港口設(shè)備_懸臂式斗輪取料機(jī)變幅機(jī)構(gòu)液壓故障

    懸臂式斗輪取料機(jī)是港口物料搬運(yùn)的關(guān)鍵設(shè)備。某港的2臺(tái)6000t/h懸臂式斗輪取料機(jī)是由日本三菱公司設(shè)計(jì)制造的。

(1)變幅機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)的工作原理

    變幅機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)為一平衡回路，其原理如圖V所示。懸臂式斗輪取料機(jī)的變幅由2個(gè)并聯(lián)液壓缸11、12實(shí)現(xiàn)，變幅機(jī)構(gòu)中的臂架配重和斗輪等部件構(gòu)成液壓缸活塞組件伸縮運(yùn)動(dòng)肘的超越負(fù)載，為防止臂架配重和斗輪等部件由于自重而自行翻轉(zhuǎn)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(gè)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(diào)速閥3設(shè)定，其變幅方向由電液換向閥7控制。

    兩臺(tái)懸臂式斗輪取料機(jī)交貨時(shí)，未設(shè)置圖V中的液壓鎖10及電磁換向閥13等元件。在調(diào)試過程中，出現(xiàn)臂架不能在任意位置準(zhǔn)確定位，并有嚴(yán)重下滑現(xiàn)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(xiàn)象得到緩解，但在臂架停止運(yùn)動(dòng)時(shí)還存在少許下滑的現(xiàn)象。

(2)使用中出現(xiàn)的故障及分析

    兩臺(tái)懸臂式斗輪取料機(jī)投產(chǎn)后變幅機(jī)構(gòu)一直處于較正常的工作狀態(tài)。但到了高溫季節(jié)，現(xiàn)場(chǎng)溫度為43℃左右時(shí)，兩臺(tái)取料機(jī)在向下變幅過程中均出現(xiàn)振顫，斗輪處的振幅達(dá)到2m。此外，臂架停止運(yùn)動(dòng)時(shí)出現(xiàn)少許下滑的現(xiàn)象更趨嚴(yán)重。通過對(duì)系統(tǒng)噪聲判斷，發(fā)現(xiàn)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(xiàn)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(shè)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(fù)載來設(shè)定的。當(dāng)環(huán)境溫度低時(shí)，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(shí)，液壓缸回油管路上背壓增高；因而整個(gè)臂架運(yùn)行平穩(wěn)。反之，當(dāng)環(huán)境溫度高時(shí)，油液黏度變低，阻尼變小。斗輪下降時(shí)，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(jìn)油腔壓力降低。當(dāng)壓力降低至平衡閥開啟壓力時(shí)平衡閥關(guān)閉，斗輪等部件“暫時(shí)”停止運(yùn)動(dòng)，而液壓缸進(jìn)油腔壓力回升，當(dāng)壓力升至平衡閥開啟壓力時(shí)，平衡閥開啟，斗輪等部件又加速下降。如此平衡閥反復(fù)啟、閉，即出現(xiàn)振顫現(xiàn)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(nèi)泄，出現(xiàn)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(dāng)液壓缸停止運(yùn)動(dòng)時(shí)能“鎖住”液壓缸，并使其準(zhǔn)確定位。臂架停止運(yùn)動(dòng)時(shí)出現(xiàn)下滑現(xiàn)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(shí)關(guān)閉鎖緊，即出現(xiàn)所謂“滯后鎖緊”現(xiàn)象。

(3)排除故障的措施

為徹底排除變幅機(jī)構(gòu)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(jié)流閥之前，串接一個(gè)可調(diào)節(jié)流閥16（結(jié)構(gòu)上是在原有組合閥下加裝一塊起節(jié)流作用的疊加板），從而調(diào)節(jié)平衡閥9的啟、閉時(shí)間，該時(shí)間的長(zhǎng)短以不出現(xiàn)振顫現(xiàn)象為宜。此外，在電磁換向閥13不通電時(shí)，液壓鎖10的控制油路和泄漏油路不經(jīng)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(shí)關(guān)閉，避免出現(xiàn)所謂“滯后鎖緊”的現(xiàn)象。該方案可徹底消除變幅機(jī)構(gòu)出現(xiàn)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(gè)單向節(jié)流閥17、18。調(diào)節(jié)單向節(jié)流閥開度的大小，從而調(diào)節(jié)了背壓的高低，該背壓的高低以不產(chǎn)生振顫現(xiàn)象為宜。該方案也可徹底消除變幅機(jī)構(gòu)出現(xiàn)振顫和下滑現(xiàn)象。