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旋挖钻机卷扬系统常见液压故障及原因分析 倪令华 ， 付衍法 ， 董超 ， 庞振亚 ， 郝晓晗 z 1 ． 山东山推机械有限公司； 2 ． 山推工程机械股份有限公司 旋挖钻机以其高效 、环保 的施工作业优势 ， 已 在桩工行业得到了广泛的应用。卷扬提放动作作为 单个工作循环 内最重要的动作之一 ， 其工作效率及 可靠性的高低， 对旋挖钻机施工效率有着重要的影 响。在后期的维护使用中， 卷扬机构也是旋挖钻机 故障最集 中的地方 ， 其 电液系统的故障率较高。本 文就以某型号旋挖钻机为例 ， 对卷扬液压系统工作 原理进行介绍， 并对常出现的液压故障进行原因分 析 ， 提出解决方案。 1 卷扬液压系统工作原理 该型号旋挖钻机卷扬液压系统采用力士乐液压 元件 ， 如 图 1 所示 ， 主要由主泵 1 、 液控主 阀 2 - , B V D 平衡阀 3 、 卷扬马达 9 、 卷扬减速器 1 1 、 电磁阀 1 3 、 电 磁阀 l 4 等元件组成。在单个工作循环中， 卷扬操作 包括卷扬提升下放和浮动两个主要动作。 1 ． 主泵2 ． 液控主阀3 ． B V D平衡阀4 ． 阻尼孔5 ． 梭阀6 ． 减压阀7 ． 单向阀8 ． 二次溢流阀 9 ． 卷扬马达1 0 ． 制动器1 1 ． 卷扬减速器1 2 ． 梭阀1 3 ． 电磁阀1 4 ． 电磁阀 图 1 旋挖钻机卷扬液压 系统原理 图 该型号旋挖钻机液压系统为正控制系统 ， 随着 先导液控压力 的增加 ， 主泵排量增大 。压力油经液 控主阀 2换 向后 ， 进人 B V D阀 B口， 接着进入马达 B 口， 随着油液压力的升高， 压力油经阻尼孔 4 推动 平衡阀芯 3移动 ， 与此 同时经过梭阀 5的 比较后经 减压阀 6输出到 B r 口， 打开卷扬制动器 1 0 ， 马达出 口A 液压油经换向后的平衡 阀芯 3后 ， 再经过平衡 阀 A口流经主阀， 最后流回到油箱， 此过程实现了 作者简介 倪令华 1 9 7 O 一 ， 男， 山东济宁人， 高级工程师， 硕士， 研究方向 机械工程。 一 56 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 卷扬的下放 功能 ， 卷扬提升与下放控制相似。 钻机卷扬浮动是通过驾驶室里的脚踏开关 ， 控制两个 电磁阀 1 3与 1 4实现 的。电磁阀 1 4连 接马达测压口M a 与 M b ， 使马达进油与回油形成 一 个回路 。电磁 阀 1 3利用先导油源打开卷扬制 动器，通过脚踏开关使两个电磁阀同时得电， 利 用负载 自重实现了卷扬的浮动 。 2 常见故障及原因分析 2 ． 1 故障一 钻杆缓慢溜杆 故障现象 钻机在卷扬提升或下放结束时， 钻 杆会缓慢溜动一段行程 ， 然后停止。 原 因分析 卷扬缓慢溜动一段行程后停止 ， 首 先应该排除减速器摩擦片损坏的可能性， 因为如 果摩擦 片损坏 ， 卷扬停 止后会一直 溜动 ， 不会停 止 。卷扬转动 ， 说明制动器没有完全锁死 ， 卷扬工 作油路 A， B通过梭阀 5的比较后取得压力油 ， 压 力油经减压阀减压后 ，通过 B r口打开卷扬制动 器 ， 卷扬停 止动作 时 ， 控制油应通过 减压 阀上 的 节流孑 L 和马达泄油管路油液一同 回到油箱 ， 进行 压力 的释放 ， 而在旋挖钻机中卷扬马达安装在桅 杆时 ， 泄油管路较长 ， 再 加上同马达泄油共用一 条 回油管 ， 容易形成一定的背压 ， 这样就会导致 B r口制动压力油不能尽快地释放 ， 出现缓慢溜杆 现象 。 解决方案 B r 油 口泄油管 路为马达 内置式 ， 不易更换 。为保证制动压力泄油通畅 ， 可 以利用 先导油 源外 加一条单 独 的制 动器 打开 油路 ， 卷 扬制动器开启压力为 2 M P a 左右，由电磁阀控 制制动压力的释放 ，但要特别注意的是控制信 号要滞后卷扬主阀先导控制几秒钟的时间， 使 马达回油管路保持一定的背压，以克服系统负 载 ， 避免钻杆短距 离急速下落。 2 ． 2 故障二 钻杆急速下滑 故障现象 钻杆在快速下放结束时， 钻杆会急 极速下滑一段距离 ， 而提升时工作正常。 原 因分析 该型号旋挖钻 机主阀采用 M8阀 属于阀内合流， 主控阀芯机能为 Q型， 缓冲效果 好。卷扬在快速下放停止时， 钻杆会急速下滑一 段距离 ， 出现此现象的原 因主要有两种可能 。原 因一是卷 扬 马达的二次 溢流 阀设定 压力低 ， 当 制动过程中马达高压腔存在较剧烈的高压压力 波动 的情况下 ， 马达 的二次溢流 阀会打开 ， 由于 二次溢 流阀存 在着滞 环 ， 瞬态液动力 的影 响 ， 如 不能及 时地关 闭 ， 马达两腔会形成连通 的油路 ， 卷扬 出现失速下滑 的现象 ， 如图 2所示 。 图 2马达 二次溢流 阀高压回路示意图 另一原因是 B VD平衡阀阀芯关闭的时间可能 慢于卷扬主控 阀关 闭的时间。液控主阀关 闭后 ， B V D阀阀芯还不能迅速节流关闭，造成了钻杆掉 钻下滑。 解决方案 针对第一种情况出现的问题 ， 可以 提高马达二次溢流阀的压力 ，再观看效果。对于 第二种情况出现的问题 ， 可以更换孔径更大的阻 尼 4 图 1 ， 或者重新选择平衡 阀 ， 更换一种受主 阀关 闭特性影响较小的平衡 阀。 2 ． 3 故障三 主卷扬无浮动 故障现象 脚踏开关打开 ， 卷扬无浮动功能。 原因分析 根据图 1 ，要实现卷扬的浮动功 能 ， 必须满足两个条件 一个是电磁阀 1 3 得 电， 卷 扬制动器打开 ， 释放 制动 ， 另一个则电磁 阀 1 4同 时也要得电，使马达的 Ma口和 M b口实现连通 。 如果卷扬没有浮动动作 ， 往往是这两个电磁 阀出 现 问题 ， 卡 阀或电磁线圈损坏 ， 因为连接马达 Ma 和 M b油口的软管经常承受高压，所以此电磁阀 1 3 较易损坏。 解决方案 卷扬无 浮动 ， 首先检查 连接马达 M a和 Mb油 口的电磁 阀是否 卡阀 ，可 以通过检 一 5 7 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m _ 测 电磁 阀的应急按钮是 否能够正 常按下来判 断 ， 如果不能 正常按下 ， 表示卡 阀 ， 将 电磁 阀拆卸 ， 进 行清洗或更换。如果连接 Ma和 Mb的 电磁 阀工作 正常， 那么对控制打开制动器油路的电磁阀 1 3 进 行检测或更换 。 3结 束 语 旋挖钻机作为一种施工工况复杂， 故障率高的 桩基础施工机械 ，电液问题是钻机最常见的故障 ， 液压系统是维修的难点 ， 因此在处理钻机液压系统 故 障中， 首先要理解液压系统的工作原理 ， 结合 具 体施工工况 ， 根据故障现象分析液压系统中可能存 在 的问题 ， 逐 步排查并确定直接的原 因 ， 最后根据 分析结果制定相对应的解决措施。 参考文献 [ 1 】1 黎中银． 旋挖钻机与施工技术[ M] ． 北京 人民交通出版 社 ， 2 0 1 0 ． 『 2 1 卓继文． 旋挖钻机主卷扬系统常见故障排查方法[ J 】 _ 工 程机械与维修 ， 2 0 1 3 2 1 7 0 ． 【 3 】高弘吴． S R系列旋挖钻机主卷扬故障分析[ J ] ． 工程机械 与维修 ， 2 0 1 1 1 1 7 6 ． 通信地址 山东省济宁市高新区崇文大道 6 6 6 6号 山推重工 事业园山推机械有限公 司 2 2 1 0 0 4 收稿 日期 2 0 1 3 0 2 2 1 液压凿岩台车技术革新 3例 王周忠 ， 邱城彬， 刘年明 9 6 5 1 8部队 摘要 针对近几年在使用液压凿岩台车过程中遇到的材料浪费， 维修困难 ， 使用不便等 问题， 介绍推进液压缸行程可变推进系统 、 滑板螺栓孔修复技术以及移动式水管卷盘等 3 例操 作简单， 便捷高效， 经济实用的技术革新。 关键词 液压凿岩台车； 技术革新 目前 ， 液压凿岩台车在地下掘进作业中的使用 非常广泛 ， 但使用过程中存在材料浪费 ， 维修 困难 ， 使用不便等问题。出现问题时 ， 如何结合施工现场 条件 ， 用创新思维快速解决 问题 ， 对 操作 使用 者 至关重要。通过近几年在使用液压凿岩台车过程 中 遇到的实际问题， 介绍 3 例操作简单 ， 便捷高效 ， 经 济实用的技术革新 。 l 推进液压缸行程可变推进系统 1 ． 1 问题的提 出 各种型号的液压凿岩台车配套使用的钻杆长 度是相对 固定的 ， 而在实际工作中往往会遇到由于 地质不好 ，钻孔时需要采用短进尺施工的情况 ， 这 种情况下 ， 使用长钻杆明显浪费 。但如果直接使用 短钻杆 ， 返程位置难 以准确控制 ， 易造成钻杆从前 扶钎器滑落而不能正常工作故障 ；若要继续工作 ， 需人工复位 ， 使得钻孔时间延长 ， 施工效率降低 。 1 ． 2 解决方法 设计推进液压缸行程可变推进 系统 ， 该系统 由 推进液压缸 、 阻挡模块、 行程开关以及电磁阀等组 成。圆筒形铁质阻挡模块可根据改换使用 的钻杆长 度设计加工 而成 ， 为避免损 害活塞杆 ， 阻挡模块 内 层装有塑胶 防护层 见 图 1 。 工作时， 根据需要将阻 挡模块安装在推进液压缸活塞杆一端 的设定位置 作者简介 王周忠 1 9 7 4 一 ， 男， 河南邓州人， 高级工程师， 研究方向 工程机械。 一 58 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m