200t液壓履帶式起重機自由落鉤故障的原因

        我公司從國外購進了兩台200t液壓履帶式起重機
，使用十幾年一直無故障發生。1996年11月在某電廠施工時，其中一台突然發生帶載自由落鉤現象，經及時分析處理，避免了人身和機械事故的發生。

起升係統的工作原理
　　該200t履帶起重機的驅動係統為全液壓開式工作油路，液壓先導控製操作係統裝有主副起升及主、副變幅4taijuanyangji。juanyangjiweiyeyamadaqudongneizhishixingxingchilunjiansuchuandong，shacheweidanhuangzhidongyeyajiechushiduopianpanshizhidongqi。qishengjigouzhuyaokaoyigexiepanshizhouxiangzhusaibianliangbenggongyou

，qizuigaogongzuoyaliwei32MPa，先導控製係統的工作壓力為3MPa。工作原理如圖1，工作過程如下。

圖1　起升機構液壓原理圖

　　主鉤起升動作：通過操作，使操作係統向C3a、b1-Ⅱ油you路lu供gong操cao作zuo壓ya力li油you，則ze主zhu副fu鉤gou切qie換huan閥fa和he主zhu副fu鉤gou卷juan揚yang機ji製zhi動dong切qie換huan閥fa均jun處chu於yu直zhi通tong位wei置zhi，工gong作zuo油you路lu換huan向xiang閥fa接jie通tong交jiao叉cha通tong路lu，工gong作zuo油you進jin入ru主zhu起qi升sheng馬ma達daH側。在b1-Ⅱ油路的油壓達到0.7MPa時，連接在該油路上的壓力觸點開關動作，使一電磁閥向C2油路供操作壓力油，鬆開主卷揚機刹車
，主卷揚機隨即做起升動作。起升時的最高工作壓力設定為32MPa。
　　主鉤降落動作：通過操作，使操作係統向C3a、a1-Ⅱ油路供操作壓力油，工作油進入主起升馬達S側，同時工作油的另一路經過梭閥解除主卷揚機刹車
，使主卷揚機得以實現降落動作，降落時的最高工作壓力設定為7MPa。副鉤起落動作：使C3youlugongyou
，jiangzhufugouqiehuanfahezhufujuanyangjizhidongqiehuanfajunjietongjiaochatonglu
，qitayuanliyuzhugouxiangtong。dangbianfujigouhexingzoujigoubugongzuoshi，lingyitaizhugongzuoyoubeng（原理圖中未畫出）可以同時給起升機構供油
，以實現起升機構的快速動作。

故障現象
　　故gu障zhang發fa生sheng在zai降jiang落luo作zuo業ye時shi，當dang負fu載zai降jiang落luo需xu要yao停ting止zhi時shi，在zai操cao作zuo手shou柄bing回hui位wei過guo程cheng中zhong，當dang即ji將jiang回hui到dao中zhong位wei的de瞬shun間jian，突tu然ran發fa生sheng負fu載zai以yi自zi由you落luo體ti的de形xing式shi快kuai速su下xia降jiang，下xia降jiang時shi間jian很hen短duan，負fu載zai並bing非fei一yi直zhi落luo到dao地di麵mian為wei止zhi
，在zai足zu夠gou的de離li地di高gao度du時shi總zong會hui再zai次ci停ting在zai空kong中zhong，期qi間jian並bing無wu劇ju烈lie的de刹sha車che聲sheng。發fa生sheng此ci種zhong故gu障zhang的de時shi間jian都dou在zai較jiao寒han冷leng的de冬dong季ji早zao晨chen
，尤you其qi是shi在zai剛gang剛gang開kai始shi工gong作zuo時shi的de前qian幾ji次ci操cao作zuo中zhong，而er在zai工gong作zuo一yi段duan時shi間jian後hou 即再無此現象發生。

故障產生的原因及處理方法
　　經分析，初步斷定產生該故障可能有以下兩種原因：
　　(1)泵送出的壓力油中含有空氣泡。
　　經(jing)過(guo)對(dui)吊(diao)車(che)運(yun)轉(zhuan)期(qi)間(jian)油(you)箱(xiang)內(nei)的(de)液(ye)壓(ya)油(you)狀(zhuang)態(tai)的(de)觀(guan)察(cha)和(he)對(dui)油(you)質(zhi)的(de)化(hua)驗(yan)
，發(fa)現(xian)其(qi)與(yu)以(yi)前(qian)未(wei)發(fa)生(sheng)故(gu)障(zhang)時(shi)的(de)液(ye)壓(ya)油(you)狀(zhuang)態(tai)並(bing)沒(mei)有(you)什(shen)麼(me)不(bu)同(tong)，油(you)箱(xiang)內(nei)的(de)零(ling)部(bu)件(jian)無(wu)任(ren)何(he)問(wen)題(ti)，而(er)在(zai)更(geng)換(huan)了(le)新(xin)的(de)優(you)質(zhi)液(ye)壓(ya)油(you)後(hou)故(gu)障(zhang)仍(reng)然(ran)發(fa)生(sheng)，因(yin)此(ci)，可(ke)以(yi)斷(duan)定(ding)問(wen)題(ti)並(bing)非(fei)出(chu)在(zai)液(ye)壓(ya)油(you)上(shang)。
　　(2)在降落動作結束時，馬達回油路上的閥未能及時關閉。
　　分析液壓原理圖便知

，在降落動作完成且操作手柄已回到中位時
，如果馬達回油路未能及時關閉，則馬達進、回hui油you路lu連lian通tong且qie都dou與yu油you箱xiang接jie通tong，即ji馬ma達da處chu於yu浮fu動dong狀zhuang態tai，因yin而er重zhong物wu會hui自zi行xing下xia降jiang。馬ma達da排pai量liang固gu定ding
，回hui油you路lu油you管guan內nei也ye是shi充chong滿man液ye壓ya油you，為wei什shen麼me會hui出chu現xian重zhong物wu自zi由you降jiang落luo現xian象xiang呢ne？問wen題ti關guan鍵jian在zai於yu此ci時shi馬ma達da的de進jin油you路lu一yi側ce。如ru果guo此ci時shi馬ma達da吸xi進jin的de油you量liang足zu夠gou
，則ze重zhong物wu會hui以yi正zheng常chang的de最zui大da工gong作zuo降jiang落luo速su度du下xia降jiang，而er實shi際ji上shang此ci時shi馬ma達da是shi從cong油you箱xiang和he回hui油you路lu中zhong吸xi油you，由you於yu馬ma達da遠yuan離li油you箱xiang和he油you管guan內nei徑jing所suo限xian

，油you箱xiang中zhong的de濾lv清qing器qi對dui吸xi油you造zao成cheng的de阻zu力li等deng
，根gen本ben不bu能neng滿man足zu馬ma達da正zheng常chang運yun轉zhuan所suo需xu的de流liu量liang，因yin而er在zai進jin油you側ce就jiu會hui形xing成cheng負fu壓ya而er產chan生sheng真zhen空kong
，馬ma達da因yin此ci而er失shi速su
，導dao致zhi了le重zhong物wu的de自zi由you降jiang落luo現xian象xiang（正常的降落動作中，由於有平衡閥的作用，馬達進油一直保持7MPa的壓力）。
　　現(xian)在(zai)分(fen)析(xi)一(yi)下(xia)為(wei)什(shen)麼(me)會(hui)產(chan)生(sheng)回(hui)油(you)路(lu)不(bu)能(neng)及(ji)時(shi)關(guan)閉(bi)的(de)現(xian)象(xiang)。工(gong)作(zuo)油(you)路(lu)上(shang)的(de)三(san)位(wei)六(liu)通(tong)換(huan)向(xiang)閥(fa)的(de)閥(fa)芯(xin)為(wei)整(zheng)體(ti)的(de)剛(gang)性(xing)結(jie)構(gou)，進(jin)回(hui)油(you)口(kou)不(bu)會(hui)出(chu)現(xian)不(bu)同(tong)步(bu)啟(qi)閉(bi)的(de)可(ke)能(neng)，因(yin)此(ci)問(wen)題(ti)隻(zhi)能(neng)出(chu)在(zai)兩(liang)位(wei)兩(liang)通(tong)換(huan)向(xiang)節(jie)流(liu)閥(fa)和(he)單(dan)向(xiang)閥(fa)組(zu)塊(kuai)上(shang)。由(you)於(yu)在(zai)出(chu)現(xian)負(fu)載(zai)自(zi)由(you)降(jiang)落(luo)時(shi)並(bing)非(fei)都(dou)一(yi)直(zhi)降(jiang)落(luo)到(dao)地(di)麵(mian)為(wei)止(zhi)，而(er)是(shi)在(zai)瞬(shun)間(jian)的(de)降(jiang)落(luo)後(hou)又(you)能(neng)停(ting)在(zai)空(kong)中(zhong)且(qie)又(you)無(wu)刹(sha)車(che)的(de)聲(sheng)音(yin)，因(yin)此(ci)可(ke)以(yi)斷(duan)定(ding)並(bing)非(fei)是(shi)單(dan)向(xiang)閥(fa)和(he)節(jie)流(liu)閥(fa)閥(fa)芯(xin)被(bei)卡(ka)住(zhu)，否(fou)則(ze)
，負(fu)載(zai)會(hui)一(yi)直(zhi)降(jiang)落(luo)到(dao)地(di)麵(mian)為(wei)止(zhi)
，或(huo)能(neng)聽(ting)到(dao)劇(ju)烈(lie)的(de)刹(sha)車(che)聲(sheng)。
　　因而
，問題就出在兩位兩通節流換向閥和雙向阻尼閥組塊（即平衡閥組，圖2）中。下麵分析一下該閥組的作用導致故障的原因。

圖2　節流平衡閥結構圖

　　在進行降落動作時
，壓力油中的一路進入馬達進油側；另一路連通雙向阻尼閥

，經單向閥和阻尼閥Z對閥芯施壓，使節流口逐漸開啟
，即接通馬達的回油路，由於阻尼閥Z的作用，負載開始平穩地下降。下降過程中當進油壓力小於7MPa時，在彈簧的作用下會關小節流口以保證進油壓力恢複到7MPa。在下降動作停止時
，進油壓力消失，在彈簧的作用下將節流口關閉
，由於有阻尼閥R的作用，負載平穩地停止降落。由此可知問題的關鍵就在阻尼閥R
，在負載停止降落時，壓縮彈簧的壓力油經一單向閥和阻尼閥R泄壓。R的開口太大，起不到阻尼作用，負載驟然停止會對吊車產生衝擊
；R開口太小，泄壓時間過長，即回油路關閉遲緩
，就會產生本文所談及的自由落鉤現象
，如果液壓油的粘度過大
，R的阻尼作用就越大，發生此種現象的可能性就更大，這就是為什麼在寒冷的冬季早晨發生故障的幾率大的原因。
　　R的開口在出廠時已調定好
，使用中不能隨意調整。但可能由於十幾年的使用或者某種偶然的因素致使R的開口變小
，從而導致了故障的發生，在將R開口調大後，該故障即消失
，但Rdekaikoutaidashihuidaozhiluogoushichanshengchongji，zaisuicheshiyongshuomingshuheweixiushoucezhongyeweitijigaizunifadetiaozhengshuju，yiner
，zhinengpingyiwangshiyongjileidejingyanyongkonggouzuoshiyanjinxingtiaozhenghuoqingchangfangdezhuanjiajinxingtiaozheng。