旋挖钻机卷扬系统常见液压故障及原因分析

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旋挖钻机卷扬系统常见液压故障及原因分析倪令华 ，付衍法 ，董 超 ，庞振亚 ，郝晓晗z(1.山东山推机械有限公司；2.山推工程机械股份有限公司)旋挖钻机以其高效、环保的施工作业优势，已在桩工行业得到了广泛的应用。卷扬提放动作作为单个工作循环内最重要的动作之-，其工作效率及可靠性的高低，对旋挖钻机施工效率有着重要的影响。在后期的维护使用中，卷扬机构也是旋挖钻机故障最集中的地方，其电液系统的故障率较高。本文就以某型号旋挖钻机为例，对卷扬液压系统工作原理进行介绍，并对常出现的液压故障进行原因分析，提出解决方案。

1 卷扬液压系统工作原理该型号旋挖钻机卷扬液压系统采用力士乐液压元件，如图 1所示，主要由主泵 1、液控主阀2-，BVD平衡阀3、卷扬马达 9、卷扬减速器 11、电磁阀 13、电磁阀 l4等元件组成。在单个工作循环中，卷扬操作包括卷扬提升下放和浮动两个主要动作。

1.主泵 2.液控主阀 3.BVD平衡阀 4.阻尼孔 5.梭阀 6.减压阀 7.单向阀 8.二次溢流阀9.卷扬马达 10.制动器 11.卷扬减速器 12.梭阀 13.电磁阀 14.电磁阀图1 旋挖钻机卷扬液压系统原理图该型号旋挖钻机液压系统为正控制系统 ，随着先导液控压力的增加，主泵排量增大。压力油经液控主阀2换向后，进人 BVD阀 B口，接着进入马达B 口，随着油液压力的升高，压力油经阻尼孔4推动平衡阀芯 3移动，与此同时经过梭阀 5的比较后经减压阀6输出到 Br口，打开卷扬制动器 10，马达出口A 液压油经换向后的平衡阀芯 3后，再经过平衡阀A口流经主阀，最后流回到油箱，此过程实现了作者简介：倪令华(197O-)，男，山东济宁人，高级工程师，硕士，研究方向：机械工程。

钻机卷扬浮动是通过驾驶室里的脚踏开关 ，控制两个电磁阀 13与 14实现的。电磁阀 14连接马达测压口Ma与Mb，使马达进油与回油形成- 个回路。电磁阀 13利用先导油源打开卷扬制动器，通过脚踏开关使两个电磁阀同时得电，利用负载自重实现了卷扬的浮动。

2 常见故障及原因分析2.1 故障-：钻杆缓慢溜杆故障现象：钻机在卷扬提升或下放结束时，钻杆会缓慢溜动-段行程，然后停止。

原因分析：卷扬缓慢溜动-段行程后停止，首先应该排除减速器摩擦片损坏的可能性，因为如果摩擦片损坏，卷扬停止后会-直溜动，不会停止。卷扬转动，说明制动器没有完全锁死，卷扬工作油路 A，B通过梭阀 5的比较后取得压力油，压力油经减压阀减压后 ，通过 Br口打开卷扬制动器，卷扬停止动作时，控制油应通过减压阀上的节流孑L和马达泄油管路油液-同回到油箱，进行压力的释放，而在旋挖钻机中卷扬马达安装在桅杆时，泄油管路较长，再加上同马达泄油共用-条回油管，容易形成-定的背压，这样就会导致Br口制动压力油不能眷地释放，出现缓慢溜杆现象。

解决方案：Br油 口泄油管路为马达内置式，不易更换。为保证制动压力泄油通畅，可以利用先导油源外加-条单独的制动器打开油路 ，卷扬制动器开启压力为2 MPa左右，由电磁阀控制制动压力的释放，但要特别注意的是控制信号要滞后卷扬主阀先导控制几秒钟的时间，使马达回油管路保持-定的背压，以克服系统负载，避免钻杆短距离急速下落。

2.2 故障二：钻杆急速下滑故障现象：钻杆在快速下放结束时，钻杆会急极速下滑-段距离，而提升时工作正常。

原因分析 ：该型号旋挖钻机主阀采用 M8阀属于阀内合流，主控阀芯机能为 Q型，缓冲效果好。卷扬在快速下放停止时，钻杆会急速下滑-段距离，出现此现象的原因主要有两种可能。原因-是卷扬马达的二次溢流阀设定压力低 ，当制动过程中马达高压腔存在较剧烈的高压压力波动的情况下 ，马达的二次溢流阀会打开 ，由于二次溢流阀存在着滞环，瞬态液动力的影响，如不能及时地关闭，马达两腔会形成连通的油路 ，卷扬出现失速下滑的现象，如图 2所示。

图 2 马达 二次溢流 阀高压回路示意图另-原因是 BVD平衡阀阀芯关闭的时间可能慢于卷扬主控阀关闭的时间。液控主阀关闭后，BVD阀阀芯还不能迅速节流关闭，造成了钻杆掉钻下滑。

解决方案：针对第-种情况出现的问题，可以提高马达二次溢流阀的压力，再观看效果。对于第二种情况出现的问题 ，可以更换孔径更大的阻尼 4(图 1)，或者重新选择平衡阀，更换-种受主阀关闭特性影响较小的平衡阀。

2.3 故障三：主卷扬无浮动故障现象 ：脚踏开关打开，卷扬无浮动功能。

原因分析：根据图 1，要实现卷扬的浮动功能，必须满足两个条件：-个是电磁阀 13得电，卷扬制动器打开，释放制动 ，另-个则电磁阀 14同时也要得电，使马达的 Ma口和 Mb口实现连通。

如果卷扬没有浮动动作，往往是这两个电磁阀出现问题 ，卡阀或电磁线圈损坏，因为连接马达 Ma和Mb油口的软管经常承受高压，所以此电磁阀13较易损坏。

解决方案 ：卷扬无浮动，首先检查连接马达Ma和 Mb油口的电磁阀是否卡阀，可以通过检- 57- 测电磁阀的应急按钮是否能够正常按下来判断，如果不能正常按下，表示卡阀，将电磁阀拆卸 ，进行清洗或更换。如果连接 Ma和 Mb的电磁阀工作正常，那么对控制打开制动器油路的电磁阀 13进行检测或更换。

3 结束语旋挖钻机作为-种施工工况复杂，故障率高的桩基础施工机械，电液问题是钻机最常见的故障，液压系统是维修的难点，因此在处理钻机液压系统故障中，首先要理解液压系统的工作原理 ，结合具体施工工况，根据故障现象分析液压系统中可能存在的问题，逐步排查并确定直接的原因，最后根据分析结果制定相对应的解决措施。