卸煤系统牵车机液压系统故障浅析及改进

电力18讯：    

    摘要：本文介绍卸糨系统中侧臂牵车机液压系统由于设计不合理，背压高的原因分析及改进方法。
    关键词：牵车机　液压系统　背压　改进

1　前言

    华能珞璜电厂装机容量为4×360MW，年耗原煤在3，500，000T以上，原煤靠火车运至厂区卸煤站。卸煤系统全套引进法国CDF公司80年代未期的产品，该系统主要由翻车机、牵车机、脱钩台、移车台及顶推器组成。这些系统的运行靠电液控制液压系统实现，特别是牵车机设备是将单节重量80T的煤车由40多节载重煤车牵引进翻车机，实质是一个火车机头的作用。牵车机在运行中发生过一些问题不能正常运行，如牵车机出现大臂液压油缸在大臂下降时前腔压力高，油缸前腔顺序阀破裂，大臂下降不平稳，回油温度高，回油散热器损坏等多种故障。为此，经过多年的摸索与探索，特别是吸收消化进口技术，设备国产化方面我们作了一些努力，现就对设备的故障及改进我们作如下介绍。

2　牵车机液压系统

2.1　基本参数
    最大牵引力 400KN
    牵引重车的前进速度 0.4M/S
    空载后退速度 1M/S
    液压装置功率 2×90KW
    大臂自重 2.5T
    总重量 31T
    液压系统的主要性能参数
    系统流量 50 L/min
    工作压力 80bar
    液压油泵 型号DB627P，标准排量36mL/r
    液压油 32＃抗磨液压油
    油箱 500L
    大臂升降时间 10秒
    系统油压力 40bar

    牵车机示意图
1、大臂油缸 2、牵车机车体 3、大臂

2.2　牵车机简介

    牵车机由相互独立的三个机械系统分别完成行走、侧臂升降及车厢挂钩联接销的起落。各个机械部件动作都由液压元件根据计算机给出指令按逻辑关系执行，其中大臂升降过程影响了整个翻车机系统运行周期。牵车机大臂在牵重车时放平，当把整列重车牵引到位并分离出单节煤车牵入翻车机后，牵车机脱钩大臂升起，后退再次牵引整列重车，完成一个循环。液压系统中执行大臂升降动作的液压油缸为 φ80×φ140×760，为了防止液压缸及其联在一起的工作部件因自重而下滑，在液压系统中设有平衡回路。还包含有压力控制回路，如调压、卸荷、卸压、保压、减压、平衡及差动补偿等多种回路。

2.3　工作原理

    电机带动液压泵2转动，当三位四通换向阀5处于中位时，液压油经过电磁溢流阀3卸荷回到油箱1。当大臂升起指令发出后，电磁溢流阀3失电，变换为机械式限压溢流阀起到保护油泵的作用。三位四通换向阀5右侧带电，阀芯处于右侧位置，液压油经右侧单向节流阀6推动液控三位四通阀8阀芯左移，使高压油经单向阀12、平衡阀10的单向阀向液压缸11前腔供油，活塞杆回缩，侧臂升起。后腔油经三位四通液控阀8回油箱，大臂升起到位。位置开关发出到位电信号给计算机，三位四通阀5失电，阀芯在弹簧力作用下回中位。同时电磁溢流阀3带电，变为单向阀液压油直通油箱。当大臂下降指令发出后，同理，电磁溢流阀3失电，三位四通换向阀5左侧带电，液控三位四通阀左侧动作，液压油进入大臂油缸的后腔，同时，该液压通过调节阀9打开平衡阀10的顺序阀，前腔油经顺序平衡阀10及单向阀7组成的差动补偿回路再次回到后腔。高压油进入液压缸后腔推动活塞杆伸出，大臂下降。

3　液压故障分析

    从牵车机的工作情况分析，大臂有自重，举升过程由于油缸前后腔面积不同及在上升和下降时所需的压力差，在前腔设计了顺序阀。顺序阀的作用是在油缸的回油侧形成背压，使大臂油缸负载变动时仍能平稳运动，防止因重力使大臂突然下落或马达飞速，为使液流能反向通过，顺序平衡阀中还设有单向阀。大臂油缸在下降工作过程中，液控三位四通换向阀8将压力油通至后腔，同时压力油通过节流阀9将顺序平衡阀10打开，前腔卸压，大臂油缸向前运动，大臂下降。在下降过程中，大臂自重使前腔回油背压高，而前腔活塞面积小，后腔断面大，经过差动补偿回路，前腔的回油进入后腔，通过压力积累，使得油缸前端最高压力达到520bar，远远超过油缸设计的极限值。而另一方面平衡回路顺序阀是为了防止大臂因自重超速，当后腔压力达到一定时，从调节阀9来的压力才能克服顺序阀的弹簧力，顺序阀才能打开，大臂下降。但顺序阀一旦打开，则后腔压力下降系统压力不足以克服顺序阀的弹簧力造成顺序阀在弹簧力作用下又关闭，大臂下降停止。后腔压力再次升高打开顺序阀，臂又再<