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如何將故障三聯(lián)泵改造為雙聯(lián)泵 方法

我單位在安哥拉工程施工中所使用某些工程機(jī)械的三聯(lián)泵因體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)朝陽旭日重工格昂貴，且不屬于易損件，所以未購置備品配件。在一次施工過程中，1臺QY50型汽車起重機(jī)和1臺D7型液壓鉆機(jī)發(fā)生了三聯(lián)泵中某1個(gè)泵損壞的情況。經(jīng)在當(dāng)?shù)卦儐枦]有此種配件，而訂貨的供貨期在20天以上，且只供應(yīng)總成件。為了不延誤施工工期，我們決定嘗試將這2臺設(shè)備三聯(lián)泵改為雙聯(lián)泵。

1.汽車起重機(jī)故障三聯(lián)泵的改造

(1)?故障現(xiàn)象

1臺QY50型汽車起重機(jī)，工作中第3級泵(泵3)鋁合金外殼發(fā)生破裂，其功能無法修復(fù)，致使支腿和回轉(zhuǎn)無動作。該機(jī)液壓系統(tǒng)裝有的三聯(lián)齒輪泵排量分別為80?mL/r、63?mL/r和40?mL/r，額定壓力為25?MPa。

(2)?液壓系統(tǒng)原理

該型起重機(jī)液壓系統(tǒng)如圖1所示。泵3向支腿、回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)和起重操作室的空調(diào)馬達(dá)供油，這3者之間為串聯(lián)連接。當(dāng)支腿選擇閥處在中位時(shí)，支腿液壓系統(tǒng)不工作，泵3向回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)和空調(diào)馬達(dá)供油。支腿工作選擇閥不在中位時(shí)，支腿液壓系統(tǒng)處于工作狀態(tài)，回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)和空調(diào)馬達(dá)的供油被切斷。

泵2主要向吊臂伸縮和變幅機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)供油，泵1主要向主鉤和副鉤液壓系統(tǒng)供油，且泵1和泵2的壓力油通過合流閥組進(jìn)行匯合，共同驅(qū)動工作裝置。如果吊臂伸縮和變幅手柄(包含在吊臂伸縮和變幅閥組中，圖1沒有具體畫出)均處于中位時(shí)，合流閥組將泵2和泵1的壓力油匯合，共同向主鉤和副鉤液壓系統(tǒng)供油;如果主鉤和副鉤操作手柄(包含在主鉤和副鉤控制閥組中，圖1沒有具體畫出)均處于中位時(shí)，合流閥組將泵1與泵2的壓力油匯合，共同向吊臂伸縮和變幅機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)供油;如果泵1、泵2均向各自的工作裝置供油，則不合流;如果這4個(gè)操作手柄均處于中位時(shí)，則泵1、泵2卸荷，其中泵2的油經(jīng)吊臂伸縮和變幅閥組、D1-D2油管、油冷卻器回到油箱。

(3)?改造方法

首先，解體故障三聯(lián)泵，焊補(bǔ)泵3外殼。再取下泵3的傳動花鍵套，將泵3裝回原位，封閉泵3的出油口，使其只起到泵組端部密封作用。

其次，將泵3所負(fù)責(zé)的支腿、回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)和空調(diào)馬達(dá)的油管串接到泵2的管路上，由泵2供油，相關(guān)油路更改如圖1中的粗虛線所示。圖1中A1- A2、B1- B2、C1- C2、D1- D2、E1- E2這5個(gè)部位原來是連通的，改造時(shí)斷開這5處管路。

最后，加工相應(yīng)的連接管件，分別將B1與 A2、C1與 D2、C2與E2連接起來，并將A1、B2、D1、E1端口封閉。

改造后，原故障三聯(lián)泵只有泵1、泵2工作，泵3失去作用，三聯(lián)泵實(shí)質(zhì)上變成了雙聯(lián)泵。

(4)?改造后的使用效果

該起重機(jī)三聯(lián)泵經(jīng)改造后，存在以下3個(gè)不利因素：

一是主、副鉤起升馬達(dá)和吊臂缸的最大油壓下降。這是因?yàn)楦脑烨埃群突剞D(zhuǎn)液壓回路由泵3供油，其安全閥壓力是18?MPa。改由泵2供油后，為保持其安全閥開啟壓力不變，該壓力值不作調(diào)整，這使得泵2的輸出壓力由原來的25?MPa降為18?MPa以下。由泵1供油的吊臂變幅、吊臂伸縮液壓回路安全閥壓力(圖1中沒有具體畫出)原來也是25?MPa，但受到泵1、泵2合流作用的影響，其壓力也降為18?MPa以下。雖然主、副鉤起升馬達(dá)和吊臂缸油壓有所下降，但是在實(shí)際使用中能滿足絕大多數(shù)工況的要求，對吊裝安全也沒有不利影響。

二是空調(diào)馬達(dá)轉(zhuǎn)速偏高。當(dāng)?shù)醣刍乜s或下降時(shí)，由于有關(guān)液壓缸產(chǎn)生泵油作用，致使供給空調(diào)馬達(dá)的流量太大。對此，可斷開空調(diào)馬達(dá)電磁閥電路，讓其停止工作，使來油經(jīng)電磁閥的旁通油道、油冷卻器流回油箱。對操作室則可采取其他降溫措施。

三是支腿動作和回轉(zhuǎn)動作偏快。這是改由流量更大的泵2供油造成的，操作人員使用較小油門作業(yè)即可。

該起重機(jī)將故障三聯(lián)泵改造為雙聯(lián)泵后，在合流閥組的作用下，轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)和吊臂伸縮、變幅等動作仍可同時(shí)進(jìn)行，只是進(jìn)行上述動作時(shí)，應(yīng)先操作吊臂相關(guān)動作，使泵1與泵2的壓力油通過合流閥組合流。而當(dāng)回轉(zhuǎn)操作閥動作后，泵2將停止向吊臂伸縮或變幅缸供油。

該機(jī)三聯(lián)泵經(jīng)改造后已經(jīng)正常使用數(shù)月，其各功能基本不變，不但保證了安哥拉工程施工的順利進(jìn)行，還節(jié)約了修理費(fèi)用。

2. 液壓鉆機(jī)故障三聯(lián)泵的改造

(1)?故障現(xiàn)象

1臺D7型液壓鉆機(jī)運(yùn)行到1?700?h后，其三聯(lián)泵的1個(gè)花鍵套出現(xiàn)磨損現(xiàn)象，導(dǎo)致動力傳遞不到后兩級液壓泵，從而造成發(fā)動機(jī)冷卻液和液壓油溫度異常升高。

(2)液壓系統(tǒng)原理

該鉆機(jī)液壓系統(tǒng)由1個(gè)獨(dú)立齒輪泵(圖2中沒有畫出)、1個(gè)恒壓柱塞泵(泵A)和1組三聯(lián)齒輪泵(泵B、泵C、泵D)，三聯(lián)齒輪泵流量分別是33?mL/r、16?mL/r和16?mL/r，如圖2所示。

泵A在鉆機(jī)空載和行走狀態(tài)下的工作壓力分別為2?MPa和25?MPa，在低沖擊和高沖擊狀態(tài)下的工作壓力分別為15?MPa和 20?MPa，且為恒壓壓力。泵D、泵C的出口安全閥壓力分別為21?MPa和25?MPa 。

三聯(lián)泵中，泵A向沖擊、推進(jìn)和儲桿機(jī)構(gòu)供油，泵B單獨(dú)為鑿巖機(jī)的回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)供油，泵C與泵A一起為鉆臂定位和履帶偏擺液壓系統(tǒng)供油，泵D向風(fēng)扇馬達(dá)供油(到履帶偏擺缸的4個(gè)解鎖油口的流量為零)。當(dāng)三聯(lián)泵的泵C花鍵套磨損后，泵C和泵D即停止工作，鉆臂定位和履帶偏擺液壓系統(tǒng)供油量減少，冷卻風(fēng)扇無法轉(zhuǎn)動。

(3)改造方法

該機(jī)是土石方開挖施工的龍頭機(jī)械，為盡快修復(fù)，經(jīng)分析決定將該三聯(lián)泵改為雙聯(lián)泵使用。

首先拆解三聯(lián)泵進(jìn)行重新組裝。重裝時(shí)將泵C與泵D的位置對調(diào)(此2泵結(jié)構(gòu)相同)，用泵D正常的花鍵套連接泵B與泵D，取下泵C已經(jīng)損壞的花鍵套，將泵C安裝在泵D尾部。

然后將泵D與泵C的相關(guān)管路進(jìn)行更改，如圖2中的粗虛線所示，即將泵D代替泵C，向泵C原來的輸出管路供油，相關(guān)的安全閥壓力則不必調(diào)整。如此改進(jìn)后，雖然泵C與泵D仍由原來的輸出管路連接，但是由于其管路中裝有單向閥，壓力油不會通過泵C流回油箱。經(jīng)過上述改造，原故障三聯(lián)泵實(shí)質(zhì)上變成了雙聯(lián)泵。

(4)改造后的使用效果

該鉆機(jī)經(jīng)改造后，鉆臂定位系統(tǒng)和履帶偏擺系統(tǒng)只能由泵A來供油。鉆機(jī)啟動后不做動作時(shí)，只有將'鉆孔/慢走/快走/預(yù)熱選擇開關(guān)'扳到鉆孔擋時(shí)，泵A才輸出25 MPa壓力油;扳到其余擋時(shí)，泵A僅輸出約2 MPa壓力油。

要實(shí)施鉆臂定位和履帶偏擺動作，需要將'鉆孔/慢走/快走/預(yù)熱選擇開關(guān)'扳到鉆孔擋。但是當(dāng)將'鉆孔/慢走/快走/預(yù)熱選擇開關(guān)'扳到鉆孔擋后，該開關(guān)卻將履帶偏擺電磁閥的線路斷開，使得履帶偏擺系統(tǒng)不能工作。即當(dāng)油壓足夠時(shí)，無法操作履帶偏擺電磁閥;而可以操作履帶偏擺電磁閥時(shí)，油壓又不足。因此還要對相關(guān)電路略作改動。電路改進(jìn)如圖3所示，即將履帶偏擺開關(guān)與'鉆孔/慢行/快行/預(yù)熱選擇開關(guān)' 的連接由D端口改到E端口(E端口在該開關(guān)處在鉆孔擋時(shí)連通+24?V電源)。

該鉆機(jī)三聯(lián)泵經(jīng)改造后，實(shí)際使用表明，其鉆孔、行走等使用功能基本不變，只是在實(shí)施鉆臂定位和履帶偏擺動作之前，須在不鉆孔的前提下將'鉆孔/慢行/快行/預(yù)熱選擇開關(guān)'扳到鉆孔擋。這些相關(guān)操作，操作人員能很快適應(yīng)，并不影響鉆機(jī)的使用安全。