輸送皮帶全自動液壓拉緊裝置故障原因分析和診斷

周紅衛， 林煥新， 林妙真， 黃仲賢

（韶鋼工程技術有限公司， 廣東 韶關 512000）

1 液壓系統簡介

電控液壓拉緊是專為皮帶輸送機尾部拉緊而設計制造，要求使用方便、動作可靠、綜合能力強，并具有一定的先進技術水平。

電控液壓拉緊小車的最大行程為5 m，拉緊小車的最大拉力100 kN。液壓缸規格型號為HSG140-70E2500；油箱容積為100 L；液壓系統最大壓力為25 MPa；電機功率為4kW；轉速為1470r/min；系統正常工作溫度20～55℃。

2 故障現象

1）執行機構（油缸）不能動作，左右換向都無動作。

2）試機觀察壓力表有壓力顯示。

3）調節溢流閥旋扭壓力表顯示壓力大小可以調節上下波動。

3 故障分析與診斷

該機由于是在廠家維保時間范圍內，所以主要由廠家維護保修，廠家客服對故障診斷步驟如下：

1）按照該機液壓系統原理圖進行常規思路分析，既然有壓力且壓力在可調范圍內，這說明油泵是正常的（好的）。溢流閥是正常的，可以建立起系統壓力，由此判定故障可能出在溢流閥之后。采用代換法排除故障，將換向閥從另1臺同型號的同類機上的換向閥拆卸下換在該機上去試機仍然出現相同故障，油缸經過測試沒有內泄漏，經過幾次試機后電機和油泵聯軸器都燒壞了（熔化狀態），說明系統受力大，溫度升高，電機負荷增大最終導致燒電機。電機燒壞后又換上新的電機和聯軸器試機時，還是不能正常工作，最后廠家只好將該機的故障診斷工作由客服處理。

2）客服對故障診斷思路依據是根據電機負荷增大的原因來判斷，問題可能是出在油泵和吸油路上（見下頁圖1）。從調試過程可知系統有壓力且壓力可調。這說明油泵能吸上一些油但流量很小，即可以看成有壓力無流量輸出造成功率很小油缸無法動作。由此判斷油泵是正常的，進一步分析得知問題是出在油箱與油泵之間[1]。通過拆卸吸油管（鋼絲網編織管）發現該管內層與鋼絲層脫開，當油泵吸油時產生負壓吸偏堵塞吸油口造成油泵真空負荷增大，電機電流超出電機的承受能力而燒壞電機、聯軸器由于受到油泵堵轉，電機強行運轉集中在聯軸器上使得聯軸器產生高溫熔化、損壞。由于軟管材料是橡膠，在內層脫落時也不是立即就吸扁，當每次停機檢修換零件時，油箱的油壓力又使得膠管內層得到一些撐開，啟動油泵又會有少許壓力和流量輸出。如此反復脫落致使吸扁現象越來越嚴重，最終導致無法吸油而堵轉燒壞電機和燒熔聯軸器[2]。

4 吸油管內層脫落原因分析

1）設計選型問題該機的吸油管選用的是單層鋼絲網Φ14 mm×500 mm通徑的低壓軟管，應用于油箱與油泵進油口之間，此種選擇吸油管本身通徑就偏小易造成吸油困難，加上油管質量欠缺是產生故障的原因之一。

2）操作上存在著不規范是造成本起故障的主要原因，該機設計使用工藝是直接安放到輸送皮帶機的尾輪旁邊，屬于無人值守自動控制設備，當皮帶機負荷發生變化時自動張緊皮帶。其系統有2個電接點壓力表，分別控制液壓系統的上限（16 MPa）、下限（10 MPa）和溢流（壓力20 MPa）。當系統負載變化或內泄或外泄漏超過設定值時系統自動起動油缸工作張緊到設定壓力值時系統停止工作。

圖1 液壓系統原理圖

由于操作人員對系統的了解不夠，當有外泄漏時將系統壓力打到16 MPa時就將油缸有桿腔油管（12）球閥關閉即離開液壓站，認為這樣就能保持油缸處于保壓不動狀態，并沒有關閉電源系統仍然處于自動狀態，當外泄漏量壓力低于10 MPa時系統自動打壓供油，由于球閥（12）關閉，油泵不間斷供油造成油箱溫度升高，又缺泛冷卻造成吸油管內層與鋼絲網受到高溫和負壓吸力的影響內部部分剝離開，油泵吸油一定時間后油管就被吸扁壓死無法吸油造成吸真空負荷增大，致使電機超負荷燒壞，聯軸器損壞，故障發生。

5 解決方法

1）更換單層鋼絲網Φ14 mm×500 mm通徑的低壓吸油管為Φ14 mm×500 mm中壓金屬軟管。

2）加強崗位技能培訓和設備巡檢，做到正確操作，極時處理故障。

上述液壓系統故障雖然罕見，但是一但發生是很難按照常理來查找故障原因的，同時也可看出對于使用液壓設備的操作維護的重要性，不要隨意按個人的意愿去操作設備。

[1]路甬祥.液壓氣動技術手冊：第1版[M].北京：機械工業出版社，2002.

[2]陸望龍.實用液壓機械故障排除與修理大全[M].湖南：湖南科學技術出版社，2004.