QUY50起重機(jī)提升機(jī)構(gòu)故障分析及改進(jìn)

周密林，張廣闊

（中國煤炭科工集團(tuán)太原研究院有限公司，山西太原 030006）

0 引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，起重機(jī)械制造業(yè)取得了長足發(fā)展，履帶起重機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣。由于使用場合、起重能力等不同，履帶起重機(jī)規(guī)格從幾十噸到幾千噸。相應(yīng)液壓控制系統(tǒng)也有手動(dòng)控制和電氣控制等方式。作為小噸位起重機(jī)，QUY50履帶起重機(jī)的液壓系統(tǒng)采用先導(dǎo)比例液壓控制方式，在使用過程中，其故障出現(xiàn)的原因也多種多樣。作為大型起重設(shè)備，起重機(jī)的安全性尤為重要。就使用過程中遇到的主提升故障問題進(jìn)行分析，找到解決方案。

QUY50履帶起重機(jī)主要機(jī)構(gòu)有主提升機(jī)構(gòu)、副提升機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)、液壓控制系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)等[1]（圖1）。起重機(jī)在完成主提升動(dòng)作時(shí)，無論是提升還是下降，在制動(dòng)停止的瞬間都會(huì)發(fā)出現(xiàn)異常大的響聲，似是機(jī)械沖擊碰撞導(dǎo)致。因?yàn)闊o復(fù)合動(dòng)作，可以排除其他影響因素，異響產(chǎn)生的原因只能與主提升相關(guān)結(jié)構(gòu)有關(guān)。主提升結(jié)構(gòu)主要是卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)、制動(dòng)器、減速機(jī)、液壓提升馬達(dá)等組成（圖2）。

1 故障提出

圖1 QUY50履帶起重機(jī)

圖2 起重機(jī)主提升結(jié)構(gòu)

2 問題分析

外部影響因素比較直觀，排除也比較容易。所以首先要排除外部影響因素。仔細(xì)檢查主卷揚(yáng)及周圍相關(guān)結(jié)構(gòu)，是否有機(jī)械碰撞。

然后檢查是否為制動(dòng)器故障。制動(dòng)器故障可能的原因有制動(dòng)力不足、摩擦片磨損、彈簧壓力不足以及油缸回油不暢導(dǎo)致的制動(dòng)器活塞不能回位、壓緊力不足、停止瞬間馬達(dá)不能制動(dòng)需在負(fù)載帶動(dòng)下繼續(xù)下滑等，這時(shí)需要檢驗(yàn)制動(dòng)力是否達(dá)到設(shè)計(jì)和使用要求，可以用壓力表檢測制動(dòng)器控制油路。因?yàn)閴毫χ禎M足設(shè)計(jì)和使用要求，所以這不是導(dǎo)致制動(dòng)異響的原因，可以排除。

最后檢查液壓系統(tǒng)（圖3僅給出提升部分的液壓原理）[2]。提升機(jī)構(gòu)的主要液壓元件配置為華德液壓主泵、四川長液主閥、上海電氣馬達(dá)等。

根據(jù)先導(dǎo)控制手柄及標(biāo)準(zhǔn)操作（圖4）和液壓原理圖可知，主提升工作過程如下：

當(dāng)向后拉動(dòng)先導(dǎo)控制閥手柄時(shí)（此時(shí)先導(dǎo)控制閥1進(jìn)口），控制油路作用在主閥A端，主閥換向，主泵油路P通過主閥閥芯進(jìn)入到主提升馬達(dá)起升側(cè)分成2路，一路經(jīng)梭閥、減壓閥打開制動(dòng)器，另一路油進(jìn)入馬達(dá)，馬達(dá)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)卷筒旋轉(zhuǎn)，卷揚(yáng)機(jī)將液壓馬達(dá)輸出的高轉(zhuǎn)速、低扭矩動(dòng)力轉(zhuǎn)化為低轉(zhuǎn)速、大扭矩的卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)，通過卷筒的轉(zhuǎn)動(dòng)來帶動(dòng)纏繞之上的鋼絲繩，從而實(shí)現(xiàn)重物的吊起。同理，當(dāng)向前推動(dòng)手柄時(shí)，完成重物的下降過程。當(dāng)先導(dǎo)控制手柄拉回到中位，控制油路卸荷，主閥在彈簧作用下復(fù)位回到中位，卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)停止，重物保持靜止。

圖3 提升機(jī)構(gòu)液壓原理

3 改進(jìn)與維修

通過分析原理圖可知，產(chǎn)生噪聲的可能原因[3]：當(dāng)重物需要停止在某位置時(shí)，手柄回中位，控制油回油箱，液控?fù)Q向閥彈簧復(fù)位下回到中位，此時(shí)由于控制油路的瞬間回油，換向閥也瞬間復(fù)位；由于卷揚(yáng)馬達(dá)的供油瞬間停止，而重物在減速機(jī)及卷揚(yáng)的慣性作用下仍需要短期運(yùn)轉(zhuǎn)，因此會(huì)造成異響。解決該問題最直觀的方案是：使控制油緩慢回油，使馬達(dá)和減速機(jī)及卷揚(yáng)協(xié)調(diào)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，消除慣性運(yùn)轉(zhuǎn)影響因素。實(shí)際使用中，比較簡便易行的方案是在控制油路增加管式節(jié)流閥。

圖4 手柄及操作

選用華德MG系列通徑Ф6雙向可調(diào)節(jié)流閥。在主閥控制油路兩側(cè)分別加上節(jié)流閥后并旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)套改變節(jié)流的面積，調(diào)節(jié)到適合流量，再經(jīng)過反復(fù)進(jìn)行提升動(dòng)作后發(fā)現(xiàn)，中位停止平穩(wěn)，噪聲消除。證明找到了問題產(chǎn)生的主要原因。

4 總結(jié)

起重機(jī)是大型吊裝設(shè)備，其使用安全性應(yīng)排在首位。而卷揚(yáng)機(jī)又是至關(guān)重要的零部件，在進(jìn)行故障分析時(shí)，要系統(tǒng)、全面考慮故障發(fā)生的起因，甄別出所有的影響因素并逐一排查，杜絕一切可能引起故障的因素，不留安全隱患。維修時(shí)應(yīng)本著安全、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、低成本等原則綜合考慮，找到最佳的解決方案。