钢卷升降运输小车液压系统故障分析

2023-06-15 历史故事版权反馈

【摘要】：2）加载后钢卷升降运输小车在纵向上升停止后仍向下缓缓下降，这提醒我们要对液压缸承载能力进行分析。将副线钢卷升降运输小车中溢流阀作为备件装上后，运动立刻正常，说明判断准确。

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。以下是对某钢厂钢卷升降运输小车液压系统进行的故障分析。

1.运动失控故障之一

（1）故障症状钢卷升降运输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微向下爬行。加载后（20t钢卷放在小车平台上），小车横向运动时进快退慢，纵向上升停止时未待电磁阀切换呈下降状，重物即随平台缓缓下降，不能定位。

（2）故障原因分析从现场故障情况来看，可以断定是液压元件或液压系统有问题。钢卷升降运输小车液压系统如图13-14所示。

1）钢卷升降运输小车加载后横向进快退慢，影响小车横向进退的原因有：①液压马达回油路中两个单向节流阀4、5的开口度不合适，液压马达转速和流量成正比，流量越大，转速也越快，而该小车在控制横向进退的液压马达的回油路中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了液压马达旋转速度的快慢，也就是小车横向运动的快慢。②在系统调压阀6的设定压力为12MPa不变的情况下，溢流阀7和8也是决定小车横向进退的关键元件，这两个溢流阀分别用来限制液压马达正、反转停止或切换时产生的最大冲击压力，起制动缓冲作用，因为压力设定过高，液压马达制动过猛会引起冲击和振动，压力设定过低，则导致液压马达转不动。

图13-14 钢卷升降运输小车液压系统

1、2—电磁换向阀 3、4、5—单向节流阀 6—系统调压阀 7、8—溢流阀 9—平衡阀 10—带旁通单向阀的过滤器 11—液压缸 12—液压马达 13—液压泵

综合上述原因，先将液压马达进出口的两个溢流阀7和8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，调节到该小车横向进、退的最佳速度为止。

2）加载后钢卷升降运输小车在纵向上升停止后仍向下缓缓下降，这提醒我们要对液压缸承载能力进行分析。

液压缸规格：活塞直径D=170mm，活塞杆直径d=127mm，行程L=810mm，系统压力为1MPa。液压缸最大推力F计算公式如下：

F=p×A

式中 F——液压缸最大推力；

p——系统压力；

A——活塞面积。

F=p×π×D²/4≈270kN

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回路正常，即系统调压阀6、液压泵13都没问题，那么造成故障的原因只能是：①液压缸11有内泄漏或外泄漏，导致液压缸下降，此项经鉴定后排除。②平衡阀9中的压力阀和单向阀故障，液压缸11下腔压力应被平衡阀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的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，而实际情况是远控口没有压力，平衡阀中的压力阀也没有开启，液压油从平衡阀中流出，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。因此，在调节平衡阀无效的情况下，更换了新的平衡阀。

2.运动失控故障之二

钢卷升降运输小车纵向下降不动作。小车纵向下降不动作的原因有：①平衡阀9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9中的压力阀，从而使液压缸下腔的液压油被平衡阀中的单向阀封死，液压缸无法向下动作。②三位四通电磁换向阀1存在电气故障，电器插头松动、接触不良，线路未接好、接错、断开等时，都能导致电磁铁不动作，都会使电磁阀不换向。③回油单向节流阀3中的节流开口度调节过小或节流关死，使液压缸下腔的液压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。

3.运动失控故障之三

（1）爬行故障症状小车纵向下降时，有爬行和冲击振动现象；加载后小车横向退回，时退时停乃至一点也不动。

（2）爬行故障原因分析

1）纵向下降后有爬行和冲击振动现象的原因有：①单向节流阀3的节流口较小时，液压油中杂质和污物很容易附着在节流口处，使通过节流阀的流量减小，压差增大，压力脉动又将污物从节流口处冲走，使通过节流口的流量增加，如此反复，造成爬行故障。②阀6中的阻尼孔被杂质堵塞，使调定压力不稳定，造成系统压力波动很大，从而导致小车平台运动波动大并伴有冲击和振动。故障排除方法：更换新油，更换滤芯，清洗节流阀和溢流阀。

2）加载后横向回退时出现时退时停乃至停止不动的原因有：①机械故障，如小车轮子上有异物，轮子转动时会卡滞、卡死，轨道变形以至阻力过大或有阻碍物，经查此项排除。②小车横向退回，液压马达12逆转，溢流阀8设定压力过低接近临界，或溢流阀卡滞、卡死都会造成液压马达12进口端压力时有时无或一点压力也没有，从而液压马达带动车轮出现时转时停乃至停止不动的现象。

（3）故障排除方法小车轮子转动不正常是由液压系统故障造成的，所以首先将回油单向节流调速阀4开口调大，将溢流阀8调压螺栓拧紧（此时压力应增大），如果无效则可断定溢流阀8阀芯卡滞、卡死，需更换溢流阀。将副线钢卷升降运输小车中溢流阀作为备件装上后，运动立刻正常，说明判断准确。

4.横向前进不动作故障原因分析和排除方法

（1）症状当把修复后的液压元件（溢流阀、平衡阀）安装到小车液压系统，运行一段时间后，突然小车横向前进不动作，其他方向运动都正常。

（2）故障原因分析小车突然横向前进不动作，其他方向运动却都正常，说明系统回路中液压泵13、系统调压阀6、液压马达12完好无问题，故障的原因可能是：当电磁换向阀2突然卡滞，换向不到位，或回油单向节流阀5的节流口突然被堵塞，油流通道被堵死，或液压马达12进口前端溢流阀7阀芯突然被卡死，高压油被卸荷，液压马达12进口腔因无压力而不转。出现上述问题时才会发生突然横向前进不动作现象。

（3）故障排除方法以手动方式检查电磁换向阀2阀心动作是否灵敏，发现无问题，再调大单向节流阀5的开口度，仍无效，此后立即拆卸、检查溢流阀7，结果在溢流阀主阀芯端发现有一块小铁皮卡在其中，因而导致溢流阀卸荷，液压马达12进口腔因无压力而转不动车轮。去除小铁皮后，溢流阀故障解除，小车恢复正常。

钢卷升降运输小车液压系统故障分析

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