3.6汽车起重机起升机构的故障诊断与排除
      （1）概况
    汽车起重机的起升机构是由一套机械和液压组合式的卷扬系统所组成，一般由主、副卷扬所组成，用以实现重物的垂直升降运动。起升机构通常由液压泵、换向阀，平衡阀、液压马达、减速器、制动器、卷筒、钢丝绳滑轮组和吊钩等组成；工作中，通过起升机构，与变幅机构和回转机构共同配合，能把吊重物吊到指定的位置和高度；起升机构出现故障不仅会影响到作业效率，而且会直接影响运行和作业的安全性，因此，出现异常现象要及时检查和排除。
    汽车起重机起升系统，如图25所示。

    当换向阀置于右位时，压力油经梭阀，单项节流阀进入制动器液压缸，制动器松开，压力油同时经平衡阀中的单向阀进入起升液压马达，驱动其旋转，使吊重起升。靠单项节流阀的节流作用，制动器松开较起升卷扬机构液压马达旋转滞后，避免吊重在起升驱动力矩未充分建立前下溜（“溜钩”）。
    当换向阀置于左位时，压力油直接进入起升机构液压马达的另一腔，同时经梭阀，单项节流阀进入制动器液压缸，松开制动器，液压马达反转，吊重下放，此时，平衡阀的远控口受到压力油的作用，推动平衡阀的阀芯，调节其开度，使吊重平稳下降。
    当换向阀处于中位时，整个回路卸荷，在制动器液压缸在自身弹簧和单向节流阀的作用下，迅速刹住液压马达，这样即使液压马达有内泄漏也能保证吊重被迅速制动住，以实现空中可靠悬停和就位。
    起升机构常见故障主要有液压系统压力升不高、吊重无力；制动失灵（负载自行跌落或下滑）；起升钢丝绳异常损坏。具体分析如下。
    （2）液压系统压力升不高、吊重无力
    该现象虽然单一，但引起的原因却很复杂，而且是多方面的，分析这类故障产生的原因时，应从以下几方面去考虑。
    液压泵损坏、渗漏过大排油量不足、液压系统溢流阀开启压力过低、油箱液面过低、吸油管堵塞等。诊断要根据这5条，对系统进行逐一检查。
    ①液压泵故障导致起升无力。汽车起重机液压泵常用齿轮泵和轴向柱塞泵，齿轮泵常见故障是齿轮端面与前后盖之间的滑动结合面严重拉伤产生的内泄漏太大，导致输出流量减少产生拉伤的主要原因，一是齿轮装配前毛刺（齿形上）未能仔细清除，运转后拉伤结合面；二是污物进入泵内楔人齿轮端面与前后盖之间的滑动间隙内，拉伤配合面，说明高低压腔经拉伤的沟槽空隙而连通，导致输出流量减少，从而导致起升机构压力升不高、吊重无力。轴向柱塞泵常见故障有两种，一是配流盘表面磨损，导致渗漏过大、流量严重不足；二是液压泵转动机件损坏，输出功率和转速下降。全液压起重机液压系统油液污染，不清洁，液压泵经长久使用，其配流面发生磨损很常见，该泵是采用轴向配流的，配流盘与端盖用销定位，相对不动，在弹簧和液压力的作用下，缸体紧压在配流盘上，两者相对旋转，严重磨损后，开始内漏，供油减少，导致起升机构工作无力。
    拆开齿轮泵，用平面磨床磨平前后盖端面和齿轮端面，并清除齿形上的毛刺，但不能倒角，经平磨后的前后盖端面上卸荷槽尺寸会有变化，应适当加深加宽。轴向柱塞泵故障的排除是，当配流面磨损不太严重时，可用研磨砂平板玻璃上研磨平面；当配流面磨损太严重无法修复时，应更换新件。
    ②溢流阀开启压力过低导致起升无力。溢流阀的作用是防止起升机构液压回路压力过载，保护其不被破坏，按规定起升机构溢流阀的调整压力是20～21 MPa，在起吊额定载荷时，如果溢流阀压力过低达不到规定要求，就会导致起升无力，这时要调整溢流阀压力，如果将调节螺栓拧到底，压力仍升不上去，证明该溢流阀失效。
    主要措施是拆下溢流阀检修，清洗、根据损坏程度更换损坏件或换新件。
    ③起升换向阀内渗漏导致起升无力。起升换向阀内滑阀杆O形密封圈油封损坏或磨损，阀杆间隙超过0. 03mm时，阀内泄漏量加大，也是造成起升压力上不去的原因之一。
    ④油箱液面过低，吸油管堵塞造成起升无力。该原因比较直观，很好排除，若油箱液面低，加入液压油规定的液面即可；同时在加油前清洗吸油滤清器，更换滤芯。
    （3）制动失灵（负载自行跌落或下滑）
    ①液压马达或换向阀内漏，系统压力不足导致制动失灵。在起升机构各种各样的故障中，以制动失灵最为危险，一旦发生，轻者使起重机无法使用，重者会造成人员伤亡和财产损失，所以要高度重视。
    制动失灵可能有多个原因引起，既可能是液压马达或换向阀严重内泄漏所致，也可能是卷扬制动器失灵所致，因此，在故障分析时，要全面考虑、综合判断、逐一排除、直至确认。要准确判定原因，首先，必须掌握故障分析的正确思路和方法；其次，是必须熟悉系统结构和液压工作原理，只有这样，才能灵活主动，以不变应万变。
    目前汽车起重机已走向全液压化，因此很多故障往往都与液压系统有关，起升机构液压工作原理图，见图25。起升卷扬制动器一般为常闭式弹簧制动，通常由液压缸进行控制，其制动压力为液压泵的出口压力，为分析方便，设制动最小开启压力为P1，其大小等于克服制动弹簧压紧力所需压力，设平衡阀开启压力为尸：，为放吊钩进入油路的最低压力，设空载压力为P0，指克服系统机械摩擦阻力和液流阻力所需压力，为保证系统正常工作，要求P0≥P1≥P2。当液压马达和换向阀严重磨损引起系统异常内漏时，会使系统所能建立的压力不足以克服较大的负载，即起升驱动力不够，但容易大于P1，因为P1相对较小，大于P1时，起升制动器的制动就会立刻解除，制动解除了，而起升驱动力矩不够，溜钩就会发生，重物就会失控。
    液压马达的驱动力矩与系统压力成正比，系统压力不能保证马达力矩驱动负载，却能打开制动，就会出现重物下溜，出现这种情况时，从故障判断的思路上，应当想到是液压马达和换向阀磨损，但由于液压马达摩擦副的摩擦速度和累积摩擦距离要远大于换向阀，所以首先考虑的是液压马达磨损。一般使用的卷扬马达为轴向柱塞马达，引起马达内漏严重的主要原因有以下几方面：缸体与配流盘结合面的磨损；驱动轴支承轴承的磨损；缸体的压紧弹簧的压紧力不足；柱塞和缸体孔的磨损；柱塞滑靴的损坏。其中前三条原因会引起配流盘和缸体间的压紧力不足，密封不严，这是引起马达严重内漏和驱动力不足的主要原因，查出原因后，需针对上述项目进行修理或更换新件。
    当液压马达经检查、维修完后装机，若故障依旧，则应考虑换向阀内漏所致，拆卸换向阀进行修理或更换。
    ②制动器故障导致制动失灵。除了上述原因外，制动器不能工作，也是起升机构制动失灵或发生溜钩的常见原因，起升卷扬制动的摩擦副间由于存在一定的压力和相对运动速度，故在使用过程中会逐渐磨损，尤以制动和松开的过渡过程磨损更快；制动弹簧也会随着使用时间的延长，其弹性逐渐减弱，个别弹簧也可能出现疲劳断裂，这些因素均会导致制动力的下降，甚至丧失制动力。一制动驱动机构运动受卡也会导致制动力的下降或丧失制动力。制动力的小幅下降一般可通过调整螺栓得到恢复。当系统因特殊原因导致回油压力过大时，也会使制动自动打开而引起溜钩现象。
    卷扬制动器有两种常见形式，一种是内置多片式，另一种是外抱带式。如果是内置多片式制动器，应该即时拆检，检查制动钢片和制动摩擦片的磨损情况是否超过使用极限，是否有严重损坏；检查制动弹簧是否损坏或疲劳断裂。如有以上问题，必须更换损坏部件，才能排除故障；对于外抱带式制动器，及时检查制动片是否有油污，各连接点是否可靠，制动片磨损状况，调整制动的机构是否正常等，并根据检查的具体情况进行维修、排除故障。
    ③平衡阀故障导致制动失灵（溜钩）。平衡阀是起升液压系统中非常重；要的元件，平衡阀阀芯、阀座之间的磨损一方面会丧失必要的密封性，另一方面由于它们之间配合间隙的增大，阀芯因受较大偏心液力的作用而引起运动受卡，从而使平衡阀失去平衡作用，阀芯阻尼孔的阻塞或异物卡住阀芯，也会导致平衡阀失效。
    当平衡阀失效时，在下放重物过程中就会出现溜钩，即在下放重物过程中，重物下落速度失控，很可能导致事故的发生。
    平衡阀失效时，根据其液压原理图，对重物起升过程几乎没有影响，因为液流直接打开平衡阀内的单向阀，平衡阀不起作用，但对下降作用有明显影响，所以平衡阀故障是造成溜钩的原因之一。
    拆检平衡阀，首先对平衡阀进行清洗，若发现平衡阀开闭油口活塞复位弹簧损坏，须更换弹簧；若平衡阀个部件磨损严重，则须更换平衡阀。
    通常，可通过下列方法确定溜钩故障的具体部位：当手柄在换向阀中位出现溜钩时，可以断定是制动器出了故障；当手柄处于换向阀下降位置出现溜钩时，可以断定是平衡阀出了故障；当手柄处于平衡阀上升位置出现溜钩时，可以断定是马达或换向阀出了故障。

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