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我單位在安哥拉工程施工中所使用某些工程機械的三聯(lián)泵因體積大、結構復雜、價(jià)朝陽(yáng)旭日重工格昂貴,且不屬于易損件,所以未購置備品配件。在一次施工過(guò)程中,1臺QY50型汽車(chē)起重機和1臺D7型液壓鉆機發(fā)生了三聯(lián)泵中某1個(gè)泵損壞的情況。經(jīng)在當地詢(xún)問(wèn)沒(méi)有此種配件,而訂貨的供貨期在20天以上,且只供應總成件。為了不延誤施工工期,我們決定嘗試將這2臺設備三聯(lián)泵改為雙聯(lián)泵。
1.汽車(chē)起重機故障三聯(lián)泵的改造
(1)?故障現象
1臺QY50型汽車(chē)起重機,工作中第3級泵(泵3)鋁合金外殼發(fā)生破裂,其功能無(wú)法修復,致使支腿和回轉無(wú)動(dòng)作。該機液壓系統裝有的三聯(lián)齒輪泵排量分別為80?mL/r、63?mL/r和40?mL/r,額定壓力為25?MPa。
(2)?液壓系統原理
該型起重機液壓系統如圖1所示。泵3向支腿、回轉液壓系統和起重操作室的空調馬達供油,這3者之間為串聯(lián)連接。當支腿選擇閥處在中位時(shí),支腿液壓系統不工作,泵3向回轉液壓系統和空調馬達供油。支腿工作選擇閥不在中位時(shí),支腿液壓系統處于工作狀態(tài),回轉液壓系統和空調馬達的供油被切斷。
泵2主要向吊臂伸縮和變幅機構液壓系統供油,泵1主要向主鉤和副鉤液壓系統供油,且泵1和泵2的壓力油通過(guò)合流閥組進(jìn)行匯合,共同驅動(dòng)工作裝置。如果吊臂伸縮和變幅手柄(包含在吊臂伸縮和變幅閥組中,圖1沒(méi)有具體畫(huà)出)均處于中位時(shí),合流閥組將泵2和泵1的壓力油匯合,共同向主鉤和副鉤液壓系統供油;如果主鉤和副鉤操作手柄(包含在主鉤和副鉤控制閥組中,圖1沒(méi)有具體畫(huà)出)均處于中位時(shí),合流閥組將泵1與泵2的壓力油匯合,共同向吊臂伸縮和變幅機構液壓系統供油;如果泵1、泵2均向各自的工作裝置供油,則不合流;如果這4個(gè)操作手柄均處于中位時(shí),則泵1、泵2卸荷,其中泵2的油經(jīng)吊臂伸縮和變幅閥組、D1-D2油管、油冷卻器回到油箱。
(3)?改造方法
首先,解體故障三聯(lián)泵,焊補泵3外殼。再取下泵3的傳動(dòng)花鍵套,將泵3裝回原位,封閉泵3的出油口,使其只起到泵組端部密封作用。
其次,將泵3所負責的支腿、回轉液壓系統和空調馬達的油管串接到泵2的管路上,由泵2供油,相關(guān)油路更改如圖1中的粗虛線(xiàn)所示。圖1中A1- A2、B1- B2、C1- C2、D1- D2、E1- E2這5個(gè)部位原來(lái)是連通的,改造時(shí)斷開(kāi)這5處管路。
最后,加工相應的連接管件,分別將B1與 A2、C1與 D2、C2與E2連接起來(lái),并將A1、B2、D1、E1端口封閉。
改造后,原故障三聯(lián)泵只有泵1、泵2工作,泵3失去作用,三聯(lián)泵實(shí)質(zhì)上變成了雙聯(lián)泵。
(4)?改造后的使用效果
該起重機三聯(lián)泵經(jīng)改造后,存在以下3個(gè)不利因素:
一是主、副鉤起升馬達和吊臂缸的最大油壓下降。這是因為改造前,支腿和回轉液壓回路由泵3供油,其安全閥壓力是18?MPa。改由泵2供油后,為保持其安全閥開(kāi)啟壓力不變,該壓力值不作調整,這使得泵2的輸出壓力由原來(lái)的25?MPa降為18?MPa以下。由泵1供油的吊臂變幅、吊臂伸縮液壓回路安全閥壓力(圖1中沒(méi)有具體畫(huà)出)原來(lái)也是25?MPa,但受到泵1、泵2合流作用的影響,其壓力也降為18?MPa以下。雖然主、副鉤起升馬達和吊臂缸油壓有所下降,但是在實(shí)際使用中能滿(mǎn)足絕大多數工況的要求,對吊裝安全也沒(méi)有不利影響。
二是空調馬達轉速偏高。當吊臂回縮或下降時(shí),由于有關(guān)液壓缸產(chǎn)生泵油作用,致使供給空調馬達的流量太大。對此,可斷開(kāi)空調馬達電磁閥電路,讓其停止工作,使來(lái)油經(jīng)電磁閥的旁通油道、油冷卻器流回油箱。對操作室則可采取其他降溫措施。
三是支腿動(dòng)作和回轉動(dòng)作偏快。這是改由流量更大的泵2供油造成的,操作人員使用較小油門(mén)作業(yè)即可。
該起重機將故障三聯(lián)泵改造為雙聯(lián)泵后,在合流閥組的作用下,轉臺回轉和吊臂伸縮、變幅等動(dòng)作仍可同時(shí)進(jìn)行,只是進(jìn)行上述動(dòng)作時(shí),應先操作吊臂相關(guān)動(dòng)作,使泵1與泵2的壓力油通過(guò)合流閥組合流。而當回轉操作閥動(dòng)作后,泵2將停止向吊臂伸縮或變幅缸供油。
該機三聯(lián)泵經(jīng)改造后已經(jīng)正常使用數月,其各功能基本不變,不但保證了安哥拉工程施工的順利進(jìn)行,還節約了修理費用。
2. 液壓鉆機故障三聯(lián)泵的改造
(1)?故障現象
1臺D7型液壓鉆機運行到1?700?h后,其三聯(lián)泵的1個(gè)花鍵套出現磨損現象,導致動(dòng)力傳遞不到后兩級液壓泵,從而造成發(fā)動(dòng)機冷卻液和液壓油溫度異常升高。
(2)液壓系統原理
該鉆機液壓系統由1個(gè)獨立齒輪泵(圖2中沒(méi)有畫(huà)出)、1個(gè)恒壓柱塞泵(泵A)和1組三聯(lián)齒輪泵(泵B、泵C、泵D),三聯(lián)齒輪泵流量分別是33?mL/r、16?mL/r和16?mL/r,如圖2所示。
泵A在鉆機空載和行走狀態(tài)下的工作壓力分別為2?MPa和25?MPa,在低沖擊和高沖擊狀態(tài)下的工作壓力分別為15?MPa和 20?MPa,且為恒壓壓力。泵D、泵C的出口安全閥壓力分別為21?MPa和25?MPa 。
三聯(lián)泵中,泵A向沖擊、推進(jìn)和儲桿機構供油,泵B單獨為鑿巖機的回轉液壓系統供油,泵C與泵A一起為鉆臂定位和履帶偏擺液壓系統供油,泵D向風(fēng)扇馬達供油(到履帶偏擺缸的4個(gè)解鎖油口的流量為零)。當三聯(lián)泵的泵C花鍵套磨損后,泵C和泵D即停止工作,鉆臂定位和履帶偏擺液壓系統供油量減少,冷卻風(fēng)扇無(wú)法轉動(dòng)。
(3)改造方法
該機是土石方開(kāi)挖施工的龍頭機械,為盡快修復,經(jīng)分析決定將該三聯(lián)泵改為雙聯(lián)泵使用。
首先拆解三聯(lián)泵進(jìn)行重新組裝。重裝時(shí)將泵C與泵D的位置對調(此2泵結構相同),用泵D正常的花鍵套連接泵B與泵D,取下泵C已經(jīng)損壞的花鍵套,將泵C安裝在泵D尾部。
然后將泵D與泵C的相關(guān)管路進(jìn)行更改,如圖2中的粗虛線(xiàn)所示,即將泵D代替泵C,向泵C原來(lái)的輸出管路供油,相關(guān)的安全閥壓力則不必調整。如此改進(jìn)后,雖然泵C與泵D仍由原來(lái)的輸出管路連接,但是由于其管路中裝有單向閥,壓力油不會(huì )通過(guò)泵C流回油箱。經(jīng)過(guò)上述改造,原故障三聯(lián)泵實(shí)質(zhì)上變成了雙聯(lián)泵。
(4)改造后的使用效果
該鉆機經(jīng)改造后,鉆臂定位系統和履帶偏擺系統只能由泵A來(lái)供油。鉆機啟動(dòng)后不做動(dòng)作時(shí),只有將'鉆孔/慢走/快走/預熱選擇開(kāi)關(guān)'扳到鉆孔擋時(shí),泵A才輸出25 MPa壓力油;扳到其余擋時(shí),泵A僅輸出約2 MPa壓力油。
要實(shí)施鉆臂定位和履帶偏擺動(dòng)作,需要將'鉆孔/慢走/快走/預熱選擇開(kāi)關(guān)'扳到鉆孔擋。但是當將'鉆孔/慢走/快走/預熱選擇開(kāi)關(guān)'扳到鉆孔擋后,該開(kāi)關(guān)卻將履帶偏擺電磁閥的線(xiàn)路斷開(kāi),使得履帶偏擺系統不能工作。即當油壓足夠時(shí),無(wú)法操作履帶偏擺電磁閥;而可以操作履帶偏擺電磁閥時(shí),油壓又不足。因此還要對相關(guān)電路略作改動(dòng)。電路改進(jìn)如圖3所示,即將履帶偏擺開(kāi)關(guān)與'鉆孔/慢行/快行/預熱選擇開(kāi)關(guān)' 的連接由D端口改到E端口(E端口在該開(kāi)關(guān)處在鉆孔擋時(shí)連通+24?V電源)。
該鉆機三聯(lián)泵經(jīng)改造后,實(shí)際使用表明,其鉆孔、行走等使用功能基本不變,只是在實(shí)施鉆臂定位和履帶偏擺動(dòng)作之前,須在不鉆孔的前提下將'鉆孔/慢行/快行/預熱選擇開(kāi)關(guān)'扳到鉆孔擋。這些相關(guān)操作,操作人員能很快適應,并不影響鉆機的使用安全。