斗轮堆取料机液压系统故障分析及改进措施

王鑫

摘 要：堆取料机是码头、料场广泛使用的原料转运设备。斗轮堆取料机的斗轮驱动和臂架俯仰机构要求低速稳定性高、有冲击和过载保护，其驱动多采用液压传动。斗轮堆取料使用环境比较恶劣，因此其故障率比其它运输设备要高。本文对斗轮堆取料机液压系统的故障进行了分析，并提出了相对应的改进措施，为相关人士提供参考。

关键词：斗轮堆取料机；液压系统；故障；改进措施

斗轮堆取料机主要功能是对生产厂的散货进行堆存、挖取和匀料，是一种堆取合一的装卸设备，在发电厂、钢铁企业和各大港口应用比较广泛。液压系统是斗轮堆取料机中重要组成部分，具有性能可靠、维修工作量少、寿命长等优点。但是由于斗轮堆取料机长期进行露天作业，再加上悬臂长、负载大、惯性大，野外粉尘多等因素使得斗轮堆取料机液压系统故障频繁，给使用者带来困扰，因此对斗轮堆取料机液压系统故障进行分析和提出改进措施很有必要。

一、斗轮堆取料机俯仰液压系统简介

斗轮堆取料机仰俯液压系统由液压泵、安全阀、过滤器、卸荷阀、液压缸、平衡阀、单向节流阀、换向阀等组成，如下图1。其中，换向阀控制仰俯，单项节流阀控制仰俯的速度，平衡阀控制悬臂的失重，动力源由液压泵泵出稳定动力油，各组成部分之间协调配合，完成运动。

二、斗轮液压系统的主要故障分析

（一）悬臂不能抬升也不能下降或下降速度过快

悬臂油缸在抬升或下降过程中，利用平衡阀控制失重情况下的超速运动，由油缸的工作腔压力油、油缸回油和弹簧共同控制平衡阀的工作机位，而压力油、回油都是通过控制孔控制平衡阀的工作，如果油液被污染，往往先堵塞的是这些控制油孔，如果压力油腔到平衡阀的控制孔堵塞，平衡阀一直处于关闭状态，油缸的回油路就不通，造成油缸不能动作，从而悬臂不能仰俯；如果油缸回油到平衡阀的控制油孔被堵塞，油不能进入平衡阀，造成平衡阀一直处于开启状态，当悬臂在自重情况下快速下降时，平衡阀失去工作性能，使悬臂失控，同时由于快速切断阀没有及时换向，严重时会造成整个堆取料机的倾覆。

（二）悬臂不能抬升或抬升油缸爬行

1、过滤器堵塞。同样由于环境原因或系统检修时不注意清洁，造成污染物进入系统，造成泵的出口过滤器及回油过滤器堵塞。泵的出口过滤器堵塞后，过滤器的压力损失过大，虽然泵的出口压力表显示压力正常，但是，系统工作压力却达不到执行元件需要的压力，造成悬臂不能正常抬升。回油过滤器堵塞，造成系统回油背压过高，泵的出口压力和系统工作压力都显示正常，但是油缸有效输出力变小，造成悬臂不能正常工作。

2、液壓系统压力不够。由于堆取料机长期在室外工作，且工作场地都是粉尘较大的场所，造成液压系统污染严重。污染物造成柱塞泵的磨损，使恒压变量泵的压力输出值达不到系统设定值，造成执行元件—液压油缸的输出力小于负载的要求，这种情况下，悬臂便不能正常抬升。

3、单向节流阀调节不当。当单项节流阀调节不当，造成升降的速度过小，甚至于系统压力在节流阀损失过大，以致油缸的输出力小于负载力时，仰俯油缸不能动作从而悬臂不能正常升降或爬行。

4、系统内泄和外泄严重。由于斗轮堆取料机是室外工作，特别是在夏季，室外温度达到40℃以上，造成油温高，密封件性能下降，油管接头、液压缸等液压油内泄和外泄的机会增多，造成油缸的输出力达不到负载的需求，造成悬臂不能正常工作。

5、轴承卡死。由于室外工作，加之可能轴承的润滑不到位，往往造成轴承卡塞或损坏，从而造成油缸的负载加大，一旦油缸输出力小于负载力时，悬臂将不能正常升降或爬行。

（三）斗轮堆取料机液压系统故障改进措施

1、操作原因造成故障的改进措施。单向节流阀调节不当，一般是由于单向节流阀调节过小，节流阀的压力损失过大，使执行元件的输出力不够，所以调节节流阀，使开口增大，压力损失减小。结合设备操作规程以及现场的环境因素制定科学合理的操作规程，并制定实施细则，将其落实到班组具体维修及操作人员，定期开展细则实施情况检查分析，根据情况进行改进。

2、生产环境因素造成故障改进措施。平衡阀造成的悬臂不能抬升或下降过快，要拆下平衡阀，对控制孔等进行清洗并用干净的压缩空气或氮气吹扫，如果弹簧断裂，应更换平衡阀；悬臂不能固定在一个工作位[1]；油温过高，通过听音等手段可以判断系统的内泄，更换有内泄的液压元件；如果是溢流阀调节不当，可以调节溢流阀的工作压力使其大于泵的工作压力0.5～1MPa。

三、结语

斗轮堆取料机液压系统如果出现问题，很难在较快的时间内准确找出出现问题的原因。在分析斗轮堆取料机液压系统故障原因时可以根据液压系统图，把和故障相关的局部回路从液压系统中分离出来，分别进行查看和分析。

参考文献：

[1]贾卫东.斗轮堆取料机液压系统故障分析及改进[J].南钢科技与管理，2014，01：39-41+56.