一,問題與分析。
輪式龍門吊在集裝箱碼頭的廣泛使用,主要是因為它具有軌道式龍門吊提高堆場利用率、堆垛能力等優(yōu)點,而且跨運車機動靈活,能轉場作業(yè)。所以,設備在運行時經常要轉場,轉場頻繁故障對生產的影響也日益顯現(xiàn):一到機器需要轉場時,維修人員需要在現(xiàn)場排除故障,**的生產時間,并使維修人員感到疲勞。在這種情況下,操作者們都不愿意使用雙胎龍門吊,維修員也感到頭疼。以后只能規(guī)定,這兩種輪胎式龍門吊只能在一處操作,盡可能地避開轉場作業(yè),但情況還是越來越糟,連作業(yè)量都降到一天幾十箱的水平,對于價值幾百萬元的設備來說,這是一種嚴重浪費。
為使輪胎式龍門吊車能正常投入生產,滿足集裝箱作業(yè)量不斷增長的堆場裝卸機械需求,組建攻關小組,要求在不影響原設備穩(wěn)定性及基本操作能力的前提下,提高大車機構的整體性能,為了減輕生產壓力,提高大車系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性。
輪式龍門吊車轉向液壓系統(tǒng)。
本機是對原大車轉向系統(tǒng)進行設計時,僅僅依靠液壓缸的伸長和電氣限位開關來保證大車的轉向位置,并提供大車轉向信號。如果對金屬部件進行改造,則工程龐大、耗資巨大,而且會影響到原有金屬構件的穩(wěn)定性和大車系統(tǒng)的安全。為此,決定從液壓系統(tǒng)入手對其進行改造,從而獲得精確的轉向定位。技術組對EDERER輪胎式龍門吊車轉向液壓轉向系統(tǒng)的整體圖紙進行了認真細致的研究,參考其它有關液壓傳動機械的技術資料,結合多年維修經驗,互相探討,發(fā)現(xiàn)原大車轉向液壓系統(tǒng)設計中存在一些不合理的地方,是造成轉場故障頻繁發(fā)生的關鍵。
輪式龍門吊轉場故障分析
EDERER輪式龍門吊大車轉向液壓油路圖顯示,在定位鎖銷的換向閥上采用O型三位四通閥是可行的。由于O型換向閥在斷電狀態(tài)下即插銷或拔銷就位時,各油1:3完全封閉,此時插銷油缸內的兩個油腔都封閉,液壓缸充滿油液,系統(tǒng)不卸荷。這類換向閥的特點是:從靜止到起動平穩(wěn),制動過程中轉動慣量造成液壓沖擊,換向位置精度高。實踐證明,只要插入銷軸的活塞油封對液壓缸進行老化和損壞,就可使液壓缸內漏,定位精度高。但是,在轉向系統(tǒng)中,由于大車機構布置的特殊性,需要在轉向系統(tǒng)的液壓油路上考慮大車在轉向過程中要防止整機平穩(wěn)移動,因此轉場時應采取各組不同步的電氣控制模式。轉場過程中各輪胎與轉場板間的摩擦會產生較大的反向力矩。在原液壓系統(tǒng)中,原轉向油路只是一種Y形三位四通換向閥控制,在此反向力矩作用下,在轉向就位之前,先期轉向就位的轉向油缸內的油液,從換向閥體到閥j:之間的微小間隙逐漸漏回油箱,活塞桿的回縮導致輪胎轉向定位板轉動不到位。本發(fā)明所述輪胎轉場動作全部完成,電氣上經過適當?shù)臅r延后,插銷控制油路上的換向閥得電作用使定位插銷動作,但由于定位板并未轉到位,插銷無法插入定位孔,因而發(fā)生故障。上述分析是易發(fā)生輪式龍門吊轉場故障的關鍵所在。
二是改進方案。
為什么不直接使用一種能提供高精度定位的單向閥?
關鍵已經找出來了,下一步是“對癥下藥”。通過對故障原因的深入分析和研究,又查閱了有關的技術資料,形成了在保留原液壓機構的基礎上,在轉向液壓回路中增加一套液控單向閥的改進方案,如圖2—34所示。本發(fā)明旨在利用液控單向閥可靠地鎖定執(zhí)行器任意位置不動的特點,提高了轉向油缸的定位精度。為何不直接采用一種可以提供更高定位精度的。用換向閥代替原來的Y型換向閥嗎?或者是上面分析的原因,轉場時,逆轉矩仍然可能引起。型換向閥閥體與閥芯之間有微小泄漏,造成定位誤差。而且液控單向閥能提供很好的密封油路效果。正常情況下O型換向閥的閉合效果可以達到:如果不考慮外部載荷的影響,在換向過程中,由于慣性力產生較大沖擊,換向閥換向重復位置比較準確;如果考慮外載作用導致閥芯泄漏,則其定位精度會降低。而且單向液控閥門的密封效果可以達到:在有保壓要求的情況下,可利用錐閥封閉良好的密封性,使油路長時間保持壓力,并具有很高的定位精度。因此決定在輪式龍門吊的大車轉向液壓回路液壓缸的兩個接油口處,每對接一只液控單向閥,這兩個液控單向閥均安裝在同一閥體內,因此也稱為雙向液壓鎖。在液控單向閥的作用下,液壓缸的兩個接口都被液控單向閥鎖死,水力壓缸內的油液不會因外力作用而外力外力作用而外力外露,無法進入缸內,從而有效阻止了活塞桿的運動,取得了良好的定位效果,這也是雙向液壓鎖在這里發(fā)揮的作用。因為換向閥和液壓缸之間安裝了液控單向閥,從而解決了換向閥在外力作用下產生內泄的問題,而且活塞桿不會因為活塞桿的收縮而被“鎖定”到所要求的工作位置,從而滿足轉場需要。
三,結論
早先的輪胎式龍門吊車轉向系統(tǒng)大多是采用機械擋塊定位系統(tǒng)和液壓定位系統(tǒng),而后期的輪胎式龍門吊則大多在液壓系統(tǒng)的基礎上加加雙輪差速器裝置,以減少大車轉向阻力,提高系統(tǒng)可靠性。且近來部分輪胎式龍門吊已采用液壓千斤頂機械整體頂升轉場,此時大車轉向系統(tǒng)已基本不受任何阻力,系統(tǒng)的可靠性得到進一步提高。