履帶起重機起升液壓系統(tǒng)的故障分析及其改進

一臺履帶式起重機的卷揚機構(gòu)采用片式常閉制動器,在空載或輕載提升時,制動器不能充分脫開,使制動器摩擦片處于滑磨狀態(tài),甚至引發(fā)卷揚機構(gòu)劇烈振動,使其零部件受到?jīng)_擊而極易損壞。

故障原因分析
由附圖(a)知,改進前起升工作時,壓力油通過手動換向閥6后分為兩路,一路輸入起升馬達2的左側(cè)油口另一路進入制動缸。
當起機起升負載稍大時,馬達所鑄油壓會大于制動器開啟壓力(1.5~2MPa),這樣制動器可以完全先打開,然后馬達旋轉(zhuǎn)若起升負載很小,馬達驅(qū)動負載及克服摩擦阻力所需的油液壓力將會小于制動器的開啟壓力,甚至空載提升時的壓力近似為0,這時制動器即不能完全打開,因摩擦片不能充分分離而產(chǎn)生滑磨、燒蝕,更為嚴重時會引起卷揚系統(tǒng)強烈的沖擊、振動,極易造成結(jié)構(gòu)件損壞。

起重機輕載、空載工作時,其最大靜制動轉(zhuǎn)矩大于馬達的輸出轉(zhuǎn)矩而使馬達不能轉(zhuǎn)動,隨著系統(tǒng)油壓升高,馬達輸出轉(zhuǎn)矩增大,制動器最大靜制動轉(zhuǎn)矩減小,直至兩者達到平衡時馬達開始轉(zhuǎn)動。如果能滿足卷揚系統(tǒng)穩(wěn)定性條件,則其很快會進入穩(wěn)定狀態(tài),即馬達壓力穩(wěn)定于某一值,制動轉(zhuǎn)矩恒定,摩擦片處于穩(wěn)定滑磨狀態(tài),因而不會出現(xiàn)沖擊反之,卷揚系統(tǒng)將產(chǎn)生沖擊和振動。這時馬達帶動摩擦片開始滑動,制動轉(zhuǎn)矩很快下降,馬達處于瞬時加速階段隨著馬達轉(zhuǎn)速升高,油壓迅速降低,結(jié)果導(dǎo)致馬達輸出轉(zhuǎn)矩減小而制動轉(zhuǎn)矩增大,使馬達處于瞬時減速階段。減速階段結(jié)束時馬達轉(zhuǎn)速最低甚至為0,因此馬達進口壓力又會迅速升高,而制動轉(zhuǎn)矩又會迅速減小,形成下一個循環(huán)的加速轉(zhuǎn)動過程。如此反復(fù)形成振蕩,使卷揚系統(tǒng)產(chǎn)生振動和沖擊。

履帶起重機起升液壓系統(tǒng)的改進
為排除這一故障,在附圖(a)的起升油路中平衡閥3之前增加一個內(nèi)控式單向順序閥4,如附圖(b)所示,順序閥開啟壓力為2MPa.改進后當起升吊鉤時手動換向閥6處于左位,壓力油經(jīng)換向閥6、單向順序閥4、平衡閥3后進入馬達左端油口。空載或輕載時,因在油路中增加了單向順序閥4,使得進入制動器的油壓為2MPa,制動器能充分打開,不會出現(xiàn)異常振動和沖擊現(xiàn)象當負載較大時,系統(tǒng)壓力遠遠大于2MPa,因此順序閥閥口完全開啟,只要選擇合適通徑的單向順序閥,在油路中造成的壓力損失完全可以忽略。此改進經(jīng)長期使用效果良好,再未出現(xiàn)此類故障。