浦紹超

摘 要：由于國(guó)內(nèi)海上平臺(tái)起重機(jī)的廠商較少，許多液壓缸起重機(jī)都是從國(guó)外進(jìn)口的，制造和維修技術(shù)還不夠成熟，對(duì)其液壓系統(tǒng)的功能原理不夠了解。因此，有必要對(duì)海上平臺(tái)起重機(jī)的典型液壓系統(tǒng)進(jìn)行分析，詳細(xì)了解其功能原理，并對(duì)常見(jiàn)系統(tǒng)故障的表現(xiàn)和產(chǎn)生原因進(jìn)行探究，從而找到有效的解決措施。

關(guān)鍵詞：海上平臺(tái)起重機(jī)；液壓系統(tǒng)；功能原理；故障分析

中圖分類號(hào)：TH21 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）17-0056-01

海上貨物運(yùn)輸是重要的運(yùn)輸渠道，在海上平臺(tái)進(jìn)行貨物裝卸需要使用海上平臺(tái)起重機(jī)，一旦起重機(jī)出現(xiàn)問(wèn)題，會(huì)導(dǎo)致貨物裝卸中斷，帶來(lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。其中，液壓系統(tǒng)故障是海上平臺(tái)起重機(jī)的主要故障類型之一，而且影響嚴(yán)重，會(huì)直接導(dǎo)致起重機(jī)無(wú)法正常運(yùn)行。因此，對(duì)海上平臺(tái)起重機(jī)的液壓系統(tǒng)功能原理進(jìn)行分析，并掌握故障排查檢修的方法十分重要。

1 典型液壓系統(tǒng)的主要功能原理

海上平臺(tái)起重機(jī)的設(shè)計(jì)構(gòu)造與設(shè)計(jì)規(guī)范與陸地起重機(jī)有明顯差別，雖然我國(guó)陸地起重機(jī)的生產(chǎn)制造技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，但是海上平臺(tái)起重機(jī)的設(shè)計(jì)制造以及維修方面的技術(shù)水平還較為落后，許多海上平臺(tái)起重機(jī)還需要從國(guó)外進(jìn)口，而且一旦發(fā)生故障問(wèn)題，設(shè)備檢修所耗費(fèi)的時(shí)間較長(zhǎng)，會(huì)帶來(lái)較為嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。海上平臺(tái)液壓缸起重機(jī)的系統(tǒng)構(gòu)造主要由起升系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、變幅系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)系統(tǒng)、泵站系統(tǒng)和換向閥系統(tǒng)等部分組成。采取液控?fù)Q向控制措施，采用液控比例換向閥。該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是換向平穩(wěn)、安全性高，而且操作便捷。在起重機(jī)的主要系統(tǒng)中，安裝有主安全閥和二次壓力限制閥，可以最大限度的保證液壓系統(tǒng)的安全運(yùn)行，避免系統(tǒng)過(guò)載。液壓系統(tǒng)的起升系統(tǒng)具有上限位和下限位，還具有變幅下限位，能夠進(jìn)行緊急釋放，可以使起重機(jī)失去動(dòng)力時(shí)通過(guò)手動(dòng)泵進(jìn)行下降、回轉(zhuǎn)和變幅等操作。此外，海上平臺(tái)起重機(jī)的液壓系統(tǒng)還具有恒張力功能，可以在風(fēng)浪較大的作業(yè)環(huán)境下進(jìn)行作業(yè)，滿足起升負(fù)載隨供給船上下波動(dòng)的作業(yè)要求。

2 海上平臺(tái)起重機(jī)的故障分析方法

2.1 變幅系統(tǒng)故障

變幅系統(tǒng)故障是海上平臺(tái)起重機(jī)的常見(jiàn)故障之一，而且出現(xiàn)此類故障時(shí)會(huì)使起重機(jī)發(fā)生晃動(dòng)，無(wú)法正常作業(yè)。其主要故障表現(xiàn)為：（1）變幅液壓缸的下降過(guò)程出現(xiàn)爬行情況，使起重機(jī)吊臂發(fā)生晃動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致整個(gè)起重機(jī)發(fā)生晃動(dòng)；（2）推動(dòng)變幅操作手柄，液壓缸會(huì)產(chǎn)生下降停頓、再下降再停頓，使起重機(jī)吊臂振動(dòng)頻率不斷增加，進(jìn)而導(dǎo)致起重機(jī)出現(xiàn)整體晃動(dòng)[1]。

在液壓缸下降過(guò)程中，液壓缸的上腔是提供液壓油的部位。當(dāng)液壓油壓力達(dá)到平衡閥開(kāi)啟壓力后，平衡閥才被打開(kāi)，使液壓缸開(kāi)始下降。在其下降過(guò)程中，上腔的液壓油壓力會(huì)隨之降低，達(dá)到一定程度后使平衡閥關(guān)閉，液壓缸停止下降。所以液壓油壓力的上升和下降是一個(gè)反復(fù)過(guò)程，平衡閥的作用是使液壓缸找到平衡點(diǎn)。只有保證平衡閥開(kāi)啟壓力與生產(chǎn)節(jié)流壓力保持一致，才能保證液壓缸的平穩(wěn)下降。

2.2 液壓油缸故障

液壓油缸故障的主要表現(xiàn)為：（1）在液壓缸的運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)、爬行并出現(xiàn)響聲的現(xiàn)象，而且在其上升過(guò)程中抖動(dòng)較為明顯；（2）當(dāng)抖動(dòng)程度超過(guò)一定限度，會(huì)影響整個(gè)起重機(jī)運(yùn)行，在液壓缸下降過(guò)程中雖然抖動(dòng)現(xiàn)象相對(duì)減弱，但也無(wú)法滿足正常使用需要[2]。

一般液壓缸故障主要是由于前部支撐環(huán)與活塞桿的配合間隙過(guò)小，使活塞桿的伸縮與液壓桿前部支撐環(huán)發(fā)生較為劇烈的摩擦，從而導(dǎo)致液壓缸在升降過(guò)程中出現(xiàn)響聲，并出現(xiàn)抖動(dòng)和爬行的現(xiàn)象。

3 故障解決措施

3.1 變幅系統(tǒng)故障的解決措施

變幅系統(tǒng)故障是由于平衡閥失去平衡點(diǎn)導(dǎo)致的，在進(jìn)行故障檢修時(shí)，必須更換新的平衡閥，并選擇開(kāi)啟壓力和流量相對(duì)較小的平衡閥。應(yīng)保證平衡閥的開(kāi)啟壓力符合1：10的標(biāo)準(zhǔn)，其最小流量應(yīng)控制在換向閥最低流量的4倍以內(nèi)。在海上平臺(tái)起重機(jī)的設(shè)計(jì)制造過(guò)程中，也要注意折現(xiàn)關(guān)鍵參數(shù)的選擇，保證平衡閥能夠正常發(fā)揮作用。完成平衡閥的更換后，要對(duì)其中進(jìn)行試驗(yàn)操作，確認(rèn)故障排除。

3.2 液壓油缸故障的解決措施

液壓油缸故障檢修首先要將液壓缸前軸卸下，并將液壓缸放置在吊臂的下方，使用吊帶固定。使用手拉葫蘆對(duì)活塞桿進(jìn)行固定，避免在拆卸過(guò)程中造成活塞損壞。然后進(jìn)行液壓缸端蓋的拆卸，采用手動(dòng)泵為下腔打壓，使活塞桿伸出來(lái)并帶出導(dǎo)向套，采用銅棒對(duì)導(dǎo)向套進(jìn)行拆卸。測(cè)量導(dǎo)向套的環(huán)槽內(nèi)徑，如果尺寸過(guò)小，需要對(duì)其進(jìn)行加工，使其滿足公差配合標(biāo)準(zhǔn)。加工完成后裝會(huì)支撐環(huán)，連接系統(tǒng)進(jìn)行空載測(cè)試，測(cè)試成功后再進(jìn)行10噸載荷測(cè)試，逐步排除系統(tǒng)故障，恢復(fù)起重機(jī)的正常工作。

4 結(jié)語(yǔ)

由于液壓系統(tǒng)故障的影響較大，會(huì)直接導(dǎo)致起重機(jī)無(wú)法正常作業(yè)，因此對(duì)其故障原因進(jìn)行分析尤為重要。但是在檢修過(guò)程中，由于檢修人員的技術(shù)能力有限，缺乏液壓系統(tǒng)維修經(jīng)驗(yàn)，常常無(wú)法快速、準(zhǔn)確的找到故障發(fā)生原因。因此，要對(duì)液壓系統(tǒng)故障的原因進(jìn)行深入分析，從液壓缸起重機(jī)的技術(shù)原理出發(fā)，根據(jù)實(shí)際故障現(xiàn)象，采取相應(yīng)的解決措施，盡快恢復(fù)起重機(jī)的正常工作。

參考文獻(xiàn)

[1]方雄.海上鉆井平臺(tái)起重機(jī)液壓試驗(yàn)臺(tái)測(cè)控系統(tǒng)研究[D].浙江大學(xué)，2014.

[2]徐麗.起重機(jī)液壓起升機(jī)構(gòu)二次起升下滑仿真及其改進(jìn)研究[D].長(zhǎng)沙理工大學(xué)，2013.endprint