装船机溜筒液压系统故障排查和解决

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1、装船机溜筒液压系统故障排查和解决　　摘要：移动伸缩式装船机主要的执行机构是由行走机构、俯仰机构、伸缩机构、悬皮机构、尾车机构、溜筒机构等几部分组成。其中，装船机溜筒机构的液压站系统是装船机的核心部位，它的性能好坏直接影响到装船作业的质量，从而影响到整个港口的装船服务水平。神华天津煤炭码头有限责任公司两台装船机相继出现过系统压力不足的故障，此问题曾经长时间影响着现场的生产作业安全及作业效率。经过对故障的研究、分析、试验，我们最终找到问题的根源，并予以实施解决。此故障的排查、解决过程以及提出的优化建议，会对同类设备的设计、制造、运维提供一些经验教训。关键词：装船机溜筒液压系统柱塞式变量

2、泵压力控制管路中图分类号：U653文献标识码：A1研究对象12神华天津煤码头公司共有3台移动伸缩式装船机，编号分别为SL1、SL2、SL3，每台装船机的设计能力为6000t/h。该装船机是由德国蒂森克虏伯集团公司设计制作，2006年投入运营使用。装船机主要的执行机构是由行走机构、俯仰机构、伸缩机构、悬皮机构、尾车机构、溜筒机构等几部分组成。其中，装船机溜筒机构是各机构中最重要、最复杂的部分，它的作用是将码头皮带机转接到悬皮上的煤炭经过溜筒机构装入到指定的船舱内，同时通过溜筒机构上的抛料弯头的摆动来将煤炭抛洒到船舱的各个角落以顺利完成平舱作业。溜筒机构共有3个执行动作：溜筒摆动、回转

3、，抛料弯头的摆动。溜筒平台上设置了一套液压系统来实现3个动作的驱动。2存在的问题神华天津煤码头公司3台装船机是由德国蒂森克虏伯集团公司设计制作，其中溜筒液压系统是由德国海德克公司设计、制造，系统正常工作压力应为180bar，但在2010年年初SL1、SL2两台装船机相继出现了溜筒液压系统压力偏低故障。在故障期间系统压力仅为52bar，直接导致了溜筒摆动速度缓慢，抛料弯头不能摆动，降低了生产作业效率，尤其是给结船期间的平舱作业带来了很大的障碍。3解决思路图1装船机溜筒液压站系统分析该液压系统原理及布置，根据排除法，按照阀体—泵体—管路三步走的顺序进行系统分析、排查。系统原理见图1。1

4、2(1)由于一般液压系统的故障多出现在阀体本身，所以首先从阀体故障开始分析。按照阀体出现故障的可能性分析如下：12①当溜筒做摆动、抛料弯头摆动等动作时，系统压力始终是52bar不变，这说明此液压系统压力不能正常建立起来。故首先，最有可能导致系统压力偏低的故障原因是系统的溢流阀（图中240.5阀）损坏。如果其损坏，则系统压力不能正常建立起来。经过对相关文献资料的查找，我们对溢流阀的故障问题有了初步的认识。溢流阀是压力控制元件。它的主要功能有两个：借助于溢去多余的油液流往油箱来维持液压系统的压力恒定，起调压作用。例如用在变量泵系统中。只在压力超过某一预调压力值时，才打开溢流，使系统压力

5、不再升高，防止系统压力超载，起安全保护作用。例如用在变量泵液压系统中。起安全阀的作用。常用的溢流阀有直动式和先导式两种，直动式用于低压，先导式用于中、高压。直动式直接利用弹簧力与进油口的液压力相平衡来进行压力控制，因而弹簧较硬，调节力矩大，不能用于中、高压。先导式溢流阀在结构上可分为两部分，下部分是主滑阀部分，上部分是先导调压部分。这种阀的特点是利用主滑阀上下两端的压力差来使主阀阀芯移动，从而进行压力控制的。采用这种结构，使用压力高，压力超调量小，在同样压力下，手柄的调节力矩下得多。当拧紧调压螺钉或手柄，从泄荷状态转为调压状态时，本应压力随之上升，但出现故障故障时，压力升得很慢，甚

6、至一点也上不去。即使上升也滞后一段较长时间。分析调压状态的情况可知，从卸压状态变为调压状态的瞬间，主阀芯紧靠阀盖，而主阀完全开启溢流。当升压调节时，主阀芯上腔压力增高，当压力上升到打开先导调压阀时，溢流阀进入调压升压状态，主阀芯与阀座（或阀体）保持一个微小开口，溢流阀主阀芯从卸荷位置下落到调压所需开度所经历的时间，即为溢流阀的回升滞后时间。此段时间长，压力上升缓慢。影响滞后时间的因素很多，主要与溢流阀本身的主阀芯行程距离和阀芯的关闭速度有关。而关闭速度又决定于主阀芯阻尼孔流过的先导流量和主阀芯直径的大小。先导流量又与阻尼孔的孔径与空孔长有关。②如果不是系统的溢流阀损坏，则按照液压系

7、统主油路排查，共有三个，溜筒摆动、溜筒回转、抛料弯头摆动回路中，各有一个三位四通换向阀（图中390阀、330阀、270阀），它们的中位分别为y、o、y型。这两种形式理论上都能够起到锁定的作用，但是如果换向阀功能损坏，也有可能导致系统泄压，故系统中的三个换向阀的损坏也可能导致系统压力偏低。③按照系统主油路继续排查，同理，我们认为回转制动器及回转油路的减压阀的损坏（图中340阀、320阀），也有可能造成系统的压力偏低。(2)如果非阀体故障，我们就开始从泵体故障入手。12该