浅谈港口翻车机液压系统的故障及处理方法

[摘 要]本系统经过设计标准，现场实践，数据计算和故障处理方法的分析来实现。在总体设计上是通过浅显易懂的描述来完成，使得操作及处理故障的人员能更加准确、快捷的掌握必要的知识和处理方法。从而使翻车机能够高效、可靠、稳定地在生产中运行，这在提高经济效益中发挥着十分重要的现实意义。

[关键词]翻车机系统简介 翻车机液压系统的故障与排除

中图分类号：TH22 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）47-0058-02

翻车机系统简介

翻车机是一种大型高效的机械化卸车设备，广泛用于冶金、火力发电、化工及港口等工业部门，翻卸铁路敞车所装载的散状物料。具有卸车能力大，设备简单，工作可靠，方便和占地面积小等优点。翻车机作业是先将待卸车皮解列送入翻车机内，将其稳固后随翻车机翻转约160°卸出物料。按其结构形式分为转子式和侧倾式，转子式又分为O型和C型，按车皮在翻车机内的稳固方式又分为机械压车和液压压车两种。本文以C型翻车机为例析其液压压车系统特性。

如图1所示，其转子主要由两个C型端环2前梁（图未示出）、后梁7和平台3组成。前梁、后梁和平台与两端环用高强度螺栓联接。端环外缘装有滚圈和齿圈，转子借助滚圈在托辊8上滚动。后梁上装有靠板5，在车皮进入翻车机后由液压缸驱动，靠车板从侧面向车皮靠紧，用于翻车过程中支承车皮并避免冲击。压车装置6由压车架和液压系统组成，倾翻侧的压车装置与后梁铰接，非倾翻侧的压车装置与前梁铰接，压车装置可绕铰接点上下摆动，由上向 下压紧车皮，在翻车过程中将车皮稳固在平台和靠板上，避免冲击。

翻车机压车器液压系统的故障与排除

故障原因：黄骅港二期工程安装调试后期，有一台翻车机在翻卸最后一个循环完毕后，有一个压车器无法升起，致使卸完的整列空车无法牵走，此种故障如果发生在正式投产后，就会给整个作业线（包括从朔黄铁路到煤炭堆场甚至到装船码头）的正常连续作业带来困难，造成无法估量的损失。我们首先从机械和电气方面查找原因，经检查压车器滑道良好无卡物，电气信号正确到位，无异常。然后对其液压系统行了综合分析，找出故障原因所在，并采取了纠正措施。

1 压车器工作原理：翻车机压车器的升降是由液压系统控制液压缸伸缩来实现的见下图：

1.1 压车器起始待命状态

作业前，所有电磁阀都不通电。电磁阀9处于直通状态，压车器液压缸呈松开车皮后的完全伸出状。电磁阀8A不通电，比例减压阀4出口的最高限定压力为2.15 MPa。经过8B的泵压力或者是经过梭阀7传来的液压缸内压力，使插装阀5B关闭。梭阀14的左侧油口和经电磁阀9的B口至T口的油口分别经单向阀10C出DR口直通油箱，钢球被来自泵或液压缸的压力油顶向左侧，所以梭阀14左侧两个油口都被关闭。插装阀5A在泵压力和其上腔内弹簧的作用下或由经过先导梭阀14传来的液压缸内压力作用下关闭。由单向阀10A过来的压力油及单向阀10B过来的压力油都经过电磁阀9内由P口至A口（10A的压力高于10B的压力时，单向阀10B将关闭）进入插装阀13活塞的下腔X口，而插装阀13活塞上腔Y口的油经过电磁阀9的B口至T口后，经单向阀10C出DR口回油箱泄压，所以插装阀13处于开启状态。这种配置，使液压缸保持在完全伸出状态。

1.2 压车器下降压紧火车车皮，开始翻卸循环

给出压车信号后，翻车机液压站上的液压泵转换到3.5 MPa输出的设置上。电磁阀8A的SOL1通电，比例减压阀4出口的设定压力为0.65 MPa。电磁阀8B的SOL2通电，使插装阀5B处于开启状态。

压力油经过比例减压阀4，到达压车器液压缸的有杆腔及插装阀13的下腔。当电磁阀9的SOL4通电时（SOL3断电），由单向阀10A过来的压力油及单向阀10B过来的压力油都经过电磁阀9内由P口至B口（ 10A的压力高于10B的压力时，单向阀10B将关闭）进入插装阀13的活塞上腔Y口，而插装阀13的活塞下腔X口的油经过电磁阀9的A口至T口后，经单向阀10C出DR口回油箱泄压，所以插装阀13处于关闭状态。

电磁阀9是一个止回阀，电磁阀得到脉冲后，它的滑阀能够被机械夹持定位，避免电磁阀发生意外故障时滑阀移动，保证在压车操作全过程中，阀13始终关闭。

阀13还配有一个限位开关LS1，当翻车机处于翻转状态时，阀13关闭，它的动作由提动头的强制信号控制，反馈给电控系统的信号确保该阀处于关闭状态。同时，经过电磁阀9内P口至B口出来的油将梭阀14的钢球顶向右侧，将右侧油口封闭，插装阀5A的上腔处的压力油经单向阀10C出DR口回油箱泄压，所以插装阀5A处于开启状态。压力油进入压车器液压缸的有杆腔，压车器液压缸的无杆腔的油经插装阀5A后出T口回油箱，所以压车器液压缸的活塞杆缩回，压车器下降压住火车车皮。5A还装有一个行程限位器6，能够进行节流控制，可以防止压车器由于自重而使液压缸坠落，还可以对液压缸行进速度进行调节。与此同时压力油还经过背压阀12到达液压缸有杆腔内溢流活塞的一端，当压车器到位后，泵转换到卸载保压状态，电磁阀8B的SOL2断电，插装阀5B处于关闭状态，经过比例减压阀4后的压力油只能到达插装阀5B的下腔。除了经过电磁阀9时有一些微小的渗漏路径，由泵过来的压力油被锁定在液压缸有杆腔内溢流活塞的一端，阀13和5A只起方向阀作用。

当车皮在翻转过程中，由于其自身和煤炭的重作用，将对压车器液压缸拉杆产生一个向外伸出的拉力，或卸空的车皮，因车辆底部弹簧的舒张而将车帮顶起，也会对液压缸拉杆产生一个向外伸出的拉力，当这些负载超出背压阀12事先设定的4.9 MPa后，溢流活塞就会向上运动（最大40 mm），从而将这部分压力释放，来保证系统原有压力平衡，这样既能够将火车车皮压紧，又不损坏车辆，还能在回转过程中有效托住车皮，避免发生火车掉道，甚至砸向格栅和漏斗，发生车损机伤的恶性事故。

1.3 翻卸完毕，压车器升起

翻车机液压站上的液压泵重又转换到3.5 MPa，以便结束压车操作。电磁阀8A的SOL1断电，比例减压阀4出口的设定压力为2.15 MPa。当电磁阀9的SOL3通电时（SOL4断电），由单向阀10A过来的压力油及单向阀10B过来的压力油都经过电磁间9内由P口至A口（ 10A的压力高于10B的压力时，单向阀10B将关闭）进入插装阀的13活塞的下腔X口，而插装阀13活塞上腔Y口的油经过电磁阀9的B口至T口后，经单向阀10C出DR口回油箱泄压，所以插装阀13处于开启状态。与此同时压力油又经过梭阀14后进入插装阀5A的上腔6，将插装阀5A关闭。电磁阀8B的SOL2通电，使插装阀5B处于开启状态。由动力站来的液压油在插装阀5B打开的同时都进人液压缸的两腔，压车器液压缸形成单活塞杆的差动液压缸，因无杆腔的作用面积大于有杆腔，所以压车器液压缸的活塞杆伸出，压车器升起。压车器升起时，液压缸行进速度通过阀4的行程调节器调节。

当压车器上升到位后，泵又转换到卸载保压状态，电磁阀8B的SOL2断电，插装阀5B处于关闭状态，保证在翻车机其他机构动作时，压车器液压缸静止，等待下一个翻卸循环。

2 故障分析及处理

2.1 故障分析

（l）从上述液压原理可知几个主要液压元件的作用：插装阀5B、13、5A及6起单向阀及节流阀的作用，控制油液的流向及流量，从而起到调节液压缸速度及改变液压缸运动方向的作用。而电磁换向阀8B和9控制5B、13、8A及6是开启还是关闭。电磁换向阀8A控制比例减压阀4的二次压力（出口侧）是0.65 MPa，还是2.15 MPa（由与电磁换向阀8A的A口、B口相连的直动式溢流阀11A和11B决定）。背压阀12在卸车翻转过程中，对液压缸始终保持4.9 MPa的背压，起保护设备的安全作用。

（2）由（1）就可以很容易判断出对液压缸只回缩不伸出起作用的可能是以下几种情况：

1）插装阀13的锥阀芯卡死导致阀芯处于关闭状态，则压车器只能缩回，不能伸出。

2）插装阀5A的锥阀芯卡死或6不能有效顶住阀芯，使其处于开启状态，则压车器只能缩回，不能伸出。

3）电磁换向阀9不能有效换向，若想使压车器升起，应把电磁换向阀9的SOL4通电转换成SOL3通电。如果电磁换向阀9失效，则插装阀13还是关闭状态，而插装阀5A继续开启，就不能使压车器升起。

2.2 故障的处理

实际检查结果发现，故障的根源在于6的手动节器锁紧螺母在不断进行的翻卸循环过程中松动退扣，致使该处流量过大，无法将插装阀5A关闭，因而从插装阀13和液压缸内腔过来的压力油都通过5A卸压回油箱。所以压车器不能升起。在该处加了止退装置重新调整后，压车器起升正常。

翻车机常年连续作业，压车器不断升起和下降，负载大，在不间断的翻卸循环过程中，所受的冲击及交变应力也大，因此就会对一些液压元件的连锁机构产生影响，从而使元件误动作，尽管其液压设计原理是正确的，甚至是周密的。因此应在所有可能受影响的地方加上保险装置，预防相似故障的发生。经过两年多的实际运行，无类似故障发生，证明此种办法简单易行，而且是相当成功的。

参考文献

[1] 章宏甲.液压传动.北京：机械工业出版社，1993.

[2] 侯波，王志明.插装阀在机床液压系统中的应用[J].液压与气动，2005（8）.

[3] 方之良，舒惠平.石臼港翻车机脱轨故障诊断研究.港口装卸，1995（2）.