中國第一冶金建設(shè)公司的80t履帶起重機(jī)是一冶設(shè)計(jì)制造的第一臺全液壓履帶式起重機(jī),一度行走問題突出,表現(xiàn)在行走速度太快,一磨車就熄火。
該機(jī)行走液壓系統(tǒng)采用2個(gè)變量泵分別經(jīng)2個(gè)多路閥向2個(gè)行走液壓馬達(dá)供油。A7V160斜軸式恒功率變量泵帶液壓行程限位,A6V變量馬達(dá)在原液壓系統(tǒng)中是作變量馬達(dá)用,實(shí)物該馬達(dá)變量控制口已被堵死當(dāng)定量馬達(dá)使用。液控多路換向閥由先導(dǎo)閥來控制換向。左右行走的液壓系統(tǒng)可以說是兩支互相獨(dú)立的油路,僅兩主泵變量控制塊的總功率口用一根高壓軟管并聯(lián)在一起。嚴(yán)格地說,這不是總功率變量,而僅是雙泵同步變量,即始終同排量,但對于左右行走不跑偏有著重要意義。
筆者到現(xiàn)場仔細(xì)觀察故障現(xiàn)象后,推測根本原因是主泵沒有變量。該泵在輸出壓力升高時(shí)應(yīng)自動向小擺角方向變化,微速時(shí)主泵應(yīng)變?yōu)樾[角,但現(xiàn)在可能主泵一直在大擺角(即大排量)狀態(tài),所以行走速度快。當(dāng)負(fù)荷增大時(shí)發(fā)動機(jī)因不能承受大負(fù)荷而熄火,此時(shí)液壓系統(tǒng)達(dá)到的壓力值應(yīng)低于設(shè)計(jì)調(diào)定值,行走液壓馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩不夠,表現(xiàn)為快而無力。經(jīng)初步檢查,電路及先導(dǎo)控制油管都未接錯(cuò),先導(dǎo)壓力油可以直達(dá)主泵變量塊上。在現(xiàn)場調(diào)節(jié)了主泵限位螺釘后,雖仍然不能啟動但不至熄火。由此可以推測,泵內(nèi)部變量環(huán)節(jié)發(fā)生故障。
A7V斜軸式變量泵原理圖見圖1。
圖1帶液壓行程限位的恒功率變量原理圖
由于工地現(xiàn)場沒有拆泵的條件,先進(jìn)行準(zhǔn)備工作。準(zhǔn)備檢測變量泵變量機(jī)構(gòu)的簡易測試工具,按泵擺角限位螺釘尺寸車制-中有通孔φ5的空心螺桿,配-φ5焊條(將藥皮敲掉,再用砂紙打磨干凈)備用,把焊條當(dāng)標(biāo)尺,指示配流盤位置。
該機(jī)返廠修理時(shí),拆檢兩主泵,發(fā)現(xiàn)了問題:主泵A缺一個(gè)先導(dǎo)活塞,主泵B控制閥芯掉入腔內(nèi),估計(jì)是某次拆修中裝配馬虎所致。處置措施:主泵A參照已有的先導(dǎo)活塞精細(xì)車制一個(gè),并用細(xì)砂紙磨光;主泵B將控制閥芯還原裝好。
裝配完畢后試車。在泵限位螺釘處裝上“焊條標(biāo)尺”,用以指示斜盤位置。扳動微速開關(guān)時(shí),主泵A能變量,而主泵B則不能變量。打開泵B后端蓋與變量活塞大腔相通的螺堵,操作微速開關(guān)時(shí)出油少而緩,而與泵A變量活塞大腔相通的螺堵打開后油量大而急,由此可見,泵B有能變量的原因是變量控制來油不暢。用一根長軟管將泵A與泵B變量活塞大腔連通,發(fā)現(xiàn)泵B也能實(shí)現(xiàn)變量。對泵B變量控制塊進(jìn)行拆檢,發(fā)現(xiàn)控制活塞油道的一個(gè)節(jié)流口(鉆有φ0.2mm孔的螺釘頭)中有臟物(未全堵),此節(jié)流口在A7V泵原理圖與結(jié)構(gòu)圖中都沒表示出來,其位置在變量塊與變量活塞小腔相通處。清除了臟物再試車,微速時(shí)兩個(gè)泵都能很好地變量。
用行走磨車憋壓時(shí),主泵A不能實(shí)現(xiàn)自動變量,經(jīng)分析,是泵變量控制塊上一單向閥封閉不嚴(yán),內(nèi)漏造成泵變量機(jī)構(gòu)失壓,見圖2。為了驗(yàn)證,把通此口的軟管斷開,再試磨車憋壓工況,果然該處壓力油泄漏。處理方法:車制一錐形閥針,將密封線位置變更。處理后再用焊條探桿試驗(yàn)行走磨車工況,兩泵都能很好地實(shí)現(xiàn)自動變量。
圖2兩主泵變量機(jī)構(gòu)互連圖
接著調(diào)整行走系統(tǒng)壓力。兩多路閥行走片都調(diào)壓至28MPa(原系統(tǒng)壓力設(shè)計(jì)值),裝上全部配重及吊臂,模擬實(shí)際使用工況進(jìn)行試車,在水泥地上可以連續(xù)360°磨車,但在礦渣地上卻一次只能少量磨車。如繼續(xù)調(diào)高系統(tǒng)壓力,則對各液壓元件及軟管都會造成損害。
該機(jī)行走機(jī)構(gòu)由液壓馬達(dá)帶動行星減速機(jī),如前所述,A6V變量馬達(dá)是當(dāng)作定量馬達(dá)使用的。根據(jù)調(diào)整A7V泵的經(jīng)驗(yàn),泵或馬達(dá)殼上的擺角限位螺釘長度有限,造成有相當(dāng)大的空間頂不著,因此該馬達(dá)的擺角可能隨不同工況而浮動。通過焊條探桿測試,發(fā)現(xiàn)磨車時(shí)馬達(dá)擺角確實(shí)在浮動,而且其擺角隨壓力升高而減小,即磨車工況磨不動時(shí),(此時(shí)系統(tǒng)壓力升高),馬達(dá)擺角向小擺角擺動,而馬達(dá)擺角越小,排量就越小,輸出轉(zhuǎn)矩也就越小,上述情況說明該液壓馬達(dá)選型不當(dāng),其安幾臺80t履帶起重機(jī)都存在這個(gè)系統(tǒng)錯(cuò)誤。原選用的A6V變量馬達(dá)是由最大排量變到最小排量,使系統(tǒng)在大負(fù)載工況下速度加快、轉(zhuǎn)矩變小、而作業(yè)工況則要求負(fù)載變大時(shí)馬達(dá)速度減慢、轉(zhuǎn)矩增加。因此A6V馬達(dá)應(yīng)該選擇第一種裝配型式,即由最小排量變到最大排量。由于該起重機(jī)是當(dāng)作定量馬達(dá)使用,就在活塞小腔加一車制的圓柱厚墊片,使馬達(dá)強(qiáng)制定位在最大擺角。處理后再試車,整車行走速度明顯地變慢,礦渣地上原地360°磨車也很輕松,至此,行走快而無力的毛病得以徹底解決。