王少春

（中國(guó)鐵路西安局集團(tuán)有限公司安康車(chē)務(wù)段，陜西安康 725000）

0 引言

近年來(lái)，集裝箱運(yùn)輸在鐵路運(yùn)輸中得到了長(zhǎng)足發(fā)展，裝卸集裝箱的專(zhuān)用正面吊運(yùn)用越來(lái)越廣泛。正面吊價(jià)格昂貴，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，是集機(jī)、電、液為一體的高效生產(chǎn)設(shè)備。規(guī)范使用該設(shè)備，減少故障，提高正面吊的設(shè)備完好率，降低使用成本，對(duì)保證鐵路的安全生產(chǎn)作業(yè)和正常的運(yùn)輸秩序意義重大。

安康車(chē)務(wù)段管內(nèi)萬(wàn)源站、宣漢站、雙龍站及專(zhuān)用線辦理集裝箱到發(fā)業(yè)務(wù)，配置了卡爾瑪DRT450型集裝箱正面吊，可以裝卸20英尺（6.096 m）和40英尺（12.192 m）集裝箱，為拓展車(chē)務(wù)段承運(yùn)貨物品類(lèi)，減少環(huán)境污染、減少貨物運(yùn)輸損耗起到了重要作用。2016年，安康車(chē)務(wù)段段承運(yùn)集裝箱13 578 TEU，2017年更是超過(guò)了2萬(wàn)TEU。

1 正面吊液壓系統(tǒng)組成和保養(yǎng)要求

1.1 系統(tǒng)組成

卡爾瑪DRT450型集裝箱正面吊主要由發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、驅(qū)動(dòng)橋、制動(dòng)器、轉(zhuǎn)向器、載荷搬運(yùn)系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)組成。其中液壓系統(tǒng)分為工作液壓系統(tǒng)和制動(dòng)液壓系統(tǒng)：工作液壓裝置包括實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向、載荷搬運(yùn)和駕駛室功能的液壓裝置。液壓系統(tǒng)從4臺(tái)可變排量載荷感應(yīng)軸向活塞泵供油，1臺(tái)固定齒輪泵用于液壓油的清潔與冷卻；制動(dòng)系統(tǒng)有自己的油箱、固定齒輪泵、高壓濾清器、蓄能器和冷卻器，與工作液壓系統(tǒng)分離。

1.2 液壓系統(tǒng)保養(yǎng)要求

正面吊運(yùn)用頻繁，車(chē)務(wù)段設(shè)備利用率達(dá)到28%以上，通過(guò)卡爾瑪正面吊自身的故障診斷系統(tǒng)和配備必要的檢測(cè)儀器，定期進(jìn)行跟蹤檢測(cè)，將定期進(jìn)行的維保計(jì)劃修和狀態(tài)修優(yōu)點(diǎn)結(jié)合在一起，擯棄其不足。根據(jù)液壓油的更換周期要求與系統(tǒng)狀況、實(shí)際使用環(huán)境等，在合適的時(shí)候更換濾芯、更換液壓油。既要保證設(shè)備保養(yǎng)到位，又要節(jié)約成本支出，達(dá)到質(zhì)量和成本的最佳平衡。

2 使用過(guò)程設(shè)備存在液壓系統(tǒng)問(wèn)題及原因分析

2.1 使用中保養(yǎng)不及時(shí)

雙龍貨場(chǎng)一臺(tái)卡爾瑪DRT45型正面吊，在使用過(guò)程中蓄能器充壓壓力低，報(bào)警燈亮，并顯示故障代碼。維修人員到場(chǎng)后，用25 MPa液壓壓力表連接到蓄能器壓力測(cè)壓接口，啟動(dòng)設(shè)備檢查充壓功能，連續(xù)多次踩剎車(chē)后，駕駛室內(nèi)的蓄能器壓力報(bào)警燈亮起，此時(shí)壓力表讀數(shù)為11.55 MPa。繼續(xù)踩剎車(chē)踏板，發(fā)現(xiàn)蓄能器壓力降至11.5 MPa才重新開(kāi)始充壓，且到18.5 MPa就停止充壓（標(biāo)準(zhǔn)：從16.55 MPa開(kāi)始充壓到19.5 MPa停止充壓）。正常情況下，正面吊充壓完成后充壓閥會(huì)自動(dòng)打開(kāi)冷卻通道，停止充壓，這時(shí)測(cè)試蓄能器的壓力應(yīng)為（19±0.5）MPa。在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)到的停止充壓壓力比正常的要低，關(guān)鍵是蓄能器開(kāi)始充蓄壓的壓力為11.5 MPa，遠(yuǎn)低于正常壓力值?，F(xiàn)場(chǎng)再手動(dòng)釋放蓄能器壓力，然后多次啟動(dòng)設(shè)備進(jìn)行剎車(chē)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)蓄能器壓力有時(shí)跌到16.5 MPa，系統(tǒng)重新開(kāi)始充壓，有時(shí)下降到11.5 MPa才開(kāi)始充壓，而每次充壓完成時(shí)蓄能器壓力只有18.5 MPa，無(wú)法再提高。測(cè)試泵的壓力為20 MPa，泵正常，所以判斷充壓閥出現(xiàn)故障?，F(xiàn)場(chǎng)拆檢充壓閥，發(fā)現(xiàn)閥內(nèi)部有異物，剎車(chē)液壓系統(tǒng)內(nèi)部太臟，再拆解剎車(chē)系統(tǒng)濾清器，發(fā)現(xiàn)濾芯存在大量異物。隨后充壓清洗了充壓閥內(nèi)部各管路，同時(shí)清洗液壓系統(tǒng)，更換新的剎車(chē)油高壓濾芯和液壓油。安裝好充壓閥后，再次試驗(yàn)故障消失。

圖1 駐車(chē)系統(tǒng)液壓圖

分析認(rèn)為，正面吊的制動(dòng)系統(tǒng)長(zhǎng)期在高壓高溫下工作，驅(qū)動(dòng)軸內(nèi)部的摩擦材料受到高強(qiáng)度的壓力沖擊，容易磨損脫落，剎車(chē)系統(tǒng)液壓油和濾芯過(guò)臟、未及時(shí)清洗更換，是導(dǎo)致故障的主要原因。

2.2 維修人員經(jīng)驗(yàn)、能力不足

因?yàn)橐慌_(tái)正面吊方向機(jī)端蓋滲油更換過(guò)O形圈，不小心使花鍵齒與花鍵軸分離，單位維修人員重新安裝好方向機(jī)端蓋后，就出現(xiàn)了方向重的故障。后來(lái)，調(diào)節(jié)了方向泵的負(fù)載信號(hào)壓力，還檢查分解了優(yōu)先閥組件，但是方向仍然是重。請(qǐng)廠家售后服務(wù)，在方向液壓泵的檢測(cè)口測(cè)壓，液壓泵在打轉(zhuǎn)向時(shí)的壓力值只有8 MPa，方向機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)大過(guò)5圈，也無(wú)法測(cè)得最大壓力值（該款正面吊轉(zhuǎn)向最大壓力值為20 MPa）。說(shuō)明方向機(jī)花鍵齒與配油滑閥及花鍵軸安裝不正確。

拆出方向機(jī)，清理外圍，重新對(duì)位組裝，安裝到正面吊上，試車(chē)方向轉(zhuǎn)圈數(shù)為5圈，基本確認(rèn)方向機(jī)己修復(fù)，打方向時(shí)觀察壓力值一樣，認(rèn)為泵輸出至方向機(jī)流量不夠。液壓泵另外向吊臂控制主閥供油，現(xiàn)場(chǎng)做空載起升動(dòng)作，壓力最大壓值達(dá)到21 MPa，說(shuō)明泵的壓力已恢復(fù)，轉(zhuǎn)向稍有改善、最大壓力達(dá)到13 MPa，但轉(zhuǎn)向還是重。根據(jù)優(yōu)先閥組件被拆解過(guò)的情況分析，優(yōu)先閥有可能存在問(wèn)題。于是現(xiàn)場(chǎng)拆松優(yōu)先閥T口油管，在打轉(zhuǎn)向時(shí)，發(fā)現(xiàn)T口有大量的液壓油流出（正常應(yīng)無(wú)油及少油），證明在轉(zhuǎn)向時(shí)T口泄掉了一部分壓力油，在轉(zhuǎn)向時(shí)工作壓力從安全閥泄掉,造成轉(zhuǎn)向壓力低。接著拆出優(yōu)先閥塊T口油管和接頭，發(fā)現(xiàn)安全壓力閥調(diào)節(jié)螺絲（帶節(jié)流孔）已扭出過(guò)多。根據(jù)優(yōu)先閥的安全壓力設(shè)定，將內(nèi)置螺絲調(diào)節(jié)到位（保證安全壓力應(yīng)大于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)最大壓力），測(cè)試轉(zhuǎn)向功能正常，轉(zhuǎn)向壓力最大值為20 MPa，達(dá)到正面吊的最大轉(zhuǎn)向壓力，設(shè)備故障排除。

圖2是卡爾瑪DRT正面吊轉(zhuǎn)向優(yōu)先閥的內(nèi)部液壓原理圖，灰色圈內(nèi)的部分是正常安全壓力調(diào)節(jié)閥（限壓閥的設(shè)定泄壓壓力為25 MPa）：當(dāng)轉(zhuǎn)向操作時(shí)，轉(zhuǎn)向油缸的負(fù)載壓力通過(guò)LS油管傳遞給優(yōu)先閥，使P口與CF接通供油給轉(zhuǎn)向閥；一旦過(guò)載，轉(zhuǎn)向壓力超過(guò)調(diào)節(jié)閥上彈簧設(shè)定的壓力，限壓閥打開(kāi)泄壓，通過(guò)T口排油回油箱，保證轉(zhuǎn)向壓力在正常范圍內(nèi)；方向盤(pán)轉(zhuǎn)到最大位置時(shí)，測(cè)試到的壓力為轉(zhuǎn)向最大壓力。

圖2 轉(zhuǎn)向優(yōu)先閥液壓原理

說(shuō)明企業(yè)維修人員沒(méi)按《DRT正面吊維護(hù)手冊(cè)》中的內(nèi)容說(shuō)明去檢修設(shè)備，不熟悉轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作原理和重要部件的結(jié)構(gòu)。維修過(guò)程中，操作不規(guī)范會(huì)人為制造故障：一是拆散了方向機(jī)內(nèi)部重要部件，使方向機(jī)內(nèi)部安裝錯(cuò)位引起方向重；接著又?jǐn)U大拆檢，制造多個(gè)故障重疊；不清楚優(yōu)先閥的工作原理，盲目調(diào)節(jié)安全限壓閥，使轉(zhuǎn)向壓力泄漏。

3 應(yīng)對(duì)措施

3.1 加強(qiáng)對(duì)操作、維保人員業(yè)務(wù)培訓(xùn)，總結(jié)常見(jiàn)故障

操作人員在接收設(shè)備前應(yīng)提前進(jìn)行正面吊的操作培訓(xùn)，掌握設(shè)備的結(jié)構(gòu)、原理、安全注意事項(xiàng)等，并取得《特種設(shè)備作業(yè)人員證》。在接收設(shè)備后廠家再進(jìn)行指導(dǎo)，可以較快地掌握駕駛知識(shí)，具備初步的安全作業(yè)能力。但對(duì)于維保人員來(lái)說(shuō)，還必須具備一定的機(jī)械基礎(chǔ)知識(shí)和液壓圖識(shí)別能力，有一定的機(jī)械設(shè)備維修、保養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)。

3.2 充分利用卡爾瑪正面吊自帶的故障檢測(cè)、報(bào)警系統(tǒng)

設(shè)備廠家對(duì)操作和維保人員的培訓(xùn)很關(guān)鍵，卡爾瑪正面吊具備故障檢測(cè)功能，設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，相關(guān)控制單元生成出錯(cuò)消息（故障代碼），并通過(guò)CAN（Controller Area Network，控制器局域網(wǎng)絡(luò)）總線將故障代碼發(fā)給控制系統(tǒng)顯示器控制單元，顯示屏顯示故障代碼（圖3，上為數(shù)字示例，下為故障代碼清單顯示示例），并加以保存。對(duì)于故障檢測(cè)分析十分有利，但對(duì)維保人員技能要求較高。維保人員應(yīng)具備相應(yīng)設(shè)備維保知識(shí)，廠家才便于進(jìn)行進(jìn)一步的培訓(xùn)和提高，使其掌握故障診斷功能，并總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、分析原因（表1），排除故障。

圖3 顯示屏故障代碼

表1 部分故障代碼對(duì)應(yīng)故障原因分析

3.3 配備相應(yīng)的液壓監(jiān)測(cè)分析儀器

（1）油液污染度檢測(cè)儀（圖4），可以檢測(cè)液壓油的顆粒度、清潔度和污染物監(jiān)測(cè)，并分析其中雜質(zhì)，幫助工作人員正確分析液壓系統(tǒng)中油液污染情況，及時(shí)判斷機(jī)械零件的工作狀況，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓油的清潔程度識(shí)別從感性到理性的進(jìn)步。

（2）便攜儀液壓測(cè)試儀（圖5），可以在液壓系統(tǒng)回路中進(jìn)行斷點(diǎn)數(shù)據(jù)采集，以及測(cè)量系統(tǒng)中元件的流量、壓力和溫度等。通過(guò)測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)評(píng)定系統(tǒng)及元件性能，從而判斷故障。應(yīng)用于液壓泵、液壓馬達(dá)、液壓閥件，生產(chǎn)維修企業(yè)產(chǎn)品的出廠校驗(yàn)及設(shè)備使用單位的液壓系統(tǒng)的故障診斷。

（3）與正面吊故障診斷系統(tǒng)配合，安裝了診斷軟件的筆記本電腦，可以連接駕駛室電子盒內(nèi)的連接器。

圖4 油液污染度檢測(cè)儀

4 結(jié)論

通過(guò)將操作和維保人員送正面吊使用、維保單位培訓(xùn)，請(qǐng)卡爾瑪正面吊公司售后服務(wù)人員到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行短期技術(shù)培訓(xùn)指導(dǎo)，使操作人員在短期內(nèi)具備了安全操作能力，一部分維保人員已初步掌握液壓圖識(shí)別知識(shí)，并已能較好地使用各類(lèi)液壓測(cè)試儀器。

在維保技術(shù)人員具備相應(yīng)水平，并配備液壓檢測(cè)設(shè)備的基礎(chǔ)上，做到計(jì)劃修和狀態(tài)修的有機(jī)結(jié)合，按照卡爾瑪正面吊維修保養(yǎng)要求，并通過(guò)儀器檢測(cè)液壓系統(tǒng)內(nèi)的油液品質(zhì)、壓力、流量、溫度，再結(jié)合設(shè)備自身的故障診斷系統(tǒng)，掌握油液的實(shí)際情況，可以按期或延遲進(jìn)行維保，做到設(shè)備維保和成本控制的平衡，既提高設(shè)備的完好率，保證正常的生產(chǎn)組織，又最大限度地減少成本支出。

圖5 液壓測(cè)試儀