淺談附著式塔機液壓頂升系統的使用維修技術

張玉磊　高慶峰

摘 要：目前附著式塔機廣泛地應用于電力施工現場，占據了現場起重機械的半壁江山，但是其“液壓頂升系統”似乎跟不上電力施工的“快節奏”，時常“罷工”。配置的“液壓頂升裝置”，其系統技術狀況直接影響塔機作業時的效率和頂升時的安全性。由于工作環境普遍惡劣，操作員工水平以及素質相對較低，系統普遍得不到正常的使用維護，在使用和維修過程中常出現一些意想不到的故障。下面根據我多年的維修經驗，以川建C7050系列塔機頂升系統為例，著重介紹塔機液壓頂升系統的一些常見故障和分析判斷方法，供大家參考。

關鍵詞：油缸鎖不住；頂升無力；油缸泵站故障區分

1 液壓頂升系統原理

1.1 油缸原理及實物剖面圖（圖1）

1.2 泵站液壓系統原理圖（圖2）

說明：（1）HP高壓限壓閥，又叫高壓溢流閥，是操作面板上調整壓力的調壓閥，要求調整限制在40MP。（2）LSP油泵安全限壓閥，也是一個溢流閥，保護系統，不能隨意調整。（3）65巴（6.5MP）溢流閥，系統中稱作低壓溢流閥，無需調整。（4）25巴單向溢流閥，系統中稱作內腔式平衡閥。

2 常見故障分析與排除

生產塔機液壓頂升系統產品的廠家較多，雖然種類差別較大，產品結構也有不同，所用的液壓元件各異，但是原理都是一樣的。

2.1 油缸鎖不住

即在停止頂升作業操作后，油缸卸荷，在重力的作用下，載荷有不同程度的下降。這種現象是由于油缸活塞密封件損壞或油缸底部插裝的兩個單向閥的密封性不好，甚至單向閥彈簧斷裂，造成不能保持壓力所致。斷定方法如下：

2.1.1 將系統電機斷電，把油缸高壓腔油管打開，如果發現有“壓力油”流出，說明插裝式液壓單向閥故障卡阻封閉，必須維修或更換。（注意：禁止帶負荷拆卸該液壓閥）。

2.1.2 將油缸活塞桿全部伸出（注意：務必脫離塔機踏步），打開油缸的地壓腔油管，繼續伸出活塞桿，若油管中有壓力油流出，說明油缸活塞無桿腔密封件損壞。若無壓力油流出時，進行收缸動作，此時出現活塞桿不能收回，反而伸出，說明油缸活塞有桿腔密封件損壞。（注意：發現油缸密封件損壞，必須拆缸更換）。

2.2 系統工作時噪聲過大

該故障主要有以下原因造成：（1）系統各連接件連接不牢固，特別是電機的固定不牢固；（2）電機和泵的同軸度差，容易造成系統油溫升的很快，油泵使用壽命縮短；（3）系統油量少，不能保證泵的吸油。（4）油泵的吸油濾油器堵塞，致使吸油不暢。

2.3 系統無壓力或者有壓力不高，不能頂升

2.3.1 頂升前檢查時，出現壓力不足，首先要檢查（1）電機的旋轉方向要正確（箭頭所指方向）；（2）油量、油質良好；（3）油管無漏油現象。（4）電機、泵頭聯軸器脫落。（5）油泵吸油口濾網是否堵塞。

2.3.2 壓力不足且系統無異常噪聲，則要判斷是油缸故障還是泵站故障。

用硬幣將高壓油管封堵，進行頂升操作，壓力能夠升高至工作壓力32-38MP，并且能夠保持住高壓2-3分鐘。（注意：壓力不能超過40MP，太低或者太高都要調整高壓安全閥HP）。說明泵站沒有問題，問題在油缸。

用硬幣將高壓油管封堵，進行頂升操作，壓力仍然不足；調大高壓溢流閥無效，仍然不能達到工作壓力或者保持不住，則說明是泵站問題。

2.3.3 壓力不足且系統有較強的泄流聲響，可以初步斷定油缸單向閥故障敞開，采用3.2方法測試，泄流聲消除，可以確認油缸單向閥損壞；泄流聲仍然存在，可以確定油缸內部高壓溢流閥（高壓限壓閥、油泵安全限壓閥）、泵頭泄壓。

2.3.4 確定是泵站問題，要區分是溢流閥問題還是泵頭問題。

具體方法如下：將泵站與油缸的連接油管拆下，用金屬硬幣將泵站的兩個出油口堵上，把泵站蓋板打開、抬起至能夠觀察回油管路，用手觸摸高壓溢流閥（高壓限壓閥、油泵安全限壓閥）和油泵外殼，發熱異常的則出現故障的可能性較大。

啟動電機達到頂升位置，從低到高調節高壓限壓閥的壓力，同時觀察系統的回油量變化，如果隨著系統壓力的升高，系統回油量變小甚至無回油，則說明泵頭損壞（7050BSD塔機采用的是徑向柱塞泵，如果系統選用的是軸向柱塞泵，則可以直觀的觀察該泵泄油口的泄油流量，泄油量大且壓力高則泵頭損壞）；如果隨著系統壓力的升高，系統的回油量變化較小，則說明是高壓溢流閥（高壓限壓閥、油泵安全限壓閥）故障，需進行維修更換（注意：高壓限壓閥可調整壓力40MP以下；油泵安全限壓閥可調整壓力44MP左右，兩者都不能更換壓力太小或者太大的液壓閥）。

2.4 系統壓力正常但是活塞桿收不回去

低壓油路進油時油缸活塞桿收回（塔機下降或者空收活塞桿），其不收回的主要原因有：

2.4.1 控制系統低壓油路的低壓溢流閥（如圖2中65巴壓力閥）有故障，使系統低壓油路壓力達不到要求，此時低壓溢流閥部位發熱異常。

2.4.2 油缸活塞有桿腔端的密封件損壞，可以按照上述1.2進一步確定后維修。

2.4.3 油缸底部的液控單向閥（圖1中5、7大小流量單向閥）控制活塞卡滯或者閥芯彈簧斷裂，不能有效開啟液控單向閥。

2.4.4 液控單向閥控制油路堵塞（此時一般液壓油變質或者非常臟），控制油不能通暢地達到控制活塞。換液壓油清洗即可。

當出現油缸活塞干無法收回故障時，可將油缸無桿腔放氣塞擰松，待有液壓油流出時，將油缸的高壓油管擰到該處（即高低壓油管互換），油缸無桿腔油液會在重載作用下回到油箱（注意：不要持續操作能動時，壓力操作不要太大），油缸活塞桿收回，然后再拆卸液控單向閥。

2.5 活塞桿下滑

有液壓系統原理圖可以看出，系統采用的是H型雙向機能換向閥控制。低壓油路中的內腔式平衡閥（圖2中25巴單向閥）所調定的回油路背壓，是油缸活塞桿及其聯接的元寶梁物體的唯一支撐力，這一故障就是內腔平衡閥存在問題。endprint

2.5.1內腔式平衡閥磨損或堵塞，出廠調定的壓力（25巴）下降或者失壓。清洗檢修或者更換。

2.5.2 活塞桿及其連接的物體重量超過規定值。一般滑落速度很慢，可以適當調高內腔式平衡閥開啟的壓力。

2.6 系統壓力正常但是油缸的頂升速度下降，或者頂不動且系統發熱很快

記得公司最初購置的川建C7050B型塔機液壓頂升系統就是這種情況，廠家召回了所有（8臺）泵站，增大了泵頭容量和高壓溢流閥。該現象不是系統本身出現了故障，而是由于系統不匹配所致，換言之選擇泵的容量小了，“是小馬拉大車”。液壓系統的生產廠家在使用說明書中表明了額定壓力，塔機生產廠家就是按照此壓力來計算所需的頂升力，并選擇系統型號、規格的。從系統液壓原理中可以看出，系統的壓力是由溢流閥確定的，而溢流閥都是有一定的一流范圍，當系統頂升壓力達到預先調定數值時，系統所供的又不能進入油缸，而是從溢流閥溢流，系統不做有效功，系統發熱迅速，油很快變質、泵頭燒壞。處理方法：

2.6.1 調換壓力級別更高的系統。

2.6.2 查看或咨詢廠家系統配置是否有調高壓力的空間，主要是柱塞泵額定容量較實際工作壓力余量較大，可以同時調節系統高壓限壓閥（本系統可以調到40-44MP）和油泵安全閥的壓力（本系統調節到44-47.5MP），注意：務必保證：高壓限壓閥壓力-小于油泵安全閥的壓力-小于油泵額定工作壓力。這樣如果高壓限壓閥壓力能夠大于塔機實際需求的工作壓力即可工作，否則調換壓力級別更高的系統。

3 液壓閥的調整方法及安全注意事項

3.1 節流閥的調節：參見圖1

在下降過程中，流量及速度的控制是通過節流閥（9）來實現的，節流閥取決于特定的機型，因此不能預先調整它的流量。下降過程中，過高的流量會引起抖動，調整時需要先排凈油缸內的氣體，頂升套架必須放置于塔身的凸耳上或穿上銷軸，換言之禁止裝置在半空中調整。

3.1.1 液壓缸排氣

注意：液壓缸排氣前必須卸載，頂升套架必須放置于塔身的凸耳上或穿上銷軸。

松開泵站組件上的高壓限壓閥（圖2 HP）；帶活塞桿縮回后，用內六角扳手將排氣螺絲BP（V1）松開1/4圈，操作活塞桿盡量伸出，擰勁排氣螺絲BP（V1）；將高壓排氣螺絲HP（V2），松開1/4圈，縮回活塞桿再擰緊排氣螺絲即可。

3.1.2 節流閥調節方法

取下蓋形螺母a，松開鎖緊螺母b，將針閥完全擰緊，再松開1/4圈，擰緊鎖緊螺母b；稍微頂升一下，再降下來，如果速度太慢，將針閥再松一點，一次最大可調整1/4圈，上緊鎖緊螺母b，裝好蓋形螺母a即可。注意：節流閥出廠前都已經調好，一般不要隨意調整。出現問題或者更換了元件，務必按照上述要求少量調整。

3.2 高壓限壓閥的調整

3.2.1 高壓限壓閥應在每次頂升前進行調整，調整時，塔機回轉部分應予以固定。高壓限壓閥的壓力值必須按照順序調到稍高于頂升塔機上回轉部分所需的最小值（能夠頂升起步即可），而不是最大值。

3.2.2 操作方法：松開滾花螺母，然后達到頂升位置，慢慢擰緊，觀察壓力表，壓力慢慢上升，能夠頂升時（本機構所需壓力32MP左右），擰上滾花螺母，然后再調高壓力3-5MP，是壓力值稍高于頂升所需壓力值。注意：任何情況下壓力調整都不允許超過系統的最大值（40MP）。

3.3.3 低壓限壓閥、平衡閥、油泵安全閥的檢查

這三種液壓閥在出廠時已經校準，無需進行調整。但是一經更換或者檢查清洗不小心調動過，則需要恢復出廠設計，可以開啟到最大，然后回1/4圈即可。

參考文獻

[1]川建7050BSD塔機使用說明書.

[2]黃志堅.塔式起重機液壓系統及維修概述[M].北京：機械工業出版社.

作者簡介：張玉磊（1975-），男，山東省濰坊市，機械專業工程師，大專（學歷），主要從事起重機械維修改造和使用管理。

高慶峰（1966-），男，山東省淄博市，機械專業工程師，大專（學歷），主要從事起重機械電氣系統維修、改造。endprint

2.5.1內腔式平衡閥磨損或堵塞，出廠調定的壓力（25巴）下降或者失壓。清洗檢修或者更換。

2.5.2 活塞桿及其連接的物體重量超過規定值。一般滑落速度很慢，可以適當調高內腔式平衡閥開啟的壓力。

2.6 系統壓力正常但是油缸的頂升速度下降，或者頂不動且系統發熱很快

記得公司最初購置的川建C7050B型塔機液壓頂升系統就是這種情況，廠家召回了所有（8臺）泵站，增大了泵頭容量和高壓溢流閥。該現象不是系統本身出現了故障，而是由于系統不匹配所致，換言之選擇泵的容量小了，“是小馬拉大車”。液壓系統的生產廠家在使用說明書中表明了額定壓力，塔機生產廠家就是按照此壓力來計算所需的頂升力，并選擇系統型號、規格的。從系統液壓原理中可以看出，系統的壓力是由溢流閥確定的，而溢流閥都是有一定的一流范圍，當系統頂升壓力達到預先調定數值時，系統所供的又不能進入油缸，而是從溢流閥溢流，系統不做有效功，系統發熱迅速，油很快變質、泵頭燒壞。處理方法：

2.6.1 調換壓力級別更高的系統。

2.6.2 查看或咨詢廠家系統配置是否有調高壓力的空間，主要是柱塞泵額定容量較實際工作壓力余量較大，可以同時調節系統高壓限壓閥（本系統可以調到40-44MP）和油泵安全閥的壓力（本系統調節到44-47.5MP），注意：務必保證：高壓限壓閥壓力-小于油泵安全閥的壓力-小于油泵額定工作壓力。這樣如果高壓限壓閥壓力能夠大于塔機實際需求的工作壓力即可工作，否則調換壓力級別更高的系統。

3 液壓閥的調整方法及安全注意事項

3.1 節流閥的調節：參見圖1

在下降過程中，流量及速度的控制是通過節流閥（9）來實現的，節流閥取決于特定的機型，因此不能預先調整它的流量。下降過程中，過高的流量會引起抖動，調整時需要先排凈油缸內的氣體，頂升套架必須放置于塔身的凸耳上或穿上銷軸，換言之禁止裝置在半空中調整。

3.1.1 液壓缸排氣

注意：液壓缸排氣前必須卸載，頂升套架必須放置于塔身的凸耳上或穿上銷軸。

松開泵站組件上的高壓限壓閥（圖2 HP）；帶活塞桿縮回后，用內六角扳手將排氣螺絲BP（V1）松開1/4圈，操作活塞桿盡量伸出，擰勁排氣螺絲BP（V1）；將高壓排氣螺絲HP（V2），松開1/4圈，縮回活塞桿再擰緊排氣螺絲即可。

3.1.2 節流閥調節方法

取下蓋形螺母a，松開鎖緊螺母b，將針閥完全擰緊，再松開1/4圈，擰緊鎖緊螺母b；稍微頂升一下，再降下來，如果速度太慢，將針閥再松一點，一次最大可調整1/4圈，上緊鎖緊螺母b，裝好蓋形螺母a即可。注意：節流閥出廠前都已經調好，一般不要隨意調整。出現問題或者更換了元件，務必按照上述要求少量調整。

3.2 高壓限壓閥的調整

3.2.1 高壓限壓閥應在每次頂升前進行調整，調整時，塔機回轉部分應予以固定。高壓限壓閥的壓力值必須按照順序調到稍高于頂升塔機上回轉部分所需的最小值（能夠頂升起步即可），而不是最大值。

3.2.2 操作方法：松開滾花螺母，然后達到頂升位置，慢慢擰緊，觀察壓力表，壓力慢慢上升，能夠頂升時（本機構所需壓力32MP左右），擰上滾花螺母，然后再調高壓力3-5MP，是壓力值稍高于頂升所需壓力值。注意：任何情況下壓力調整都不允許超過系統的最大值（40MP）。

3.3.3 低壓限壓閥、平衡閥、油泵安全閥的檢查

這三種液壓閥在出廠時已經校準，無需進行調整。但是一經更換或者檢查清洗不小心調動過，則需要恢復出廠設計，可以開啟到最大，然后回1/4圈即可。

參考文獻

[1]川建7050BSD塔機使用說明書.

[2]黃志堅.塔式起重機液壓系統及維修概述[M].北京：機械工業出版社.

作者簡介：張玉磊（1975-），男，山東省濰坊市，機械專業工程師，大專（學歷），主要從事起重機械維修改造和使用管理。

高慶峰（1966-），男，山東省淄博市，機械專業工程師，大專（學歷），主要從事起重機械電氣系統維修、改造。endprint

2.5.1內腔式平衡閥磨損或堵塞，出廠調定的壓力（25巴）下降或者失壓。清洗檢修或者更換。

2.5.2 活塞桿及其連接的物體重量超過規定值。一般滑落速度很慢，可以適當調高內腔式平衡閥開啟的壓力。

2.6 系統壓力正常但是油缸的頂升速度下降，或者頂不動且系統發熱很快

記得公司最初購置的川建C7050B型塔機液壓頂升系統就是這種情況，廠家召回了所有（8臺）泵站，增大了泵頭容量和高壓溢流閥。該現象不是系統本身出現了故障，而是由于系統不匹配所致，換言之選擇泵的容量小了，“是小馬拉大車”。液壓系統的生產廠家在使用說明書中表明了額定壓力，塔機生產廠家就是按照此壓力來計算所需的頂升力，并選擇系統型號、規格的。從系統液壓原理中可以看出，系統的壓力是由溢流閥確定的，而溢流閥都是有一定的一流范圍，當系統頂升壓力達到預先調定數值時，系統所供的又不能進入油缸，而是從溢流閥溢流，系統不做有效功，系統發熱迅速，油很快變質、泵頭燒壞。處理方法：

2.6.1 調換壓力級別更高的系統。

2.6.2 查看或咨詢廠家系統配置是否有調高壓力的空間，主要是柱塞泵額定容量較實際工作壓力余量較大，可以同時調節系統高壓限壓閥（本系統可以調到40-44MP）和油泵安全閥的壓力（本系統調節到44-47.5MP），注意：務必保證：高壓限壓閥壓力-小于油泵安全閥的壓力-小于油泵額定工作壓力。這樣如果高壓限壓閥壓力能夠大于塔機實際需求的工作壓力即可工作，否則調換壓力級別更高的系統。

3 液壓閥的調整方法及安全注意事項

3.1 節流閥的調節：參見圖1

在下降過程中，流量及速度的控制是通過節流閥（9）來實現的，節流閥取決于特定的機型，因此不能預先調整它的流量。下降過程中，過高的流量會引起抖動，調整時需要先排凈油缸內的氣體，頂升套架必須放置于塔身的凸耳上或穿上銷軸，換言之禁止裝置在半空中調整。

3.1.1 液壓缸排氣

注意：液壓缸排氣前必須卸載，頂升套架必須放置于塔身的凸耳上或穿上銷軸。

松開泵站組件上的高壓限壓閥（圖2 HP）；帶活塞桿縮回后，用內六角扳手將排氣螺絲BP（V1）松開1/4圈，操作活塞桿盡量伸出，擰勁排氣螺絲BP（V1）；將高壓排氣螺絲HP（V2），松開1/4圈，縮回活塞桿再擰緊排氣螺絲即可。

3.1.2 節流閥調節方法

取下蓋形螺母a，松開鎖緊螺母b，將針閥完全擰緊，再松開1/4圈，擰緊鎖緊螺母b；稍微頂升一下，再降下來，如果速度太慢，將針閥再松一點，一次最大可調整1/4圈，上緊鎖緊螺母b，裝好蓋形螺母a即可。注意：節流閥出廠前都已經調好，一般不要隨意調整。出現問題或者更換了元件，務必按照上述要求少量調整。

3.2 高壓限壓閥的調整

3.2.1 高壓限壓閥應在每次頂升前進行調整，調整時，塔機回轉部分應予以固定。高壓限壓閥的壓力值必須按照順序調到稍高于頂升塔機上回轉部分所需的最小值（能夠頂升起步即可），而不是最大值。

3.2.2 操作方法：松開滾花螺母，然后達到頂升位置，慢慢擰緊，觀察壓力表，壓力慢慢上升，能夠頂升時（本機構所需壓力32MP左右），擰上滾花螺母，然后再調高壓力3-5MP，是壓力值稍高于頂升所需壓力值。注意：任何情況下壓力調整都不允許超過系統的最大值（40MP）。

3.3.3 低壓限壓閥、平衡閥、油泵安全閥的檢查

這三種液壓閥在出廠時已經校準，無需進行調整。但是一經更換或者檢查清洗不小心調動過，則需要恢復出廠設計，可以開啟到最大，然后回1/4圈即可。

參考文獻

[1]川建7050BSD塔機使用說明書.

[2]黃志堅.塔式起重機液壓系統及維修概述[M].北京：機械工業出版社.

作者簡介：張玉磊（1975-），男，山東省濰坊市，機械專業工程師，大專（學歷），主要從事起重機械維修改造和使用管理。

高慶峰（1966-），男，山東省淄博市，機械專業工程師，大專（學歷），主要從事起重機械電氣系統維修、改造。endprint