港口設備_輪胎式龍門吊的維修——轉向液壓系統問題分析

(1)問題及分析

    某公司20世紀90年代初購買了兩臺EDERER型輪胎式龍門集裝箱起重機（以下簡稱輪胎式龍門吊）。自投入使用以來，故障頻繁，無法滿足生產需求。主要問題是大車機構轉向動作時，頻繁引起故障，設備無法正常運行。輪胎龍門吊在集裝箱碼頭的廣泛利用主要就是由于它既有軌道式龍門吊提高堆場利用率和堆垛能力等優點，又有跨運車機動靈活、能夠轉場作業的優點。因此，該設備作業時經常需要轉場，轉場頻繁故障對生產的影響愈加顯現：一到該機需要轉場的時候，就需要維修人員在現場排除故障，浪費大量的生產時間，且使維修人員疲于奔命。由于這些影響，操作司機都不愿使用這兩臺輪胎式龍門吊，維修人員也倍感頭痛。到后來只能規定這兩臺輪胎．式龍門吊只能在一個場內作業，盡量避免轉場作業。但還是每況愈下，甚至每月的作業量最低下降到每天僅有幾十個箱位的作業程度，對于價值幾百萬的設備來說這樣的使用率是嚴重的浪費。

    為了使EDERER型輪胎式龍門吊能夠正常投入生產，滿足集裝箱作業量不斷增加對堆場裝卸機械的需求，公司組織了技術攻關小組，要求在不影響原有設備穩定性和基本作業能力的前提下，改善大車機構整體性能，提高大車系統的工作穩定性，以緩解生產壓力。

    由于該機在原大車轉向系統設計上金屬構件設計只是純粹依靠液壓缸的伸縮長度和電氣限位開關來保證大車轉向位置和提供大車轉向信號，若對金屬構件進行改造則工程巨大，耗費大，且會影響原有的金屬構件穩定性和大車系統安全性。因此決定從液壓系統著手進行改造，以得到準確的轉向和定位效果。

技術小組認真仔細地研究了EDERER型輪胎式龍門吊隨機大車轉向液壓系統的整套圖紙，參閱了有關液壓傳動機械方面的技術資料，并結合多年的維修經驗，相互探討，終于發現原有大車轉向液壓系統設計上存在某些不合理的地方，是導致轉場故障頻發的關鍵。

    從EDERER型輪胎式龍門吊的大車轉向液壓油路圖（圖R）中可以看出它在定位鎖銷的換向閥上采用O型三位四通換向閥是可行的。因為O型換向閥在失電狀態下即插銷或拔銷到位狀態下各油口全部封閉，此時插銷液壓缸內兩油腔均封閉，液壓缸充滿油液，系統不卸荷。這種換向閥的特點是：從靜止到啟動平穩，制動時運動慣性引起液壓沖擊較大，換向位置精度高。實際運行也證明只要鎖銷液壓缸的活塞油封不老化損壞而造成液壓缸內泄，其定位精度是可靠的。但在轉向泵統中，由于本機大車機構布置的特殊性，在轉向系統的液壓油路中還必須考慮到大車在轉向動作中為了防止整機平滑移動，轉場時采用的是每組輪胎不同步到位的電氣控制模式。而轉場時每組輪胎與轉場板之間相互摩擦會產生一個較大的反向扭矩。原有的液壓系統中轉向油路僅采用一個Y型三位四通換向閥控制油路，在此反向扭矩的作用下，已先期處于轉向到位位置上的轉向液壓缸內的油液會逐漸從換向閥閥體與閥芯之間的微小間隙中滲漏回油箱，活塞桿回縮，從而造成輪胎轉向定位板轉不到位。當所有輪胎轉場動作均完成，電氣上經過適當時間延時后，插銷控制油路上的換向閥得電作用使定位插銷動作，但由于定位板沒有轉到位插銷無法插入定位孔，從而產生故障。以上分析就是龍門吊轉場故障頻繁發生的關鍵所在。