而造成發動機冷卻液和液壓油溫度異常升高。

(2)液壓系統原理

該鉆機液壓系統由1個獨立齒輪泵(圖2中沒有畫出)、1個恒壓柱塞泵(泵A)和1組三聯齒輪泵(泵B、泵C、泵D)，三聯齒輪泵流量分別是33mL／r、16mL／r和16mL／r，如圖2所示。

泵A在鉆機空載和行走狀態下的工作壓力分別為2MPa和25MPa，在低沖擊和高沖擊狀態下的工作壓力分別為15MPa和20MPa，且為恒壓壓力。泵D、泵C的出口安全閥壓力分別為21MPa和25MPa。

三聯泵中，泵A向沖擊、推進和儲桿機構供油，泵B單獨為鑿巖機的回轉液壓系統供油，泵C與泵A一起為鉆臂定位和履帶偏擺液壓系統供油，泵D向風扇馬達供油(到履帶偏擺缸的4個解鎖油口的流量為零)。當三聯泵的泵C花鍵套磨損后，泵C和泵D即停止工作，鉆臂定位和履帶偏擺液壓系統供油量減少，冷卻風扇無法轉動。

(3)改造方法

該機是土石方開挖施工的龍頭機械，為盡快修復，經分析決定將該三聯泵改為雙聯泵使用。

首先拆解三聯泵進行重新組裝。重裝時將泵C與泵D的位置對調(此2泵結構相同)，用泵D正常的花鍵套連接泵B與泵D，取下泵C已經損壞的花鍵套，將泵C安裝在泵D尾部。

然后將泵D與泵C的相關管路進行更改，如圖2中的粗虛線所示，即將泵D代替泵C，向泵C原來的輸出管路供油，相關的安全閥壓力則不必調整。如此改進后，雖然泵C與泵D仍由原來的輸出管路連接，但是由于其管路中裝有單向閥，壓力油不會通過泵C流回油箱。經過上述改造，原故障三聯泵實質上變成了雙聯泵。

(4)改造后的使用效果

該鉆機經改造后，鉆臂定位系統和履帶偏擺系統只能由泵A來供油。鉆機啟動后不做動作時，只有將“鉆孔／慢走，快走，預熱選擇開關”扳到鉆孔擋時，泵A才輸出25 MPa壓力油；扳到其余擋時，泵A僅輸出約2MPa壓力油。

要實施鉆臂定位和履帶偏擺動作，需要將“鉆孔／慢走／快走／預熱選擇開關”扳到鉆孔擋。但是當將“鉆孔，慢走，快走／預熱選擇開關”扳到鉆孔擋后，該開關卻將履帶偏擺電磁閥的線路斷開，使得履帶偏擺系統不能工作。即當油壓足夠時，無法操作履帶偏擺電磁閥；而可以操作履帶偏擺電磁閥時，油壓又不足。因此還要對相關電路略作改動。電路改進如圖3所示，即將履帶偏擺開關與“鉆孔／慢行／快行／預熱選擇開關”的連接由D端口改到E端口(E端口在該開關處在鉆孔擋時連通+24V電源)。

該鉆機三聯泵經改造后，實際使用表明，其鉆孔、行走等使用功能基本不變，只是在實施鉆臂定位和履帶偏擺動作之前，須在不鉆孔的前提下將“鉆孔／慢行／快行，預熱選擇開關”扳到鉆孔擋。這些相關操作，操作人員能很快適應，并不影響鉆機的使用安全。