港口設備_懸臂式斗輪取料機變幅機構液壓故障

    懸臂式斗輪取料機是港口物料搬運的關鍵設備。某港的2臺6000t/h懸臂式斗輪取料機是由日本三菱公司設計制造的。

(1)變幅機構液壓系統的工作原理

    變幅機構液壓系統為一平衡回路，其原理如圖V所示。懸臂式斗輪取料機的變幅由2個并聯液壓缸11、12實現，變幅機構中的臂架配重和斗輪等部件構成液壓缸活塞組件伸縮運動肘的超越負載，為防止臂架配重和斗輪等部件由于自重而自行翻轉或下落，在與電液換向閥7的A、B油口相連接的油路上，分別串接了一個單向順序閥8、9．該閥起平衡閥的作用。臂架的雙向變幅速度由電液比例調速閥3設定，其變幅方向由電液換向閥7控制。

    兩臺懸臂式斗輪取料機交貨時，未設置圖V中的液壓鎖10及電磁換向閥13等元件。在調試過程中，出現臂架不能在任意位置準確定位，并有嚴重下滑現象。日本專家在圖V中加裝了液壓鎖10及電磁換向閥13等元件之后，故障現象得到緩解，但在臂架停止運動時還存在少許下滑的現象。

(2)使用中出現的故障及分析

    兩臺懸臂式斗輪取料機投產后變幅機構一直處于較正常的工作狀態。但到了高溫季節，現場溫度為43℃左右時，兩臺取料機在向下變幅過程中均出現振顫，斗輪處的振幅達到2m。此外，臂架停止運動時出現少許下滑的現象更趨嚴重。通過對系統噪聲判斷，發現平衡閥9處油流噪聲的變化頻率與振顫頻率吻合，由此判斷變幅過程中出現振顫故障是由平衡閥9引起的。平衡閥9是為阻止斗輪等部件因自重下落設置的，其控制油路上阻尼的大小，即反映出開啟壓力的大小是由斗輪等部件所形成的超越負載來設定的。當環境溫度低時，油液黏度高，平衡閥9控制油路上的阻尼增高，開啟壓力增高。斗輪下降時，液壓缸回油管路上背壓增高；因而整個臂架運行平穩。反之，當環境溫度高時，油液黏度變低，阻尼變小。斗輪下降時，液壓缸回油管路上背壓變低，斗輪等部件因自重而加速下降，液壓缸進油腔壓力降低。當壓力降低至平衡閥開啟壓力時平衡閥關閉，斗輪等部件“暫時”停止運動，而液壓缸進油腔壓力回升，當壓力升至平衡閥開啟壓力時，平衡閥開啟，斗輪等部件又加速下降。如此平衡閥反復啟、閉，即出現振顫現象。由于圖V中的平衡閥采用的是單向順序閥，單向順序閥本身存在著內泄，出現鎖緊不“牢”。為此，在閥8、9與液壓缸之間串接液壓鎖10。液壓鎖10的作用是當液壓缸停止運動時能“鎖住”液壓缸，并使其準確定位。臂架停止運動時出現下滑現象是由于液壓鎖10控制油路上裝有背壓閥15，使液壓鎖10中的單向閥不能及時關閉鎖緊，即出現所謂“滯后鎖緊”現象。

(3)排除故障的措施

為徹底排除變幅機構的振顫和下滑故障，采取了以下措施。如圖W所示，在平衡閥9控制油路上的單向節流閥之前，串接一個可調節流閥16（結構上是在原有組合閥下加裝一塊起節流作用的疊加板），從而調節平衡閥9的啟、閉時間，該時間的長短以不出現振顫現象為宜。此外，在電磁換向閥13不通電時，液壓鎖10的控制油路和泄漏油路不經背壓閥而直接通回油箱，從而使控制油路不保持壓力，使液控單向閥及時關閉，避免出現所謂“滯后鎖緊”的現象。該方案可徹底消除變幅機構出現振顫和下滑故障。

    如圖X所示，將圖V中液壓鎖10、電磁換向閥13去掉，單向順序閥8、9換成平衡閥；在平衡閥8、9與液壓缸之間的油路上，串接2個單向節流閥17、18。調節單向節流閥開度的大小，從而調節了背壓的高低，該背壓的高低以不產生振顫現象為宜。該方案也可徹底消除變幅機構出現振顫和下滑現象。