平面分段流水線搬運臺車液壓系統故障分析及改造

吳振華，顧頌英

（上海外高橋造船有限公司，上海 200137）

平面分段流水線搬運臺車液壓系統故障分析及改造

吳振華，顧頌英

（上海外高橋造船有限公司，上海 200137）

本文對平面分段流水線搬運臺車的液壓系統進行初步分析，針對搬運臺車的故障提出了改進方案，并對搬運臺車的液壓系統進行了優化。通過測試，搬運臺車的故障發生率可大幅降低，提高了設備生產效率。

搬運臺車；液壓；應急下降；單向閥

0 引言

平面分段流水線搬運臺車是提高分段搬運作業效率的無線操縱式軌道車輛，是在平面分段流水線上進行分段搬運的專用設備，可將縱骨焊接后的分段通過該搬運臺車液壓頂升裝置將分段頂起，沿軌道將分段送至下一工位對分段進行加工的設備。它起始于縱骨角焊工位或橫移工位，結束于末端頂升輸出工位，其特點是運送時間短、速度快、放置工位準確等，能大幅提高分段的制造及輸出效率。

該分段搬運臺車原先由德國公司設計制造，后經多次維修改造，已適應我公司分段搬運要求，但由于使用頻率相當高，故障發生率也逐年提高，尤其是液壓系統方面，出現故障較多，所以針對搬運臺車液壓應急下降系統故障進行分析，并提出改進方案。

1 故障現象及分析

1.1 故障現象

該搬運臺車在軌道行走或運送分段時，會出現搬運臺車頂升油缸自行頂升的動作，在搬運臺車行走時邊行邊頂是極不安全的，這種在完全不受控的狀態下出現的自行誤動作，會導致分段與分段或分段與胎架之間碰撞，對作業人員產生嚴重安全隱患。

1.2 故障分析

經過對圖紙分析及實地壓力測試，發現臺車頂升油缸自動上升動作時，壓力值達到280 bar，和系統的壓力相同，在泵站停止工作瞬時，壓力值仍保持原值不變。工作中類似情況發生后，操作人員手動開啟應急下降開關使油缸下降，卸壓后關閉應急下降開關，在不起動泵站的情況下，系統壓力恢復為零。重新啟動泵站，相同情況再次發生，故初步判斷故障原因在應急下降油路中。該頂升系統液壓圖紙如圖1所示。

圖1　搬運臺車液壓原理圖

如圖1（該搬運臺車共計5組10根頂升油缸，現以單組單根油缸為例），搬運臺車頂升油缸做頂升運動時，泵站出油經三位四通換向閥、單向節流閥、液控單向閥至頂升油缸無桿腔，但在液壓油經液控單向閥進無桿腔的同時，另一路液壓油直接通過單向閥A進入應急下降控制油路中。也就是說在搬運臺車液壓系統工作時，應急下降油路中單向閥A至應急手動下降開關K之間始終處于高壓狀態，其壓力值與系統壓力值相同[1]，而按照該液壓系統的設計，泵站工作后應急下降油路為高壓，一旦單向閥A出現泄漏，則會向油缸的無桿腔繼續供油，致使頂升油缸繼續做頂升動作，產生安全隱患。

如圖2所示，該搬運臺車中應急下降中的單向閥為簡單的直通式結構，開啟壓力為0.4 Mpa。此類單向閥廣泛用于液壓傳動的低壓控制輔助系統中，閥芯為錐形，具有良好導向性能，但該類單向閥閥芯密封易失效[2]。據維修時檢查，閥芯與閥座孔經常出現泄漏，原因有如下幾點：

1）閥座與閥芯同軸度較差，閥芯與閥座接觸面不均勻，接觸有空隙；

2）彈簧壓力易變弱，造成啟閉異常；

3）使用頻率過高，閥座與閥芯體有磨損。

圖2　單向閥

2 優化設計及改造

上述情況發生后，只是簡單更換該單向閥已不能從根本上解決問題，故根據搬運臺車在生產中的實際要求，對液壓系統中的應急下降系統進行改造，改造須滿足以下要求：

1）在系統工作時，應急下降回路壓力值為零；

2）應急下降回路與系統之間不能有泄漏；

3）系統不能做較大改動，原有的應急下降放油回路繼續使用；

4）應急下降回路不經常使用，嚴禁操作人員隨意使用該功能。

改造后，應急下降回路中的單向閥A改為液控單向閥（采用德國力士樂公司SL型），首先杜絕了系統工作時應急下降回路始終存在高壓的現象，并且起到系統保壓的作用。即便由于液控單向閥閥芯磨損產生泄漏，也只是使油缸下降，從根本上杜絕了操作時的安全隱患。其次，系統未作較大改動，搬運臺車原有功能保存，且液控單向閥閥芯關閉嚴密性好，通徑大，開啟速度快，控制壓力在1.5 Mpa以下，適用于放油回路[3]。最后，該液控單向閥的控制油路為外接手動壓力泵，與液控單向閥控制口用單向功能快速接頭相連，正好滿足操作人員不能隨意啟動應急下降回路的要求，保證了設備安全生產，提高了工作效率。修改后的原理圖如圖3所示。

圖3　修改后的搬運臺車液壓原理圖

3 結論

綜上所述，通過上述液壓系統改造，該搬運臺車液壓頂升裝置總體性能全部滿足平面分段流水線的運送要求，保證了該工位的順利運行，為整條流水線的平穩生產提供了可靠保證，并得到使用部門的肯定。

[1]趙應樾,史維祥.液壓控制閥及其修理[M].上海:上海交通大學出版社,1999.

[2]何存興,張鐵.液壓傳動及氣壓傳動[M].武漢:華中理工大學出版社,1998.

[3]成大先.機械設計手冊[M].北京:化學工業出版社,2002.

Fault Analysis and Improvement for Hydraulic Pressure System of Panel Line Handling Trolley

Wu Zhen-hua,Gu Song-ying

(Shanghai Waigaoqiao Shipbuilding Co.,Ltd.,Shanghai 200137,China)

The paper makes a preliminary analysis of the hydraulic pressure system of the panel line handling trolley.It proposes an improvement program for the handling trolley’s breakdown and optimizes the hydraulic pressure system of the handling trolley.Through testing,the failure rate of handling trolley can be significantly decreased and its production efficiency is improved.

handling trolley; hydraulic pressure; emergency descent; check valve

TH137.1

A DOI：10.14141/j.31-1981.2016.05.004

吳振華（1980—），男，工程師，研究方向：設備、設施工程技術及管理。