神钢7250型履带起重机“溜臂”故障的排除

1 概述

    7250型履带起重机在一次作业过程中（状态为塔式工况，起吊14t重物）起重指挥人员指挥操作工进行副臂慢速下降，当进行副臂微速档下降动作时，突然出现重物下滑现象，所吊重物直接下落到地面，幸好与地面距离只有 12cm左右，没有造成人员和设备的损伤。后来停机对其进行检查并做负荷试验，该现象未出现，直到某日又发生了副臂下滑一段距离的事件，此时重物在空中停住，未下滑到地面。从上述两起事件来看，机械必定存在着问题，而且该问题比较隐蔽，故障也是偶发性的，一时难以确认。

2 原因分析

在排除了制动系统与自由落钩功能没问题后，把分析的重点放在了副臂工作原理上。通过操作手柄的不同位置，液压马达进出油方向不同，以实现起臂或降臂动作。副臂操作系统原理图如图1所示。

从系统原理可看出，系统的关键部件在组合式平衡阀，该阀型号为RF1M32J10B1A-965-0，额定压力320kgf/cm2，工作压力280kg-f/cm2，工作流量420 liters/min，控制压力（开启）12-18kgf/cm2。［1］

2.1  工作过程分析

2.1.1 提升.控制阀处于右端加载提升位置时，泵出口的液压油进入组合式平衡阀的端口A，单向阀开启，油液进入液压马达端口A’。回油则从液压马达的端口B’回到组合式平衡阀的端口B。在提升状态时，组合式平衡阀不起任何控制作用。

    2.1.2 下降. 控制阀处于左端下降位置时，泵出口的液压油从B-B’进入液压马达，此时液压马达由于单向阀和液控阀阀芯的关闭无法回油，因此泵输出的液压油压力持续升高，当油压超过控制阀芯关闭的弹簧力时，液控阀开启，A’-A油路回油，液压马达运行使负载下降。

    2.1.3 负载反馈（负载反馈起到安全保护的作用）.当进入液压马达油量增加，组合式平衡阀阻力增大，油压升高。增加的压力推动液控阀弹簧，使液控阀的阀芯开口增大，马达转速增加。当进入液压马达的油量减少，组合式平衡阀阻力减小，油压降低，弹簧力推动液控阀的阀芯开口减小，马达转速降低。

    2.1.4 重载下降.当降下重载时，由于重力加速度的存在，油压逐渐升高，通过阀的油量也逐渐增多。但是，随着液压马达转速的增加，进入液压马达的油压降低，此时弹簧力控制阀芯关小阀口，使马达转速降低。这样负载下降速度由液压泵提供给马达的油量控制，与负载大小无关。

从上述工作原理可知，在上升时组合式平衡阀是不起作用的，只有在下降时才起作用。当组合式平衡阀有问题时可能有下列问题出现,详见表1。

显然，根据上述原理及分析可知，当在变幅以低速档下降时，进入液压马达的油量减少，油压降

低，阀芯因被脏物卡滞，弹簧力不能使阀芯开口关小，此时，由于油压降低，马达输出扭矩小于负载转矩，造成副臂溜臂。

3 故障排除

   3.1 拆卸

判断出故障原因后，决定拆卸组合式平衡阀，见图2，其拆卸步骤如下：

3.1.1       将吊钩放置地面，给变幅钢丝绳做好固定。

3.1.2       关闭发动机，用控制手柄释放液压系统中的压力。

3.1.3           拆下马达组合式平衡阀上的各个连接管并做好标记，将组合式平衡阀和拆下连接管的各个端口塞住，以防止污物进入。

3.1.4       从液压马达上拆下组合式平衡阀。

3.2      修理

组合式平衡阀中安全阀的更换步骤如下，其内部结构图见图3：

    3.2.1取下安装的○型圈并作废。

    3.2.2从阀体上拆下安全阀。

    3.2.3安装新的安全阀到阀体中，用5kg-m的扭矩预紧。

    3.2.4装上新的○型圈。

   注意：安全阀如果拆分清洗修理后使用确实也能消除故障，但其压力整定值不可调乱，且考虑到已经使用了多年，建议整体更换，不再分拆修理。

    3.3  安装

组合式平衡阀的安装步骤如下：

    3.3.1将组合式平衡阀装配到副臂液压马达，安装顶部螺钉并用13.5到15kg-m（98到108ft-lbs）的扭矩预紧。

    3.3.2安装组合式平衡阀的各个液压管路。

    3.3.3拆除钢丝绳固定保险装置

    3.3.4启动发动机并检查副臂卷筒运行情况。

 

4  负荷试验

  在重新安装上组合式平衡阀后为确保其使用可靠，我们为副臂变幅做了负荷试验，7250工况是主臂52.62米，副臂36.58米，起吊16t重物，在半径20-29米范围内以微速档及快速档

分别进行变幅，各往返重复10次，未出现溜臂现象。该机械使用至今，未发现溜臂现象。