一起汽车起重机液压系统故障分析与排除

一起汽车起重机液压系统故障分析与排除

伍蒋军

浙江省特种设备检验研究院浙江省杭州市310020

摘要：中小吨位汽车起重机一般由汽车底盘改装而成，制造容易且相对经济，是现代生产必不可少的起重设备。其起升﹑回转﹑变幅等动作基本由液压系统实现，液压系统发生故障时，将严重影响生产。以一台25T汽车起重机缩臂时手柄回位出现的大臂回缩、抖动等现象为例，采用排除法分析液压系统各元件对此故障现象的影响，找出故障原因，提出修复方法并试机验证，成功排除故障。

关键词：汽车起重机；液压系统；排除法；验证

1.导言

液压系统故障判断是在人工智能判断方法基础之上发展起来的，国外研究始于上世界60年代。液压系统重量轻，运转平稳等诸多优势使得其可靠性越来越高，但是动作单一，工作环境恶劣造成其故障高发。排除法能够根据液压系统故障现象和故障原因之间的逻辑关系“线性”化，直观明了，有利于液压系统的故障诊断和排除[1]。

2.故障现象

选用一台在用多年25T汽车起重机进行验证，大臂角度51.7°，由25m回缩至17.8m时手柄回至中位，油缸并未立即停止运动，而持续回缩一小段距离，伴随有3～4次明显的抖动和异响，驾驶室有明显的震感。

3.伸缩液压系统工作原理

该汽车起重机伸缩液压系统原理如图1所示，该回路主要由泵源1、定差溢流阀2、电磁换向阀3、压力补偿阀4、主控制阀5、溢流阀6、平衡阀7、溢流阀8、伸缩油缸9等元件组成。

工作原理如下：

图1伸缩系统液压原理———O型机能

伸臂动作回路。主阀芯处于下位，压力油通过平衡阀7单向阀进入油缸无杆腔，油缸有杆腔油液经过主阀控制阀5阀芯回油箱，形成回路完成伸臂动作。液压系统中压力油经过主阀控制阀5阀芯，通过压力补偿阀4来保证主控制阀阀前与阀后压差一定，确保进入油缸的流量只与主阀阀芯的阀口开度有关，多余的流量通过三通流量阀2卸荷，而不受负载变化的影响。

缩臂动作回路。主阀芯处于上位，压力油通过主控制阀5阀芯一路进入油缸有杆腔，另一路油将平衡阀7阀芯打开，伸缩油缸9的有杆腔油液推动油缸向下运动，油缸无杆腔液压油经过平衡阀阀芯、主控制阀阀芯回油口回油箱。需特别说明的是：汽车起重机行驶时，起重臂处于水平状态，为消除紧急刹车时因惯性起重臂前伸的安全隐患，伸缩联主阀芯中位机能一般为O型。

4.液压系统故障主要排除方法

在汽车起重机液压传动系统中，通常采用通断式控制元件。在故障发生时，要迅速排出及修复，排故方法一般采用以下几种[2]：（1）原理法：利用液压系统原理图，“抓两头，连中间”；（2）故障树分析法：利用模糊理论分析，找出故障大概率原因；（3）实验排除法：包括隔离、比较与综合法；（4）实用感官诊断法：包括询问、视觉、听觉、嗅觉、触觉及第六感等。

5.故障原因分析与排除

5.1.故障原因分析

从故障现象看出，故障出现在变幅液压系统，该QY25型起重机变幅液压系统由主溢流阀、手动换向阀、平衡阀、增压器、变幅缸、变幅泵等组成。工作过程由变幅泵输出压力油至手动换向阀，换向阀控制变幅缸，平衡阀保持缸体平衡，溢流阀限制变幅系统的最高压力。从图1原理图分析认为，造成以上故障的原因可能有以下几种：一是平衡阀，二是变幅操作阀，三是溢流阀，四是变幅伸缩油缸。一﹑检查平衡阀7，其作用主要是限速和锁紧，仰臂工作时需要使用单向阀，若出现故障，则变幅缸会发生回缩。将吊臂放妥，进油管拆下，观察压力油没有流出，平衡阀7运行状态良好。二﹑检查操作阀5工作时电路是否畅通，线圈是否存在短路，电磁阀接地不良等；将阀芯拆下，观察阀芯与阀孔之间间隙是否正常，外表有无损伤。上述检查完成后操作阀5未发现异常。三﹑伸缩臂时，检查溢流阀6和8，工作过程中有无泄油声，无泄油声，溢流阀运行状态良好。四﹑把伸缩变幅油缸9拆开，发现活塞密封件损伤严重，特别是缩臂时密封性能下降明显。

5.2故障修复与验证

针对伸缩变幅油缸9密封性能下降严重问题，一是加大活塞尺寸，如对活塞的外径进行镀铜处理，使其外径加大0.3mm；二是选用合适的密封件，由于活塞只增大了一点，对密封件几乎没有影响，可以选用标准密封件进行替代。上述工作完成后，组装试机，伸缩臂回缩，汽车起重机抖动和异响现象消失。

6.结束语

及早发现起重机故障并排除是降低事故发生概率的重要途径。加强汽车起重机安全与技术管理，提高从业人员简单故障分析和排除能力，有效降低现场作业时事故发生风险等，在该行业任重而道远。

参考文献：

[1]熊智勇，黄珍，何伟.基于模糊理论的汽车起重机液压系统故障诊断[J].建设机械技术与管理，2016，（10）：47-50.

[2]彭彪，侯敏，赵敏.起重机伸缩液压系统故障分析及对策[J].机床与液压，2016，（08）：85-86.