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翻车机液压系统高温故障的处理

银辉五金网 2022-10-19 16:36:48

翻车机液压系统高温故障的处理

翻车机液压系统高温故障的处理 2011:   Car Dumper System (翻车机系统)是日照港80年代中期从英国Strench Henson公司引进的 大型煤炭卸车系统,其中翻车机是该系统主要组成部分之一。功能是外推空车及牵引重车进 翻车机内定位。该机由液压系统完成牵引臂抬落、机车行走制动和牵引钩头开启等主要动作 。液压系统动力和控制部分由美国SPERRY VICKERS公司生产。自翻车机投运以来,液压系统 经常出现高温故障,造成自动卸车作业线频繁中断。这种经常性高温故障,使系统压力、流 量不稳,执行机构动作可靠性、稳定性下降;液压元件、密封件变性、磨损加剧,使用寿命 下 降,内外泄漏量增加,液压油加速氧化变质等等。由于大部分液压元件依赖进口,价格昂 贵,给生产带来很多麻烦。  液压系统出现高温故障,反映出系统回路存在功率输入与输出不平衡,有大量多余输入功 在系统中转化成热量浪费掉了,所以解决这一故障的关键,是使系统输入功率与负载相适应 。  翻车机液压系统动力装置为15kW电机带动的液压泵,是可接遥控装置的压力补偿变量柱塞 泵。根据最初设计,该液压系统在一个工作循环周期(120s)内有低压和高压两种工况,抬、 落牵引臂的动作时间分别为8s,这16s为液压系统的最大负载时间,设计压力为14.3MPa; 其 余104s为低负载时间,系统压力设计为5MPa。这种设计充分考虑了整个液压系统的压力—负 载匹配特点,目的也是优化系统设计,充分提高液压系统效率。但这一装置在交付使用后,发现存在不少问题:一是由于对液压泵实行远程控制,管路较长,油管容积变化产生补油滞后,翻车机牵引臂下落瞬间无法给蓄能器补油,导致产生抬落臂故障;二是这套装置本身 故障 较多,又处在油箱下面,维修操作空间非常狭窄。投产初期,英国工程技术人员就取消了遥控装置,直接使用液压泵本身的补偿器对系统压力进行控制。这样,液压泵在整个工作过程中只能运转在14.3MPa的高压状态,与翻车机的负载工况不相适应,工作周期内104s的低负 载运转过程也用高压力来操作,输入液压系统的能量大大过剩。经计算可知,输入功率是实 际所需功率的2.3倍,这便是产生高温故障的症结所在。1、2、4.螺母 3.挡套 5.油腔 6.活塞杆7、8、9、13、14、15.油路 10.弹簧 11.阀芯 12.阻尼孔16.调节杆 17.伺服缸 18.斜盘图1  为排除这一长期困扰生产的难题,改进了液压泵调控装置,采用高效率可控式功率匹配 液压回路。通过功率匹配阀将事先设定的系统压力和流量反馈 给液压泵,自动控制泵的输出,使输出压力和流量与液压系统工作负载相适应,从而达到液 压系统输入与输出的功率匹配,其结构原理如图1。  1.功率匹配阀A 通过阀芯11的受力平衡,输出压力控制信号p2,使液压泵 B输出设定的工作压力和流量,从而控制泵的功率输出。  2.二位三通电磁换向阀C 其电路与翻车机系统中心控制器(PLC)相接,控制阀的通 断,使液压系统随翻车机系统的运行程序,自动实现高低压两种工况,断电时为低压(5MPa) 工况,通电时为高压(14.3MPa)工况。  3.压力补偿式变量柱塞泵B 其斜盘18由伺服缸17控制,且最大倾角又由流量调节杆 16限定,通过压力控制信号p2的变化。来调节和限定泵的输出。  功率匹配阀A的阀芯11左端接液压泵B出口p1,右端受弹簧10的弹性压力; 弹簧10的弹力大小由活塞杆6的位置来调节。弹簧10、活塞杆6、挡套3和阀体构成一个活塞 式弹簧液压缸;活塞杆6的位移量由螺母4通过挡套3及螺母1、2调节。如图1所示位置,电磁 阀C断电,油腔5通过油路7、阀C、油路9、弹簧10的所在腔、阀芯阻尼孔12、油路 15与油箱连通。活塞杆6在弹簧10的作用下右移与挡套3接触,此时阀芯11受力最小即低压( 调 定为5MPa)的工况。当系统外载压力p1低于5MPa时,油路14、15相通,p2压力 最小 ,斜盘18倾角最大,泵输出流量Q最大。当系统外负载压力p1增大时(>5MPa), 阀芯 11右移,使油路13、14连通,p2增大,操纵泵斜盘18、使其倾角减小,泵输出流量减 小,从而保证泵输出功率不变。  当电磁阀C通电时,压力油p1通过油路8与腔5相通,推动活塞相6使其左移,压 缩 弹簧,其左移量由螺母1、2调节,即调定高压工况(14.3MPa)。当负载压力p1大或小 于14.3MPa时,功率匹配阀A及液压泵B的工作机理与电磁阀C断电工况相似。  重新优化设计的调控装置,克服了原装置的缺点。整套装置安装在液压泵体上,紧凑、小 巧、便于操作和维护,从根本上解决了翻车机的高温故障。经三年多的使用,该装置性能良 好,明显提高了卸车效率。作者通联:丁斌(山东日照木浆有限责任公司工程部 山东日照市北京路南首 276826)张广辉(山东日照木浆有限责任公司工程部 山东日照市北京路南首

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