鐵道工程設(shè)備_液壓救援起重機(jī)回轉(zhuǎn)制動(dòng)失靈故障分析與處理
(1)分析與處理
故障現(xiàn)象：觀察發(fā)現(xiàn)，回轉(zhuǎn)操作手柄回位時(shí)，本應(yīng)立即制動(dòng)，但連接制動(dòng)器的油管發(fā)生較強(qiáng)烈的振動(dòng)約10s，在此期間起重機(jī)仍在繼續(xù)回轉(zhuǎn)滑動(dòng)。油管振動(dòng)停止后回轉(zhuǎn)停止。
①各部件檢查 組合梭閥直接控制制動(dòng)器，首先考慮故障可能出在該閥上，采用更換部件的方法，用完好部件兩次更換該閥，但現(xiàn)象相同，因此判斷組合梭閥無(wú)故障。同樣，更換了回轉(zhuǎn)控制閥，判斷該部件也無(wú)故障。制動(dòng)器不靈或制動(dòng)力不足也是有可能出現(xiàn)的故障，解體制動(dòng)器檢查，內(nèi)部各件作用完好，彈簧力能達(dá)到制動(dòng)要求。至此，經(jīng)檢查所有可能有關(guān)的部件均無(wú)問(wèn)題，但故障現(xiàn)象依然存在。
②制動(dòng)過(guò)程分析 分析動(dòng)作過(guò)程，回轉(zhuǎn)操作停止后，a5或b5泄壓，二位三通閥應(yīng)很快回位，制動(dòng)器油壓泄放后應(yīng)立即制動(dòng)。但該管振動(dòng)較長(zhǎng)時(shí)間，說(shuō)明泄壓時(shí)油路受阻，管路中有阻力形成節(jié)流，使管中壓力不能及時(shí)泄放，因而不能立即制動(dòng)。制動(dòng)壓力油泄放通路中僅有二位三通閥，再次取下組合梭閥解體檢查，二位三通閥正常，閥內(nèi)彈簧壓力能使其及時(shí)回位。二位三通閥的回位是以a5或b5的泄壓為前提的，而a5或b5的泄壓要經(jīng)過(guò)兩個(gè)梭閥和回轉(zhuǎn)控制閥。在回轉(zhuǎn)不能立即停止的過(guò)程中，a5或b5的油管沒(méi)有出現(xiàn)振動(dòng)，說(shuō)明回轉(zhuǎn)控制閥中無(wú)節(jié)流現(xiàn)象，那么另外的可能就是17-3中的梭閥了。
組合梭閥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖J所示，由3個(gè)梭閥和一個(gè)二位三通閥組成，梭閥F3的兩出口為未使用的控制端，用兩油堵Ml和M2封閉。
當(dāng)做一方向回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，壓力油經(jīng)a5進(jìn)入梭閥F1，F1中的鋼球封閉b5口，該油壓進(jìn)入F2，推動(dòng)二位三通閥，使制動(dòng)器獲得松閘油壓。當(dāng)回轉(zhuǎn)操作停止時(shí)，回轉(zhuǎn)控制閥回位，該控制油壓原路返回，經(jīng)14-2回到油箱。
③一種推測(cè)及驗(yàn)證 由前述分析，組合梭閥的疑點(diǎn)較大。根據(jù)對(duì)組合梭閥在制動(dòng)中的動(dòng)態(tài)過(guò)程的分析思考，提出了一種產(chǎn)生制動(dòng)延遲的可能方案。
考察制動(dòng)時(shí)組合梭閥中油流的動(dòng)態(tài)過(guò)程，當(dāng)控制油壓p進(jìn)入梭閥F2時(shí)，鋼珠被推向左側(cè)位置，因?yàn)?/span>F3的出口被封閉，此時(shí)F3與F2中是等壓p。設(shè)想制動(dòng)過(guò)程開(kāi)始后，F2中的油壓開(kāi)始下降，當(dāng)降到p′（p>p′>0）時(shí)，鋼珠兩側(cè)出現(xiàn)壓差Δp(Δp=p-p′>0)，推動(dòng)鋼珠右移，只要鋼珠過(guò)了F2的中點(diǎn)，就會(huì)在p′作用下封閉右側(cè)出口，使F2中的油壓不能繼續(xù)泄放。而油壓由夕降至p′，二位三通閥的閥芯已移動(dòng)了一定距離，使制動(dòng)器的泄油通道打開(kāi)了一部分，但由于通道較小，制動(dòng)器的壓力油回流時(shí)形成節(jié)流，油管發(fā)生強(qiáng)烈振動(dòng)，制動(dòng)器開(kāi)始緩慢泄壓。同時(shí)由于二位三通閥芯也會(huì)產(chǎn)生內(nèi)泄，油壓p′漸降低，閥芯逐漸回位。經(jīng)過(guò)大約10s，油壓泄完，油管停止振動(dòng)，制動(dòng)器才完全制動(dòng)，起重機(jī)停止回轉(zhuǎn)。簡(jiǎn)言之，因F3中的背壓，推動(dòng)F2的鋼球封閉出口，造成回油受阻，不能及時(shí)泄壓，使制動(dòng)時(shí)間延遲。
為驗(yàn)證這一推測(cè)，松開(kāi)一個(gè)油堵M1，使其不能產(chǎn)生背壓，然后回轉(zhuǎn)試車(chē)，反復(fù)數(shù)次，均能迅速可靠制動(dòng)，初步證明了以上推測(cè)是正確的。
松開(kāi)油堵M1以后正常使用了一段時(shí)間，又出現(xiàn)了回轉(zhuǎn)制動(dòng)失靈，和最初的故障現(xiàn)象完全相同，當(dāng)即判斷，可能是F3中的另一個(gè)鋼珠移到了左側(cè)位置，堵住了原M1口。將油堵M2松開(kāi)后，制動(dòng)又恢復(fù)正常，進(jìn)一步說(shuō)明了當(dāng)初的推測(cè)是正確的。
④最后處理 采用松開(kāi)F3油堵的辦法，使用中該口會(huì)有少量油液流出，不便于起重機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)。最后采用取出梭閥F2鋼珠的辦法，使其失去單向閥作用，制動(dòng)時(shí)，不再堵塞油路。經(jīng)重載試吊和現(xiàn)場(chǎng)救援的實(shí)驗(yàn)考驗(yàn)．，回轉(zhuǎn)制動(dòng)完全恢復(fù)正常。
(2)進(jìn)一步思考
雖然該故障已初步查明，且處理結(jié)果證明推測(cè)的正確性，但該推測(cè)應(yīng)能夠解釋各種已出現(xiàn)的現(xiàn)象和其他一些相關(guān)的疑問(wèn)。
①一段時(shí)間后才有此現(xiàn)象 故障并非一開(kāi)始就存在，起重機(jī)出廠時(shí)工作正常，使用一段時(shí)間后才有此現(xiàn)象。據(jù)救援隊(duì)反映，開(kāi)始使用的一段時(shí)間，未發(fā)現(xiàn)回轉(zhuǎn)制動(dòng)失靈現(xiàn)象，只是在一次事故救援時(shí)，因情況特殊，操作時(shí)出現(xiàn)了較大的傾斜和振動(dòng)，此后就出現(xiàn)了回轉(zhuǎn)制動(dòng)失靈的現(xiàn)象?？赡茕撝樽髠?cè)是一個(gè)油流死角，最初該組合梭閥因油的黏滯性，使鋼珠黏在F2左側(cè)不動(dòng)，因較大振動(dòng)而松動(dòng)。
②故障的隨機(jī)性 制動(dòng)失靈是經(jīng)常發(fā)生而不是每次發(fā)生，具有一定的隨機(jī)性。因梭閥F3中是靜壓，沒(méi)有油流通過(guò)，Δp所能產(chǎn)生的推力僅僅是F3中存油的彈性而已，推力極為有限，可能存在有時(shí)鋼珠推不過(guò)中點(diǎn)，就不會(huì)造成制動(dòng)失靈。另外，起重機(jī)所處不同位置的傾斜程度的不同，也會(huì)對(duì)鋼珠移動(dòng)的難易產(chǎn)生影響。
③升降機(jī)構(gòu)無(wú)此現(xiàn)象 升降機(jī)構(gòu)工作原理與回轉(zhuǎn)相似，也由組合梭閥控制制動(dòng)，但沒(méi)有發(fā)現(xiàn)制動(dòng)失靈的現(xiàn)象。升降機(jī)構(gòu)除了有液壓制動(dòng)器以外，吊鉤下降還受平衡閥限制，增加了一道安全環(huán)節(jié)。根據(jù)上述推測(cè)，組合梭閥仍有可能出現(xiàn)同樣的現(xiàn)象，使制動(dòng)器不能及時(shí)制動(dòng)，只是平衡閥的作用可能會(huì)掩蓋該問(wèn)題的出現(xiàn)，但仍是一個(gè)不安全因素。
(3)改進(jìn)
本故障具有一定的隱蔽性和隨機(jī)性，其他相同型號(hào)的起重機(jī)很可能會(huì)發(fā)生同樣的故障。即使暫時(shí)沒(méi)有發(fā)生，也存在著不安全的隱患。解決該問(wèn)題可以有幾種方法。
①松開(kāi)F3的兩油堵 方法最簡(jiǎn)單，但使用中該口會(huì)有少量油液流出，不便起重機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)。若外加回油管路，又會(huì)使結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。
②取F2中的鋼珠 也比較簡(jiǎn)單，但影響零件互換性。如維修更換部件時(shí)，因疏忽換上了未取鋼珠的部件后，還會(huì)產(chǎn)生制動(dòng)失靈。
③改進(jìn)設(shè)計(jì) 因組合梭閥中的F2和F3沒(méi)有作用，可將組合梭閥改為圖K所示結(jié)構(gòu)，用一個(gè)梭閥和二位三通閥取代組合梭閥，不足的是由一個(gè)部件變成了兩個(gè)部件。本方法同樣適合升降等機(jī)構(gòu)中的組合梭閥改造。
對(duì)在用起重機(jī)，可考慮方法②。對(duì)新制造的起重機(jī)，可采用方法③。