港口設(shè)備_輪胎式龍門吊的維修——轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)改進(jìn)方案
(1)改進(jìn)方案
癥結(jié)已經(jīng)找到，接下來就是要“對癥下藥”。在深入分析、研究故障產(chǎn)生的原因后，我們又查閱了相關(guān)的技術(shù)資料，最終形成了在保留原有液壓機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在轉(zhuǎn)向液壓回路上增加一套液控單向閥的改進(jìn)方案(見圖S)。目的是為了利用液控單向閥可以可靠地將執(zhí)行元件鎖緊在任意位置上不動的特點來提高轉(zhuǎn)向液壓缸的定位精度。為什么不直接采用一個可提供更高定位精度的0型換向閥來替代原有的Y型換向閥呢？還是以上分析的原因，轉(zhuǎn)場時產(chǎn)生的反向扭矩仍可能造成O型換向閥閥體和閥芯微小的間隙泄漏，導(dǎo)致定位不準(zhǔn)，而液控單向閥可以提供很好的油路封閉效果。通常O型換向閥的封閉效果可以達(dá)到：如不考慮外加載荷影響，在換向過程中，由于慣性力引起較大沖擊，換向點換向重復(fù)位置較精確；如考慮到外加載荷造成閥芯泄漏，其定位精度將降低。而單向液控鎖的封閉效果則可以達(dá)到：當(dāng)有保壓要求時，可以利用錐閥關(guān)閉良好的嚴(yán)密性，使油路長時間保壓，且具有很高的定位精度。所以決定在輪胎式龍門吊的大車轉(zhuǎn)向液壓回路中液壓缸的兩個接油口處各串接一個液控單向閥，這兩個液控單向閥安裝在同一個閥體中，故又稱雙向液壓鎖。當(dāng)液壓缸在某一位置停留時液壓缸兩接口均被液控單向閥鎖死，液壓缸內(nèi)的油液不會在外加載荷作用下流出缸外，外界油液也進(jìn)不到液壓缸內(nèi)，從而就有效地防止了活塞桿的移動，產(chǎn)生較好的定位效果。這就是雙向液壓鎖在這里所起的作用。由于在換向閥與液壓缸之間加裝了液控單向閥，排除了換向閥在外力作用下產(chǎn)生內(nèi)泄的問題，活塞桿不會因此回縮，就可以把液壓缸可靠地“鎖緊”在所要求的工作位置上，滿足轉(zhuǎn)場需求。
(2)元件選擇
剩下的問題就是根據(jù)龍門吊大車轉(zhuǎn)向液壓機(jī)構(gòu)所需要的工作壓力，選用合適的液控單向閥（見圖T）。因為液控單向閥油液從A口到B口可自由通過，但從B口到A口則截止。當(dāng)需要油液由B口向A口流動時，需在控制口C施加控制壓力pc；控制壓力pc在控制活塞上產(chǎn)生一個推力，打開單向閥，此時油液便可由B口流向A口。因為單向閥閥芯的右側(cè)作用著壓力p1，因此控制壓力pc必須足夠大才能克服p1的作用力將閥日打開。
①通過對控制活塞和閥芯進(jìn)行受力分析
pc =（A1/A2）p1+c (9-1)
式中 p1——油口B的壓力，Pa；
A1——主閥錐面截面積，rn2；
A2——控制活塞截面積，1112；
C——常數(shù)(取0.5MPa)。
②對液壓油路的平衡回路(見圖U)的分析
p1=(A3/A4)p+F/A4 (9-2)
式中 p——液壓缸上腔壓力，Pa；
A3——液壓缸有桿腔面積，m；
A4——液壓缸無桿腔面積，m；
F——作用于液壓缸上的全部負(fù)載。
由式(9-1)和式(9-2)可得：
pc=(A1/A2)[(A3/A4)p+F/A4]+C，又因為pc=p
所以有：
pc=(A1F十A2A4C)/(A2A4-A1A3) (9-3)
液控單向閥的控制壓力不僅取決于自身的結(jié)構(gòu)參數(shù)，而且還與液壓缸的結(jié)構(gòu)參數(shù)及外加負(fù)載有關(guān)。液控單向閥的實際控制壓力必須大于所確定的值。另外，為了提高液控單向閥的定位精度，相配換向閥所選的正確型號應(yīng)為Y型或H型。因為采用Y型或H型換向閥，當(dāng)閥芯處于中位時，液壓缸處于浮動狀態(tài)，兩個負(fù)載口都接油箱，此時液控單向閥能有效關(guān)閉，液壓缸活塞桿及負(fù)載迅速停止運(yùn)動，從而提高回路的定位精度。EDERER型輪胎式龍門吊的大車轉(zhuǎn)向液壓機(jī)構(gòu)原采用的是Y型三位四通換向閥，這與我們進(jìn)行技改所需的換向閥形式相吻合。因此，原有的換向閥可以利用起來，繼續(xù)使用。通過查找資料確定了滿足要求的液控單向閥型號Z2S6-1-6x。
多次試驗證明改造達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)，兩臺輪胎式龍門吊轉(zhuǎn)場功能得到完全恢復(fù)，大車轉(zhuǎn)向故障率從95%降到了不足5%，為公司生產(chǎn)的正常有序進(jìn)行提供了有力的保證。