翻車機壓車器液壓工作原理及常見故障診斷

（1.青島港集團前港分公司，山東 青島 266500；2.青島港灣職業技術學院，山東 青島 266404）

翻車機壓車器液壓工作原理及常見故障診斷

韓傳林1，薛永杰2

（1.青島港集團前港分公司，山東 青島 266500；2.青島港灣職業技術學院，山東 青島 266404）

對翻車機壓車器常見的液壓故障進行分析，并提出了解決的方案。

翻車機；壓車器；故障

一、翻車機結構

翻車機是一種高生產率的散貨卸車機械，應用廣泛。青島港煤炭系統共有C型轉子式翻車機2臺。每個翻車機轉子由兩個“C”型端環及軌道梁（底梁）、側梁、平衡梁（頂梁）五大金屬結構連接而成。

翻車機壓車裝置（圖1）是夾緊固定車輛的裝置，作用是在翻車機翻轉過程中實現車箱的壓緊，作用于車皮的頂部，其動作由液壓缸起落來完成。

圖1 翻車機壓車裝置

每臺翻車機有8套壓車裝置，進端、出端各4套，分別有進出端液壓站控制。每個壓車器都可以獨立工作，由一個組合液壓缸驅動，其控制原理如圖2所示，以達到最佳的相同壓車力。在翻車機翻轉過程中實現對每1節火車車廂的壓緊，全部動作均由PLC自動控制。

該壓車器液壓缸為直接壓緊車廂式壓車裝置，設有鎖定閥和卸空后吸收車簧反彈力的釋放機構。即油缸頂部設有緩沖活塞，其最大緩沖距離為40mm。此特殊油缸的設計，實現在翻車機運轉過程中，通過緩沖活塞及時釋放煤車車簧巨大的反彈應力，達到降低金屬結構受力、保護結構安全使用的目的。

二、翻車機液壓系統工作原理

翻車機壓車器液壓系統工作原理如圖2所示。翻車機壓車器液壓缸動作油液由系統液壓站P管油口提供。

1．壓車器的壓車過程

當電磁換向閥2處于b 位置，電磁換向閥2的左位油口交叉導通，插裝閥5控制油口不接高液油，通過梭閥6—電磁換向閥2—單向閥3接回油箱，所以插裝閥5開啟；帶電監控插裝閥1因控制油口通壓力油而關閉，此時缸11的進油路為：泵輸出的油液一路經過流量控制閥4、主單向閥8進入液壓缸11的壓車活塞有桿腔，另一路通過插裝閥5進入液壓缸11的無桿腔，因此，壓車液壓缸在差動回路作用下，壓車器活塞桿快速伸出，壓車機構壓車。

與此同時，液壓油流動通過平衡閥9進入緩沖活塞12區域，推動活塞12前移至止動器位置。

壓車到位后，管路內油壓上升，帶電監控插裝閥1發出關閉信號，此信號當作壓車信號發出，并進入電氣連鎖的PLC控制系統，信號在壓車狀態下可長期保持。

翻車機在翻卸過程中，隨著貨物的卸載，車輛彈簧的反作用力逐漸增大，當超出平衡閥 9 的設定值時，緩沖油缸活塞12動作，液壓缸11的壓車活塞桿縮回，壓車機構進行一定程度釋壓，緩沖活塞的動作距離依平衡閥9的設定值設定，但最大不超過緩沖活塞行程。最終達到釋放車簧張力的目的，改善降低金屬結構受力狀況。

2．壓車器的回縮過程

翻車機回翻到壓車器油缸可以回縮角度位置后，電磁換向閥 2 的 a 電磁鐵通電，電磁換向閥2右位工作，油路上下導通，壓力控制油通過梭閥 6進入插裝閥 5 控制口，在控制壓力作用下插裝閥5關閉，而帶電監控插裝閥1的控制口通過電磁換向閥2右位經單向閥3接回油箱，因此處于無液壓狀態，插裝閥1開啟。因此，回縮過程的進油路：泵輸出的壓力油經流量控制閥4—主單向閥8—進入組合缸11的下有桿腔內，壓車器液壓缸11 壓車活塞桿縮回，壓車機構松壓?；赜吐罚簤很嚻饕簤焊?1 活塞之間的油液經插裝閥1回油箱。壓車機構松壓，同時，液壓油流動通過平衡閥9重新進入緩沖活塞區域，又推動緩沖活塞前移至止動器位置。壓車器液壓缸回縮到位后，接入PLC控制系統中的檢測抬起信號開關動作，電磁鐵a斷電。

圖2 壓車器液壓缸控制原理圖

壓車器液壓缸性能好壞直接影響到卸車作業安全，因此，若對其出現的故障進行分析，則便于日后故障的及時修復。下面就使用過程中出現的故障進行總結，以供參考。

三、故障處理

1．液壓缸機械方面故障

翻車機壓車器液壓缸在使用中，油缸固定鉸軸長期承受剪切力和疲勞應力，會出現鉸軸斷裂故障。對此需在作業中，加強動態檢查，及時發現，及時停機更換。

2．液壓與電控方面故障

(1)壓車器液壓缸不下落或不抬起

對此一般性故障，應盡快判斷此故障是由于電控引起還是液壓本身的問題。簡便方法是人工將換向閥控制線圈插頭拆掉后，手動按壓換向閥閥芯，看液壓缸是否動作，如果動作正常，可以判定是電控問題；如手動按壓換向閥閥芯而液壓缸無動作，基本可斷定為液壓問題。

引起壓車器液壓缸不下落或不抬起原因分析總結如下。

①電磁閥線圈插頭松動、損壞，供電線路出現問題，無電壓輸入。對此，需進行插頭檢查更換、線路查找，找出故障點，進行處理。

②電磁閥線圈燒毀：采用萬用表進行測量，一般電磁閥線圈的正常電阻只有10幾Ω，若壞了，則電阻很大或無窮大，就直接更換電磁閥線圈即可。

③電磁換向閥閥芯卡?。河捎谙到y中，可能存在機械雜質，造成換向閥閥芯卡住，無法換向，可以進行手動按壓閥芯試驗，看是否能正常工作。

④溢流閥損壞，油液全部溢流，對此更換溢流閥。

⑤插裝閥閥芯卡住，插裝閥不動作，拆卸檢查插裝閥。

(2)液壓缸靜態緩慢下降

主要表現為翻車機壓車器在停止作業后，出現壓車器油缸活塞桿下落現象。出現壓車器抬起信號消失。

分析判斷思路：在翻車機液壓站停止工作時，系統壓力消失，壓車器處于鎖閉狀態。由于液壓系統存在內泄問題，翻車機壓車器在自重約2t的的壓車橫梁等作用下，會造成液壓缸內部油液的泄漏，出現靜態下降。

主要原因及故障排除：壓車器液壓缸油封有磨損，密封效果降低。一般不進行處理，如果下降嚴重，需進行油缸更換，維修處理；插裝閥閥芯磨損，關閉不嚴?？梢圆鹦恫逖b閥，進行檢查，如果磨損，更換新閥及閥芯。

(3)停機后液壓缸鎖不住，出現較快的靜態下降

主要表現為翻車機在作業完畢后，停止液壓站，翻車機某個壓車器隨即出現下落，很快落到底部。主要原因是液壓缸回路沒有鎖定導致。

分析判斷思路：

在翻車機液壓站停止工作時，系統壓力消失，壓車器應處于鎖閉狀態。但出現鎖閉閥未關嚴，出現較快的靜態下降。

主要原因及故障排除：壓車器油缸回路液壓鎖定閥（單向閥）壞。拆卸檢查，更換壓車器油缸回路液壓鎖定閥（單向閥）；壓車器油缸回路液壓鎖定閥閥口有雜質。拆卸檢查，清理雜質。

(4)液壓缸抬起后有約40mm外露，油缸頂部有溢流聲，嚴重時液壓缸無法抬起

分析判斷思路：翻車機壓車器油缸為一種特殊設計的油缸，油缸頂部設計有40mm 的緩沖活塞裝置。壓車器油缸活塞桿收起不到位，有約40mm的距離暴露在外面，正好符合油缸緩沖活塞的特殊設計，出現這種問題，可能就是緩沖活塞裝置出現問題。

主要原因及故障排除：壓車器油缸緩沖裝置油封壞。更換緩沖裝置油封；壓車器油缸緩沖活塞壞。更換油缸緩沖活塞。

嚴重時液壓缸直接抬不起來原因分析：從壓車器液壓缸控制原理圖中可以看出，緩沖回路壓力油管接入緩沖裝置（液壓缸頂部部位），一旦緩沖裝置損壞嚴重，此時壓力油就進入了液壓缸無桿腔，與回油路相通，理論上壓力為零，但由于此時壓力油也通入無桿腔，存在一定的壓力，導致此時無桿腔壓力會大于零，活塞受力F無等于活塞面積與頂部壓力的乘積。在活塞底部，液壓缸有桿腔壓力與壓力油管路相通，壓力為系統壓力，活塞受力F有等于活塞環形面積與系統壓力的乘積。同時考慮壓車器裝置自重Fg及機械摩擦阻力Fc的影響，要實現壓車器液壓缸抬起，活塞受力需達到以下條件：

F有-（F無+Fg+Fc） 〉 0

由于翻車機系統壓力最大為50bar，壓車器裝置自重約2t，緩沖裝置損壞嚴重的情況下，會導致上述條件達不到，后果直接導致壓車器液壓缸抬不起來。

對于此情況，可以采取臨時應急措施：將緩沖裝置油管拆掉，使用專用絲堵堵住緩沖油管兩端油口，繼續工作，待隨后停機更換液壓缸總成。

四、結語

針對設備管理，要有預控管理的理念，要有深入分析研究的習慣，工作中要做到早分析，早打算，做好相應的應急處理方案，才能在現場出現問題時從容解決。

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1671-0711（2014）05-0046-03

2014-02-15）