钢卷运输小车液压系统速度失控故障
钢卷升降运输小车广泛用于轧钢工业生产线,它的运行正常与否,直接影响钢卷的运输与安装,从而影响设备的正常运转和产品的正常生产。以下是某钢厂钢卷升降运输小车液压系统故障分析。
症状:小车在空载时横向进、退有异常振动,纵向下降时电磁铁失电后仍略有些向下爬行。加载后(20t钢卷放在小车平台上),小车横向进快、退慢;纵向上升停止未待电磁阀切换成下降状态,重物即随平台缓缓下降,不能定位,完全不符合动作要求。
分析:从现场故障情况来看,可以断定是液压回路、液压元件或液压系统有问题。液压系统图见图O。
①钢卷小车加载后横向进快、退慢 影响小车横向进退的原因有以下两个方面。
a.液压马达回油路中两个单向节流阀(图O中的4、5)的开口度不合适。流量和液压马达转速成正比,流量越大,转速也越快。而该小车在控制横向进退的液压回路中,在液压马达的回油路装了两个单向节流阀,形成回油节流调速。这两个单向节流阀的开口大小,决定着液压马达进油量的大小,从而决定了液压马达旋转速度的快慢,也就是小车横向运动的快慢。
b.在系统调压阀(图O中的6)的设定压力(12MPa)不变的情况下,液压马达进口前端的溢流阀(图O中的7,8)也是决定小车横向进退的关键元件。溢流阀压力设定过高,液压马达高压运转,容易发热,从而降低使用寿命;压力过低,则导致液压马达转不动。这两个溢流阀还分别用来限制液压马达反转和正转时产生的最大冲击压力,起制动缓冲作用,如压力设定过高、液压马达制动过猛,会引起冲击和振动。
综合上述原因,采用的故障排除方法是:先将液压马达进出口回路中两个溢流阀的压力设定为10.3MPa(根据设计要求),然后调节回油单向节流阀的节流开口大小,按用户要求,直到调节到该钢卷小车横向进、退的最佳速度为止。
②钢卷小车在加载后纵向上升停止后仍向下缓缓下降分析过程如下。
液压缸规格:活塞直径D=170mm,活塞杆直径d=127mm,行程L=8lOmm;系统压力为1MPa。
F=pS (4-13)
式中,p为系统压力;F为液压缸最大推力;S为活塞面积。
F=pπD2/4≈270 (kN)
20t钢卷放在工作平台上,液压缸带动工作平台上升很平稳,速度也很正常,由计算结果得知液压缸最大向上推力为270kN。可见小车纵向上升的系统回路没问题,即系统调压阀(图O中的6)、液压泵(图O中的13)都没问题。那么造成故障的原因只能有2个:
a.液压缸(图O中的11)有内泄漏或外泄漏(经鉴定后排除);
b.平衡阀中的压力阀和单向阀故障。
液压缸下腔压力经平衡阀(图O中的9)中的单向阀封死,使液压缸停止运动,只有当远控口的压力大于平衡阀中压力阀的压力设定值时,才能将平衡阀打开,此时液压缸下腔的压力放出,平台下降。而现况是远控口没有压力,平衡阀中的压力阀也没有开启,油即从平衡阀中流出,显然是平衡阀中的单向阀损坏(阀芯磨损、卡滞)或者是平衡阀中的压力阀阀芯磨损、泄漏,见图P。
故障排除方法:在调节平衡阀无效的情况下,更换平衡阀。若无备件,为确保主线的正常运转,可将副线钢卷小车上的平衡阀作为备件装上。
③小车纵向下降不动作有3种可能原因。
a.平衡阀中压力阀的压力设定值过高或关死,远控口的压力不足以打开平衡阀(图O中的9)中的压力阀,从而使液压缸下腔的压力油被平衡阀中的单向阀封死,液压缸无法向下动作。
b.三位四通电磁换向阀(图O中的9)存在电气故障,电器插头松动、接触不良,线路未接好、接错、断开等,都能导致电磁铁不动作,从而使电磁阀不换向。
c.回油单向节流阀(图O中的3)中的节流阀开口度调节过小或节流阀关死,使液压缸下腔的压力油不能通过该节流阀回到油箱,而被封堵在管道内,液压缸无法向下运动。