一辆泰安 TA5103J/QY8G 型 8 吨吊车,已在矿山服务 9年。据驾驶员反映,该车在作业时,其回转机构有抱不死的现象,特别是在工作面处,4 条支腿支撑后,平台面只要有一处较低(某只支腿偏低时),操纵杆停止操作时,重物还会随着转盘的惯性继续旋转一定角度,人为操作根本无法控制重物的停止点,很不安全。
这种吊车的回转机构安装于转台中部,由斜盘式柱塞液压马达 XMF-40、液压控制常闭片式制动器、二级行星齿轮减速器和输出小齿轮组成,其工作原理为:当操纵回转机构的换向阀时,压力油经过换向阀进入液压马达,同时经过带梭阀的单向节流阀进入制动器油腔,推动制动器活塞,使制动器打开,马达开始转动,经过二级行星齿轮机构减速后,由输出小齿轮输出,输出小齿轮与回转机构的支承齿圈啮合,带动回转机构的支承外圈转动。
回转机构的结构如图 1 所示,从其结构可以看出,回转机构抱不死的原因可能出在常闭片式制动器上,因此对常闭片式制动器进行就车检测试验。
首先,测试整车液压系统的油压(应能达到20MPa)。起动发动机,支撑好4 条支腿(测试吊车操作平台的水平,对各支腿的高度进行调整)。在平台操纵室内操纵变幅杆,向“下降”位置操纵,在极限位置时油压能升到20MPa,说明整车液压系统油压符合要求。将变幅大臂举升到 75°左右,拉动回转 操 纵杆,油压在5MPa时(怠速)回转机构开始运转(液 压 马达下压盖通气孔处明显有液压油向外泄漏),说明常闭片式制动器的开启压力正常。
第二,测试回转机构的制动效果。断开回转机构常闭片式制动器的液压油,并在进油软管处安装一只压力表,操纵回转操纵杆,压力表指针指向12MPa 时,回转机构开始旋转,说明常闭片式制动器失效,其弹簧预紧力不够。在正常状态下,油压在20MPa 时转台也不会转动。
第三,对常闭片式制动器进行解体检查。先拆卸液压马达压盖螺栓,当液压马达脱离常闭片式制动器上盖时,可看到盖板腔内充满液压油。拆开上盖压板,可直接观察到制动器活塞。活塞上部有 12 根 Φ12.3×42mm的弹簧(弹簧的实际长度为 41.7~41.8mm),当活塞处于最低位置(制动位置)时,活塞顶部至活塞油缸上止口处有8mm 的距离,上盖压板与活塞缸筒接合面带有一个定位凸面(4.7mm),即活塞在油缸中的行程为8-4.7=3.3mm(如图 2 所示)。检查制动定片和制动动片,均完好。
第四,测试油缸与活塞的配合间隙。油缸上部直径为 Φ140+0.10mm,深度 为 33mm, 下 部 直 径 为 Φ135+0.10mm,大、小油缸的上止口处都有1.5×45°的倒角(便于安装活塞)。大活塞直径为 Φ1400.00mm,小活塞直径为 Φ1350.00mm,大、小活塞头部的“O”形密封圈槽深均为 5.2mm,宽度均为6.3mm,两端密封后形成活塞油腔(进油口位于大活塞底部、小活塞顶部)。大活塞顶面至小活塞“O”形密封圈槽上边沿的距离为28mm,油缸深度为33mm,减掉盖板定位凸面高度4.7mm,实际深度为28.3mm。也就是说,当活塞运行到上止点时,小活塞“O”形密封圈就越过小油缸上止口0.3mm,再加上小油缸上止口处1.5×45°的倒角,等于越过了 1.8mm,因此液压油有可能从小活塞“O”形密封圈处渗漏。
故障排除:经过试验,回转机构抱不死的主要原因是制动活塞的 12根回位弹簧预紧力不足,要排除此故障就要增强12 根回位弹簧的预紧力。另外,回转机构通气孔漏液压油也要一同排除。
①弹簧直径为 Φ12.3mm,弹簧孔直径为Φ12.5mm,只有 0.2mm 的余隙,弹簧压缩后会有卡在槽孔中的现象。为了让弹簧在槽孔中自由活动,将槽孔直径加大至Φ13mm(最佳为 Φ12.8mm)。弹簧的自由长度为41.7~41.8mm,压缩到最小尺寸时为27.7mm, 弹 簧 孔 深 度 为 31.2 ~31.3mm,弹簧高出活塞平面 10.5mm。如图 2 所示,在弹簧底部增加 3mm的垫片,在上盖压板底面增加 2mm的垫片,减少了活塞的行程,增强了弹簧的预紧力,并减少了活塞向上运行的距离,这样小活塞的“O”形密封圈就不会越过小油缸倒角口了。
②活塞与油缸的配合间隙为0.10mm,间隙偏大。拆卸下来的 2 个“O”形密封圈尺寸分别为 Φ140×5.7mm、Φ135×5.7mm,活塞上的槽深为5.2mm,宽度为 6.3mm,减掉配合间隙 0.10mm 和侧隙 0.6mm(“O”形密封圈外沿平面受压后首先向侧面挤压,填满侧面),“O”形密封圈在油缸中根本就没有过盈量,大、小活塞都有向外泄漏液压油的可能。改用 Φ140×6.3mm 和 Φ135×6.3mm 的“O”形密封圈,其配合过盈量达到了密封要求。