论悬臂式采样机液压系统的调试及应用

摘 要： 本文主要针对张家口发电厂一期悬臂式火车采样机液压系统经常出现的问题进行研究，在分析问题和解决问题的过程中提高自己对设备常见问题的处理能力，同时也在理论与实践双方面增加对液压系统的了解，提高自己的技术水平。

关键词：采样制样 悬臂式火车采样机 液压系统

中图分类号：TH137 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2014）09-0324-02

煤炭采样和制样的目的，是为了获得一个其试验结果能代表整批被采样煤的试验煤样。采样和制样的基本过程，是首先从分布于整批煤的许多点收集相当数量的一份煤，然后将各初级子样直接合并或缩分后合并成一个总样，最后将此总样经过一系列制样程序制成所要求数目和类型的试验煤样。采样机就使完成上述工作过程的机械化设备，电厂用采样机主要有汽车煤采样机和火车煤采样机，张家口电厂一期火车煤采样机采用的是悬臂式火车采样机，其动作机构主要有负责大臂回转的齿轮齿条机构和负责油缸伸缩的液压系统，其液压系统主要动作机构为三个伸缩油缸和一个液压马达，液压系统出现问题时，仅从表面观察很难找到问题根源，通常需要经过调试和分布排除的方法处理问题。

一、设备及设备问题简介

1.设备简介

张家口发电厂一期入厂煤采样机采用的是北京通尼公司的悬臂式火车煤采样机，从2004年年初开始调研，至2004年10月底安装完成，投产与2006年2月。一期悬臂式火车煤采样机的动作机构主要有负责大臂回转的齿轮齿条机构和负责油缸伸缩的液压系统；其液压系统主要动作机构为三个伸缩油缸和一个液压马达，一号油缸的作用为支撑大臂重量，二号油缸控制大臂的升降，三号油缸控制采样臂的伸缩，液压马达驱动采样头的旋转；其工作原理为：由液压系统控制大臂升降，通过液压马达驱动采样头旋转进行煤样的采取，煤样经螺旋给料，进入破碎系统，破碎的煤样经缩分器缩分进入样品收集器，余煤经斗式提升机返回到车厢。

2.设备问题简介

张家口发电厂一期入厂煤采样机分为A、B两套设备，2013年1月至3月间B系统采样机先后多次出现故障，其故障及不正常现象主要有三点：

2.1程控用叠加式溢流阀压力不稳定，压力表指针剧烈晃动；手动用电磁式溢流阀压力相对稳定，但压力不够；

2.2采样头转动缓慢；

2.3启动叠加式溢流阀后，负责悬臂俯仰动作的2号油缸自动伸出且不能收回；

其他问题均为小问题，本文只介绍此三项问题的分析和处理过程。

二、问题分析和处理

1.分析、处理溢流阀压力不稳定问题

针对溢流阀压力不稳定和压力低的现象我们做出详细的分析，最终得出可能的原因有三点：一是液压管路接错，或管路泄露；二是溢流阀阀内杂物堵塞，自动溢流，不能建立足够压力；三是溢流阀阀体损坏，自动卸压；四是油泵内部泄露大，不能提供足够的压力。

由于油泵备件的成本较高，我们首先针对阀体和油管进行检修和更换的措施，以排除油泵以外的原因，不得已时再采用更换油泵的措施。处理过程及处理效果如下：

1.1试运行油泵，启动溢流阀，检查油管及连接部位有无泄漏，结果为无外部泄漏现象。说明其原因在阀体或油泵部分。

1.2清洗叠加式溢流阀阀体、阀芯，清洗完后通电检查溢流阀电磁部分动作是否灵活，排除电气原因造成的溢流阀不动作或动作不灵活，从而导致压力不稳定或压力低于额定值，检查结果为阀体内有杂物，但处理后阀体动作正常，而压力依然不正常。说明此项不是问题的根本原因。

1.3将两个溢流阀全部更换，更换新溢流阀后，其压力可调至系统正常压力，系统恢复正常。

1.4由于故障已排除，不必再检查液压油泵问题，若溢流阀压力仍然不正常，则必须更换油泵。

以下为分析处理表：

2.分析、处理采样头转动缓慢问题

针对采样头转动缓慢的现象我们做出详细的分析，最终得出可能的原因有三点：一是溢流阀损坏，自动卸压；二是液压马达损坏，不能灵活转动；三是油泵泄露大，不能提供足够的流量。

针对此问题我们依然采用逐步调试整改的方法处理问题：

2.1排除溢流阀问题：经试运，程控用叠加式溢流阀压力不稳定，手动控制用的电磁式溢流阀压力稳定且达到额定值，但无论手动控制还是程控控制采样头的动作都非常慢，溢流阀更换不到十天出问题的可能性不大，可以排除溢流阀损坏的问题。

2.2更换液压马达：拆下液压马达，发现其中变形卡塞现象严重，更换马达后，试运行采样头动作依然缓慢。至此可以确定马达只是采样头动作缓慢的原因之一，主要原因在于油泵损坏。

2.3更换油泵：经试运行结果为采样头动作正常，由于新油泵泄露量小，我们将溢流阀压力适当调小（由10MPa下调至9MPa），系统运行稳定。

分析处理表如下：

3.分析、处理2号油缸自动伸出不能收回问题

现在我首先对2号缸的控制系统做一下简单介绍：2号缸有两套控制系统，手动控制系统可以由1号溢流阀控制也可以由2号溢流阀控制，程控控制是由2号溢流阀控制的，每套控制系统分别有自己的各种控制阀，唯有平衡阀作为公用控制阀位于油缸下口处。其手动控制主要是用来做设备检查和备用控制手段，在生产中我们通常只使用程控控制系统。

针对2号油缸自动伸出不能收回的问题我们进行了多次试运，总体现象为：启动1号溢流阀，油缸不动作，启动2号溢流阀油缸自动伸出，无论哪种控制或是对2号缸加压，都不能使其收回。

针对此现象我们做出详细的分析，最终得出可能的原因有四点：一是与油缸下口相通的节流阀完全堵塞，导致油缸内油液无法流出；二是平衡阀堵塞使油缸内液体不能回流，油缸不能卸压；三是换向阀卡塞或损坏，使程控控制系统的换向阀滞留于油缸伸出位不能正常动作；四是液控单向阀损坏，液流不能回流，油缸内无法卸压；五是油缸变形，活塞杆与活塞筒的卡塞作用导致油缸只能出不能进。

分析完问题原因，我们必须针对这几点逐个排除，根据对策的难易性我们首先要将容易处理的可能性排除后再针对难处理的可能性实施措施，最终解决问题；更换油缸工程量最大，排在最后；液控单向阀的检查需要有压力，难以实施对策，也应排在后边。分析及处理过程简表如下：

3.1我们首先排除第一点，程控手动两套系统分别有各自的节流阀，同时完全堵塞的可能性微乎其微，于是我们首先拆下节流阀做检查，结果证实油液可以通过，节流阀没有问题。

3.2检查平衡阀，首先拆除平衡阀的控制油管，然后将平衡阀阀芯推至放油位，让油液流出，此项检查会有四种可能：一是油液不能流出，则平衡阀堵塞严重，造成油液不能流出，缸体不能收回，必须清洗或更换平衡阀；二是油液缓慢流出，而缸体收回速度缓慢，则平衡阀堵塞并不严重，疏通清洗后也可以解决；三是油液流出而油缸不收回则油缸已变形，无法收回，必须更换油缸；四是油液流出正常，缸体收回正常，则缸体和平衡阀都没有问题。检查结果为油液缓慢流出，油缸也缓慢收回，证明平衡阀确实有一些堵塞，清洗试运后，启动1号溢流阀控制系统油缸动作正常，启动2号溢流阀系统油缸依然自动伸出，可见平衡阀堵塞只是次要原因。

3.3第三步：由于启动1号溢流阀控制系统油缸动作正常，所以一号溢流阀相对应的换向阀没有问题，我们只针对2号溢流阀控制系统的换向阀进行检查，经检查，2号换向阀内有铁屑状异物卡塞，经过清洗阀芯处理后试运系统正常工作。

3.4系统已恢复正常，不再对液控单向阀和油缸进行检查和更换的措施，由于换向阀和平衡阀阀芯都有堵塞现象，我们还针对此问题进行了油路反复冲洗和更换液压油的工作，以保证系统油质，以防阀芯堵塞。

三、结束语

液压系统的检修总要伴随着各种调试以及理论排除的过程，我们不仅要对每个构件了解，还要对整个系统进行了解，要明白什么部件的问题可能会导致的问题，也要明白一个问题的出现可能是哪几个部件出了问题。处理问题我们要把握两个原则：一是处理问题前要对得出的可能问题进行排序，其原则主要是由简到难，先排除操作简单的项目，最后不得已时再对工序复杂的项目进行检查处理，最终解决问题；二是从资金角度考虑，能修理的我们首先考虑修理，尽量不对设备进行更换。

总之，处理问题要把成本和工作量都考虑进去，站在系统的高度，从全局出发，进行全面性且针对性的分析讨论。

参考文献

[1]李新德：液压系统故障诊断与维修技术手册，中国电力出版社，2009

[2]张家口发电厂火车采样液压系统调试和使用说明，北京通尼科技有限公司技术部，2005

[3]杨春花等：液压与气压传动，中国电力出版社，2011