翻车机液压系统的故障分析及处理

翻车机液压系统的故障分析及处理

达州钢铁集团设备工程公司吴清让

摘要：通过对翻车机卸车系统中的液压系统的工作原理分析，简述我厂收料工段翻车机液压系统出现的故障，进行防范和处理。

关键词：翻车机液压系统压车机构靠车机构

1 前言

我厂收料工段翻车机自投产以来，历经一年的使用，先后出现两次较大的故障，因处理不到位，造成一次车皮脱轨事故和一次掉道事故。

随着翻车机翻卸能力的逐渐增加，翻车设备对液压传动的要求也不断提高，由以往的机械限位控制补偿，改为带活塞杆补偿的新型复合油缸，避免了压力补偿不够的情况，同时，在控制元件选择上由传统的单个独立板式或管式连接阀件改成了集成度更高、响应更快的板式叠加阀组，从而对过去的液压系统阀件管路复杂零散，不便安装调试及故障分析排查不便，减少了占用空间、控制难度降低、并减少各种形式的泄漏等方面有较大改进，确保了本液压系统的稳定和可靠。尽管液压传动还存在一定的泄漏、发热及污染等问题，加之我厂的作业环境受到，翻车机液压系统随所卸物料一同翻转，粉末矿粉四处漂移和散落对液压油及各阀件组进行污染和腐蚀，但翻车机液压系统作为卸车设备中的关键部分，为改善本系统在液压传动中的不足，下面从靠车原理和压车原理入手对翻车机液压系统进行分析，以预防类似的液压故障造成火车车皮脱轨事故。

2 靠车原理分析

为防止车辆脱轨或掉道，要求车辆必须可靠地被固定在翻车机轨道上，为避免车辆受到较大的外力损坏，铁道部制定了相应的标准。该标准规定，作用于车皮上的夹紧力不能超出标准允许的范围。因此靠车压力要尽可能调小，只要将靠板和车皮接触并在翻转过程中确定有良好的保压即可。靠车动作分油缸伸出和油缸缩回两步进行：其原理见图11，结构实物图见12.。

大泵电磁溢流阀YH1和靠车阀组电液换向阀电磁铁YH3一起得电，压力油从靠车阀组上边一排四个1A油口（图12所示）分别进入四个靠车油缸无杆腔，靠车油缸伸出。靠板光电信号动作,表明靠车已到位,电液换向阀断电,断电后，液控单向阀4.1快速关闭，加之液控单向阀具有锁闭功能,仍保持断电前状态,这样起到了A腔保压的作用。一个翻转单元完成后，需靠车油缸缩回时,电液换向阀的电磁铁YH4端得电,（即电液换向阀的机能为P-B,A-T接通,由液压泵提供的压力油从油口P进入, 经液控单向阀4.2,然后经单向节流阀的单向阀，进入油缸的B腔。）压力油进入油缸B腔，油缸受压缩回。

3压车原理分析

翻车机翻转时,翻车机的压车力要限定在一定范围之内,由于每节车皮都是满载,货物的重量和车皮的自重将车辆转向架弹簧压缩变形,当车辆随翻车机翻转到一定角度之后,车辆中的货物不断被卸出,被压缩的弹簧随着货物的减少受到的压力也娈小,因而弹簧要向上恢复变形,从而带动全个车辆向上运动,弹簧受力状态见图13。

如果翻车机压车油缸一直处于锁闭状态将车辆固定死,当货物全部卸出后,压车梁作用于车辆上的夹紧力就等于车辆所载货的自生才能平衡弹簧力,这么大的压紧力已超出了允许的范围,严重影响车辆的使用寿命。为解决上述问题,下面对压车动作(包括油缸压车、油缸补偿和油缸松开)进行分析.压车原理设计进行分

析：见图18所示

当系统工作时，压车阀组得到操作工的压车动作指令后，大泵和小泵的电磁溢流阀电磁铁YH1、YH2得电，保证压车阀系有可靠的压力值（大泵4MPa,小泵4.5MPa）;同时,压车阀组中的主油路序号1电液换向阀YH6和控制油路中的序号10电磁换向阀YH7得电,打开压车阀组主油路给8只压车油缸的有杆腔(B腔)供油,使压车梁压下;当压车油缸A腔压力达到压力继电器12设定压力时,压力继电器发出信号,表明压车已到位,并且压力已达到翻车所需能力,,;因B腔前的一序号13液控单向阀,要想实现压车梁抬起,就必须有控制油去打开8个序号13液控单向阀（即YH2和YH7同时得电,从而打开8个液控单向阀），实现压车

油缸（B腔）的回油；并以保证压车梁在无控制油的作用下，8个起闭锁作用的液控单向阀是无法打开，确保了翻车机在翻转时，压车油缸压下的闭锁和车皮的安全。

当翻车机翻转从0~45度时，压车压力靠压力继电器信号灯确认；45度~90度时，翻车机靠车板就承载较大负荷（车皮自重和物料重量）；90~110度物料倾倒，负荷开始减轻；靠车板负荷减轻，而压车梁及压车油缸负载增加；此时压车阀组中的控制压力油失压（即YH2和YH7失电），8个液控单向阀锁闭。它确保了压车油缸的保压，同时，压车油缸的有杆腔（B腔）随车皮和物料的翻转负载增加，油缸（B腔）压力增大；P=F/S（P表示压强MPa 液压中将压强称为压力），因此，为了保证油缸的安全，在系统中设定了一个卸压保流（保油）装置，序号7单向阀和序号8节流阀。

与翻车机翻转同步的补偿油缸随着车辆中货物不断被卸出,弹簧因要恢复变形而向上拉活塞杆的力不断增大, 补偿油缸有杆腔B的压力也渐渐升高。由于B 腔压力作用在活塞杆上,当压力升高到平衡阀（顺序阀）的设定压力时,该阀打开,活塞杆的A腔的液压油经此阀溢出,活塞杆上移,这样, 整个车辆跟着向上抬升,弹簧恢复一定的变形,作用在车辆上的力被告减小,所以对车皮起到了保护作用。因为活塞杆的提升, 补偿油缸的无杆腔A形成一定的负压,A腔从系统回油管路T吸油以补偿活塞杆向上动作所需的油液,这样,压车油缸液压补偿完成。

由于翻卸过程中, 为了保证油缸的安全，在系统中设定了一个卸压保流（保油）装置，序号7单向阀和序号8节流阀。它们的作用：一是为了增大压车主油路中油液通过序号10电磁阀泄回油箱的阻力，让压车油缸旁8个液控单向阀能快速关闭。二是卸压不卸油（流）。当翻车机翻转到110度时，压车油缸受负载的影响压力增大，为了保压闭锁，YH2和YH7（序号10电磁阀）失电，8个液控单向阀锁闭还有一段过程和时间，序号7单向阀打开，序号8节流阀卸压，保证8个液控单向阀在确保压车油缸（B腔）有足够压力的前提下，快速关闭。如序号8节流阀调整过大，卸压的同时就卸油（流）了，油量减少使压车油缸（B腔）就出现空穴，压车梁自然就打开。车皮随之而脱轨和掉道。

4我厂翻车机液压系统出现的故障分析及处理

从上述的液压原理可知，几个主要液压元件的作用和本系统的重点：

电液换向阀1及液控单向阀2和单向节流阀11的作用。就是控制油液的流向及流量，从而起调节液压缸速度及改变液压缸运动方向的作用。

液控单向阀13与电磁阀10起控制主油路的快速关闭（锁闭），保压作用。

本系统的重点和关键：就是整机设备运行的安全性，防止火车车皮的脱轨