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港口设备_悬臂式斗轮取料机变幅机构液压故障

港口设备_悬臂式斗轮取料机变幅机构液压故障

悬臂式斗轮取料机是港口物料搬运的关键设备。某港的2台6000t/h悬臂式斗轮取料机是由日本三菱公司设计制造的。

(1)变幅机构液压系统的工作原理

变幅机构液压系统为一平衡回路,其原理如图V所示。悬臂式斗轮取料机的变幅由2个并联液压缸11、12实现,变幅机构中的臂架配重和斗轮等部件构成液压缸活塞组件伸缩运动肘的超越负载,为防止臂架配重和斗轮等部件由于自重而自行翻转或下落,在与电液换向阀7的A、B油口相连接的油路上,分别串接了一个单向顺序阀8、9.该阀起平衡阀的作用。臂架的双向变幅速度由电液比例调速阀3设定,其变幅方向由电液换向阀7控制。

两台悬臂式斗轮取料机交货时,未设置图V中的液压锁10及电磁换向阀13等元件。在调试过程中,出现臂架不能在任意位置准确定位,并有严重下滑现象。日本专家在图V中加装了液压锁10及电磁换向阀13等元件之后,故障现象得到缓解,但在臂架停止运动时还存在少许下滑的现象。

(2)使用中出现的故障及分析

两台悬臂式斗轮取料机投产后变幅机构一直处于较正常的工作状态。但到了高温季节,现场温度为43℃左右时,两台取料机在向下变幅过程中均出现振颤,斗轮处的振幅达到2m。此外,臂架停止运动时出现少许下滑的现象更趋严重。通过对系统噪声判断,发现平衡阀9处油流噪声的变化频率与振颤频率吻合,由此判断变幅过程中出现振颤故障是由平衡阀9引起的。平衡阀9是为阻止斗轮等部件因自重下落设置的,其控制油路上阻尼的大小,即反映出开启压力的大小是由斗轮等部件所形成的超越负载来设定的。当环境温度低时,油液黏度高,平衡阀9控制油路上的阻尼增高,开启压力增高。斗轮下降时,液压缸回油管路上背压增高;因而整个臂架运行平稳。反之,当环境温度高时,油液黏度变低,阻尼变小。斗轮下降时,液压缸回油管路上背压变低,斗轮等部件因自重而加速下降,液压缸进油腔压力降低。当压力降低至平衡阀开启压力时平衡阀关闭,斗轮等部件“暂时”停止运动,而液压缸进油腔压力回升,当压力升至平衡阀开启压力时,平衡阀开启,斗轮等部件又加速下降。如此平衡阀反复启、闭,即出现振颤现象。由于图V中的平衡阀采用的是单向顺序阀,单向顺序阀本身存在着内泄,出现锁紧不“牢”。为此,在阀8、9与液压缸之间串接液压锁10。液压锁10的作用是当液压缸停止运动时能“锁住”液压缸,并使其准确定位。臂架停止运动时出现下滑现象是由于液压锁10控制油路上装有背压阀15,使液压锁10中的单向阀不能及时关闭锁紧,即出现所谓“滞后锁紧”现象。

(3)排除故障的措施

为彻底排除变幅机构的振颤和下滑故障,采取了以下措施。如图W所示,在平衡阀9控制油路上的单向节流阀之前,串接一个可调节流阀16(结构上是在原有组合阀下加装一块起节流作用的叠加板),从而调节平衡阀9的启、闭时间,该时间的长短以不出现振颤现象为宜。此外,在电磁换向阀13不通电时,液压锁10的控制油路和泄漏油路不经背压阀而直接通回油箱,从而使控制油路不保持压力,使液控单向阀及时关闭,避免出现所谓“滞后锁紧”的现象。该方案可彻底消除变幅机构出现振颤和下滑故障。

如图X所示,将图V中液压锁10、电磁换向阀13去掉,单向顺序阀8、9换成平衡阀;在平衡阀8、9与液压缸之间的油路上,串接2个单向节流阀17、18。调节单向节流阀开度的大小,从而调节了背压的高低,该背压的高低以不产生振颤现象为宜。该方案也可彻底消除变幅机构出现振颤和下滑现象。