斗轮堆取料机尾车液压系统改造

1 2号斗轮堆取料机尾车液压系统结构及运行原理
　　
　　2号斗轮堆取料机尾车液压系统工作原理如(图1)所示,通过齿轮油泵供油,使液压缸收缩达到尾车机架升降的目的。当尾车臂架上升时,液压油通过三位四通阀经单向阀、节流阀进入双作用液压缸下腔,使液压缸上升顶起臂架,同时进油管内的高压油顶开回油管路上的液控单向阀控制回油总量。当尾车臂架下降时,液压油通过三位四通阀经单向阀、节流阀进入双作用液压缸上腔,使尾车臂架下降,同时进油管内的高压油顶开液压缸下腔油管上的液控单向阀,控制液压缸下腔的回油数量,达到控制尾车臂架下降速度的目的。
　　
　　2 尾车液压系统存在的问题
　　
　　我厂2号斗轮堆取料机投入使用已有5年时间,尾车采用双作用液压缸,由于升降过程中两个液压缸不同步,出现尾车钢架横向工字钢多次断裂,尾车臂架出现扭转变形现象。表现为尾车臂架起升时,则左侧液压缸先起升100多毫米后,保持这一高差状态两液压缸同步升高,上升快到位时,左侧液压缸停止,右侧液压缸继续升高直到两侧液压缸调平;下降过程开始时右侧液压缸先下降100多毫米,然后保持这一高差同步下降。当右侧臂架与支座接触后,左侧仍继续下降,直到左侧落到支座上为止。
　　
　　3 故障原因分析及改进措施
　　
　　现场实际应用中,双作用液压缸下降时,由于受臂架自重及液压缸上腔压力油的双重作用,当液压缸下腔液控单向阀打开后,若下腔回油流量大时,活塞会快速下降,从而上腔进油量也相应很大,这会造成系统油压骤降,继而液控单向阀因油压太低自动关闭,液压缸停止下降,此后油压便急剧升高,再次打开单向阀。这样一开一关,反复变化,于是出现尾车下降颤动。为了保证尾车能平稳的下降,必须利用两个缸的下腔回油节流阀减少回油流量,然而,靠调整不可能每次操作都调到两个缸同步一致。当不同步产生的扭矩超过尾车钢架抗扭刚度时,尾车臂架便发生变形。这样一侧高,一侧低的现象。几年来,尾车与液压缸连接处横向工字钢多次断裂正是这样反复扭动造成的。
　　如果将分设在两个液压缸的回油节流阀去掉,用一个节流阀安装到两缸分流之前主管路上,控制两个缸的回油量能否达到双缸同步呢?试验后,双作用液压缸的活塞密封件使用一段时间后,会出现不同程度的磨损产生内泄,在动作过程中两个液压缸各有大小不等的上下腔窜油,此时各缸的回油因内泄油量不同出现差别。而两缸内泄油量不同而发生变化是从主管路上调节无法实现的。因此,我们认为尾车变幅采用双作用液压缸,不同步问题是随时可能出现的。
　　而我厂1号斗轮机尾车结构形式与2号斗轮机相似,却不存在状态转换时尾车臂架不同步问题。通过分析对比,发现尾车变幅液压缸选用形式不同,1号斗轮机尾车变幅机构选用了两个单作用油缸,2号斗轮机尾车变幅选用的是两个双作用油缸。那么,要解决2号斗轮机尾车臂架变幅不同步问题,是否将液压缸的双作用方式改为单作用方式就能彻底解决呢?
　　按常规重新订购两个单作用液压缸就能进行改造。但现2号斗轮机安装的是两个双作用液压缸,购买的备件也同样是双作用液压缸。能否不更换现有的液压缸只对连接方式进行改造便可达到目的呢?
　　为此,我们分析了把2号斗轮机尾车液压缸由双作用改为单作用的可行性。由于液压缸的活塞上升作用面积大于下降作用面积,一般密封件损坏窜油,只会在升降操作时发生,只要液压缸上下腔四个液控单向阀关闭后,使用中尾车臂架高度是可以保持不降的。采用单作用液压缸接法下降时,系统压力油只用来打开四个锁,因而有足够的压力保证四个液控单向阀始终可靠开启,液压缸活塞杆受尾车重力作用下降,此时的液压缸相当于液压缓冲器,由于单作用工作时液压缸有很好的自平衡能力,因此,对两个回油节流阀没必要进行过细的调整。另外,因为两个液压缸对臂架的反作用力是来自于臂架重力,所以尾车钢架结构不再会产生刚性变形及损坏。