塔式起重機頂升液壓系統故障的分析與排除（QTZ25型）

自升塔式起重機(以下簡稱塔機)是高層建筑施工過程中常用的起重設備。這種起重機可隨著建筑物逐步升高，利用自身的頂升液壓系統將上部塔頂結構升高，使塔身達到所需高度。本例所涉及的是一臺最大起重量2t ,最大回轉半徑30m,最大起升高度60m的QTZ25型白升塔式起重機。這臺設備在施工過程中，頂升液壓系統出現了液壓泵起動后，執行元件無動作的故障。下面對此問題進行分析。

(一)頂升液壓系統工作原理
塔機頂升液壓系統原理圖如圖2-14所示。系統的正常工作情況如下:齒輪泵3在電動機4的帶動下，通過過濾器2從油箱l中吸油。在換向閥7處于中位時液壓泵卸荷，頂升缸1U不動作。當要頂升套架及上部塔頂結構時，使手動換向閥了在b位工作，于是壓力油進入缸的無桿腔，缸筒上升，帶動頂部套架上升，有桿腔油經換向閥回油箱，完成頂升動作。頂升壓力由溢流閥5調定，頂升速度由節流閥8調節。當引入標準塔身要縮回活塞桿或施工完畢要降低塔身時，使手動換向閥在a位工作，壓力油進入有桿腔，桿縮回或缸筒下降，無桿腔油經換向閥回油箱，此時節流閥可使缸筒下降或活塞桿縮回比較平穩，防止出現時降時停的現象。雙向液壓鎖9可保證液壓缸7}在頂升或下降過程中在任意位置停止，鎖緊不動。

(二)故障分析和診斷
為找出故障根源，把所有可能引起同一故障現象的各部位及元件都拆卸檢查，顯然沒有必要，應該在拆卸之前盡量進行周密的診斷。本文采用邏輯分析故障診斷法對上述故障進行診斷。
邏輯分析故障診斷法適用干在故障現場使用儀器檢查受到限制的情況下，憑借現場掌握的第一手資料，在弄清液壓系統的傳動原理、結構特點、各個元件在系統中的作用、系統的有關參數及實際液壓系統的布置情況的基礎上，根據故障現象，合乎邏輯地去分析和判斷故障。在逐步深入以后，有目的、有方向地縮小可疑范圍，排除可能的非故障原因，確定故障區域、部位直至某個元件，最后加以排除。

對上面提出的故障，首先判斷是否是電氣原因引起的。經檢查確定，電氣部分工作正常，電動機轉向正確，干是排除了電氣方面的原因。其次分析造成這一故障在液壓系統方面可能產生的原因。

 (l)液壓缸活塞或活塞桿被卡住。將液壓缸活塞桿端部與塔架脫開，使其處于無負荷狀態。起動液壓泵，分別使換向閥在左、右位投人工作，觀察到活塞桿能正常地完成縮回或伸出動作，說明缸內無卡住問題。
(2〕液壓缸活塞上密封圈損傷，內泄嚴重，造成油缸壓力不足。使活塞桿在無負荷狀態下在任一位置停留一定時間，觀察活塞桿是否在自重作用下下沉。結果沒有發現下沉現象，說明缸無內泄。
 (3)溢流閥5調整壓力過低，或溢流閥本身有故障。在液壓泵起動狀態下，使換向閥7在使液壓缸頂升的位置上工作，觀察壓力表fi，并逐漸旋緊溢流閥5的調壓手輪，使壓力逐漸升高。結果無論怎樣擰緊乒輪，從壓力表上觀察到的最大壓力僅9MPa。說明溢流閥能調壓，但壓力調不高。溢流閥壓力調不高，其可能的原因有:主閥芯或閥座錐面磨損、不圓或不同心;錐面處有臟物粘住;主閥芯移動有卜滯現象;先導閥調壓彈簧彎曲或太弱、或民度過短;先導閥錐閥與閥座接合面處密封性能竣。要想確定該溢流閥是否存在上述問題，解體檢查是一種方法，但若此閥無故障，解體檢查反會帶來故障。采用“元件置換法”，即從閥塊上卸下原來的溢流閥，換上同型號的備用溢流閥，重復上述檢查過程。發現最大調節壓力仍在9MPa .而該閥為YE型高壓溢流閥，額定工作壓力可達32MPa。由此可以斷定，溢流閥5的正常工作壓力只應在9MPa上下，閥本身無故漳。

(4)油箱油量不足或吸油過濾器堵塞。通過觀察油標，知油箱的油量足夠，同時從液壓缸空載往復運動情況及吸油口處噪聲無異常可以斷定，吸油濾油器無堵塞現象。
(5)液壓泵故障使輸出壓力不足。在排除上述四項可能的故障后，已可斷定造成液壓系統執行元件無動作的原因是泵的輸出壓力不足。對于齒輪泵，導致其輸出壓力不足的主要原因有:齒輪端面與側板磨損，軸向間隙增大;齒頂與殼體磨損，徑向間隙增大。從而導致泵的內泄漏增加，并且壓力越高，內泄越嚴重，容積效率越低，使輸出壓力升不高口該系統中所使用泵為某廠生產的CB-E型齒輪泵，其殼體及端蓋為鋁合金材料，端蓋上帶有弓形密封圈，采用8字形浮動軸套進行軸向間隙的補償，軸承為滑動軸承。將該齒輪泵卸下解體儉查發現，泵端蓋上的密封圈有損傷，從而使弓形密封圈內外壓力串通，軸向間隙得不到補償;與從功齒輪接觸巨靠近吸油腔一側的殼體上有深達1.0mm-1.5mm的溝槽，使徑I句間隙變大。這是由于齒輪泵上受到的不平衡徑向力使滑動軸承磨損。導致殼體磨損。

(三)故障排除
更換同型號備用齒輪泵，重新起動液玉系統，使溢流閨壓力逐漸升高，此時壓力表顯示的最大壓力為13MPa扳動換向閥，順利完成了頂升動作。