履带起重机常采用先导控制液压系统,操作舒适,微动性好。该系统对可能出现的主、副起升卷扬超载或桁架臂变幅过仰等危险工况,均采用了先导控制油路安全卸荷的方式加以防范,原理如图1所示。即通过力矩限制器、超载卸荷电磁阀和逻辑阀或限位开关、过仰卸荷电磁阀和逻辑阀的联合作用,确保实现发生过载或过仰误操作时能够可靠地做到安全卸荷,杜绝发生事故。

一台履带起重机在试制过程中进行安全实验时发现:在进行超载或过仰作业时,操纵室内面板上的指示灯虽然已经报警,但各项操作却仍然可以继续进行,说明其安全保护装置的安全卸荷失灵。

对此问题进行分析,电气系统或液压系统出现故障,都能导致安全卸荷失灵。于是,从电路和液路两个方面进行检查。对电路检测的目的是排查力矩限制器和限位开关在提供给面板指示灯报警信号的同时是否也能将电信号传递给了卸荷电磁阀,若能,将接通卸荷回路,实现安全卸荷,否则,安全卸荷将失灵。根据原理图,在力矩限制器没有对卸荷电磁阀提供电信号之前,卸荷电磁阀为常断电状态,即卸荷回路断开,而一旦力矩限制器对其提供电信号,卸荷电磁阀则通电、实现换向、接通卸荷回路。为此,将逻辑阀一侧的管路(T1口)断开,然后进行操作时发现当力矩限制器不发出指令时,超载卸荷电磁阀Y1无电,电磁阀也没有换向,无压力油流出,而当该机进入到超载工况时,该阀得电立刻有液压油从管路中流出。这说明力矩限制器发出逻辑指令的程序正常,且卸荷电磁阀的工作也正常。同理,对控制过仰卸荷的限位开关和过仰卸荷电磁阀Y2进行检查时,工作也正常,因此,排除了电路有故障的可能性。

检查完电路后再检查液路,首先排查布管,没有出现错误,最后将注意力集中到了逻辑阀上,怀疑逻辑阀内单向阀的弹簧较硬或阀内的通径较小,使卸荷油路背压较大,导致卸荷油路不畅通,卸荷困难。于是在报警的状态下测量动作对应的an或bn口的压力,发现压力为1MPa左右,而主阀只需要约0.6MPa的先导压力即可开启,证明了怀疑正确,正是由于逻辑阀内的背压较大,才造成了卸荷困难。

找出逻辑阀存在的问题后考虑,如果对该阀进行重新设计,不仅周期长,而且产品的成本将大大提高,为缩短产品的开发时间和节约成本,最终决定采用“节外生枝”的办法解决此问题。即不改变逻辑阀的结构,在该阀的6个控制油口上分别再装上三通接头,然后引出6条管路并分别连接两组三联单向阀,再使通过三联单向阀后的两条管路分别连接到两个卸荷电磁阀上,这两个卸荷电磁阀与逻辑阀上的卸荷电磁阀即超载卸荷电磁阀和过仰卸荷电磁阀具有相同的功能。而且,这两个卸荷电磁阀与逻辑阀上的两个卸荷电磁阀在电路和液路上均形成并联关系,构成两组均具有相同保护功能的电磁阀组。工作时,一旦力矩限制器或限位开关发出电信号,具备相同作用的并联卸荷电磁阀组就会同时换向,确保正常卸荷,迅速切断主油路,使起重机在超载或过仰等危险工况下无法再继续工作。( 机械设备 http://www.nanningjie.com/a/gongye/jixie/ )