集裝箱正面吊運機制動系統(tǒng)故障處理

李元錚

摘要：制動系統(tǒng)是集裝箱正面吊運機的主要動力源，由于集裝箱正面吊運機的工作環(huán)境十分惡劣，裝卸動作較頻繁，而且需要連續(xù)工作很長時間，因此很容易出現系統(tǒng)故障問題。對此，從制動系統(tǒng)原理入手，列舉了設備的常見故障，并提出相應處理方法和改進措施，以解決正面吊運機的制動故障。

關鍵詞：集裝箱；正面吊運機；制動系統(tǒng)；故障

中圖分類號：TH24文獻標識碼：A 文章編號：2095－6835（2014）08－0009－02

目前，集裝箱正面吊運機被廣泛應用于集裝箱場堆的裝卸作業(yè)中，是港口重要的設備之一。現對集裝箱正面吊運機制動系統(tǒng)的工作原理和基本特性進行簡單介紹，對其制動系統(tǒng)故障記錄進行歸納分析，找出故障的真正原因，并結合正面吊整機結構和使用要求，提出改進方案，以提高集裝箱正面吊運機制動系統(tǒng)的工作性能。

1DRD-S，DRF正面吊制動系統(tǒng)的原理

DRD-S和DRF的正面吊制動系統(tǒng)的工作原理和液壓工作系統(tǒng)是相一致的，差異在于DRF系列使用的是獨立帶冷卻風扇的液壓小油箱。

1.1系統(tǒng)組成

葉片泵、蓄能器、充壓閥、剎車閥、手剎閥和制動片等相關器件共同組成該剎車的系統(tǒng)。其中，駐車制動器是一種鉗盤式制動器，一般安裝在傳動軸上，其工作原理是依靠彈簧壓縮的力量進行相關的制動來完成相關工作。

1.2剎車油路

全液壓式的系統(tǒng)模式組織是由充壓閥、剎車踏板閥和蓄能器構成和控制的。當移動剎車踏板閥閥芯下移時，蓄能器壓力迅速作用到輪邊剎車，輪邊剎車的壓力隨著剎車踏板閥閥芯位移的改變而改變。剎車的踏板閥閥芯位置如果發(fā)生移動，則會直接影響輪邊剎車的位置。蓄能器壓力值的正常范圍為17 MPa，當蓄能器的出口壓力值保持在正常范圍內時，蓄能器作用于剎車的次數可以反復、多次作用；當蓄能器出口部分的壓力低于設定的壓力值時，則其沖壓閥會迅速切換油路，液壓受到切換作用則向蓄能器增壓，在壓力滿充后，充壓閥進行油路切換，壓力根據剎車回路的情況導入葉片泵的壓力進行冷卻，隨后進行潤滑處理，制動片導入的油經過冷卻處理后再回到油箱中。

2剎車系統(tǒng)的概要

蓄能器是影響剎車系統(tǒng)的關鍵，剎車系統(tǒng)在進行調節(jié)和維修時必須特別注意其工作狀態(tài)，定期檢查其預充壓力。如果蓄能器損壞，通常會出現以下問題：①剎車效果滯后，響應不及時。②在充壓閥持續(xù)不斷的運動過程中，發(fā)動機停止會衰減剎車的作用。③充壓閥頻繁動作容易引起閥芯彈簧因過度受力而發(fā)生損壞，油泵受到過大的沖擊力而損壞。④充壓閥充壓或閥芯發(fā)卡等狀態(tài)，使冷卻油不能順暢進入制動器，不能及時冷卻系統(tǒng)進行剎車時的熱量，造成密封件老化和磨損。⑤在吊作業(yè)過程中，換向十分重要，需要運行多次、頻繁制動，這直接影響了剎車系統(tǒng)，使其液壓沖擊次數增多。⑥如果蓄能器失去效用，液壓產生的沖擊會損壞液壓閥和葉片泵等相關系列原件，加快系統(tǒng)磨損，受損的金屬器件和顆粒在制動的回路過程中沒有進行過濾就回到油箱，共用一個液壓油箱會對DRD造成破壞。⑦柱塞在工作過程中吸入磨屑，斜盤式的軸向柱塞泵中的摩擦副受到阻塞，閥靴與斜盤之間的摩擦由于磨粒變成了干摩擦，滑靴的頭部與斜盤之間

圖1所示。圖1中的聚合關系表明，在一個ACC系統(tǒng)中可能有多個線路，一個線路（或車站）下又有多個車站（或設備）。結合AFC五層結構，在系統(tǒng)領域模型基礎上，對ACC系統(tǒng)的軟件概念架構進行了設計，如圖２所示。

如圖2所示，ACC系統(tǒng)可劃分為設備子系統(tǒng)、車站子系統(tǒng)、線路子系統(tǒng)和ACC中心子系統(tǒng)4級，每一級子系統(tǒng)又可劃分為展現層、業(yè)務層、通信層和數據層。其中，展現層負責處理用戶界面，業(yè)務層負責處理管理邏輯，通信層負責處理網絡和數據庫交互，而數據層則負責處理持久性數據維護。中心子系統(tǒng)是ACC系統(tǒng)的核心，它不僅擁有展現層，而且業(yè)務層和數據層的內容也比其他級別的子系統(tǒng)要復雜得多。對于前文所述的系統(tǒng)核心需求而言，線路級子系統(tǒng)和車站級子系統(tǒng)則不需要表現層，而且其業(yè)務層也僅為解析數據業(yè)務，數據層也僅處理車票交易數據。對于設備級子系統(tǒng)，甚至連數據層也無需設計。

3結束語

在分析南京市地鐵ACC建設需求的基礎上，對南京市地鐵ACC的技術需求和性能需求進行了分析，并運用軟件工程、軟件領域建模等有關理論方法，對ACC系統(tǒng)的領域建模進行了架構，對軟件概念進行了設計。

參考文獻

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〔編輯：王霞〕

Nanjing Subway Ticket Clearing Management Systems Requirements Analysis and Architecture Design

Wang Yuanyuan, Li Lifen, Mi Chuanmin

Abstract: On basis of core business needs of ACC system of Nanjing subway, the requirements analysis is made, the system domain model is established, and the conceptual architecture of the ACC system is designed.

Key words: rail transit; AFC system; ACC; system architecture

遭到破壞，容積損壞使造成壓力無法建立。

3駐車制動器

驅車制動器的駐剎原理是通過駕駛室內的手動開關控制二位四通手動換向閥而改變油路，起駐剎和停止作用。

當油路開關不作用時，發(fā)動機運轉，液壓油通過駐車換向閥導向駐車制動器進油腔。此時，壓力油推動駐車制動器活塞克服彈簧壓力，使制動蹄片打開，駐車制動解除。在發(fā)動機運轉（或蓄能器有壓力）時，合上開關，駐車換向閥則改變油路方向，使液壓油不進入駐車制動器，而通過另一路導向驅動橋輪邊制動器使其作用。此時的駐車制動器由于壓力油被切斷，活塞通過強彈簧力的作用將蹄片和傳動軸剎車盤抱死，使車輛停止，防止車輛在熄火后自動滑行，保障停車安全。

駐車制動器具有較好的做功效用，主要表現為：在車輛停止時，駐車制動器借用彈簧力的作用抱住傳動軸的剎車盤，控制機械滑移；當液壓系統(tǒng)在一定條件下失去壓力時，駐車制動器起到應急、避險的作用，如果腳制動沒有失去功用，則不可用手制動控制剎車。

要對駐車的制動器進行定期檢查和調整，注意進油壓力和制動器油腔是否完好、是否泄漏，確保手剎車能夠正常使用。彈簧力是駐車制動力的保障，所以要時刻注意其彈簧力是否充足。另外，檢查剎車蹄片是否有磨損及其磨損程度，并根據間隙的情況進行調整，力求達到最佳狀態(tài)，確保行車安全。

4常見故障及處理

制動系統(tǒng)常見故障及處理方法如表1所示。

表1制動系統(tǒng)常見故障及處理方法

常見故障 主要原因 處理方法

制動響應滯后 蓄能器損壞或預充壓力過低 更換蓄能器或補充氮氣

制動距離過長 泵1有內泄 檢修葉片泵

閥4或2壓力設定太低 檢測壓力重新調整

制動摩擦片磨損 更換摩擦片

制動活塞油封漏油 更換油封

駐車制動失靈 駐車制動器7液壓油泄露 檢修更換換手剎閘

驅車制動器10彈簧力不足 更換彈簧

驅車制動器10摩擦片磨損 更換摩擦片

制動器的液壓油

漏到輪邊減速器 制動腔油封老化失效 更換制動腔油封

5故障分析

制動系統(tǒng)的相關故障現象主要為制動失靈或制動器漏油。究其原因首先是由于蓄能器失效造成液壓沖擊運動加強、頻率增加，導致泵、閥磨損，對液壓軸造成污染。被污染的液壓油在系統(tǒng)中循環(huán)，使整車液壓系統(tǒng)零部件受到程度不一的破壞，造成液壓的相關零件摩擦間隙不一致，多數呈微米級狀態(tài)，液壓泵的摩擦副被破壞也就破壞了容積泵的密封條件，使泵失效無法建立壓力油。除此之外，磨損的調壓閥閥芯直接影響著蓄能器的壓力狀態(tài)，使其無法達到相關標準，使充壓閥先導閥無法換向，充壓閥一直處于左位或中位，往冷卻回路的液壓油不足，導致制動器油封過熱老化而失效。

6改進方案

針對故障原因、正面吊的實際使用和維護情況，要真正提高正面吊液壓制動系統(tǒng)的可靠性，必須對液壓制動系統(tǒng)進行改

進，具體的改進方案如下：①加裝蓄能器的壓力感應塞，按照一定的標準與警示燈保持串聯(lián)，檢測正面吊和低壓警示燈的運作是否符合規(guī)定。通常情況下，如果調壓閥產生故障或者蓄能器的性能下降，則會引起亮燈的時間過長等現象。②增加溫度傳感器裝置，將其增設在冷卻潤滑的回油管相關接頭處，當液壓油的溫度達到一定的高溫標準時，則會發(fā)出“蜂鳴”般的警報聲。③采用順序閥和減壓閥代替?zhèn)鹘y(tǒng)舊的充壓組合閥，將其安裝在通往冷卻潤滑的相關管路上。改裝的思路是保證蓄能器回路的供油，保證制動回路的可靠性。當蓄能器壓力充足時，順序閥打開，通過減壓閥進行減壓，給冷卻回路供油。

7液壓回路分析

在閥件安裝的管路上對原系統(tǒng)進行改進是可行的，首先將待換閥固定在鉆有孔的鋼板上，再把鋼板安裝在原沖壓閥的相應位置；然后旋開壓力繼電器和溫度傳感器的管接頭，并串聯(lián)一個能與接頭對接的三通管接頭。

改進后的液壓回路可以動態(tài)監(jiān)測整個制動系統(tǒng)的性能，發(fā)現故障所在并及時保修，避免了正面吊運機長期帶病工作直到系統(tǒng)癱瘓才保修的現象，提高了正面吊行駛操作的安全性，更重要的是，及時報修可以有效避免因油液污染引起的連鎖故障。

當閥芯出現卡阻或磨損時，會使冷卻回路中液壓油急速降低，并且此種現象初期不易被發(fā)現，如果不能及時處理，則會影響制動器的密封，導致液壓沖擊加強，致使閥體和管接頭等相關部件受損。原舊系統(tǒng)過濾器安裝在冷卻回路上，沒有過濾制動系統(tǒng)，不利于運轉，留下了隱患。液壓系統(tǒng)受到損壞，吸入帶有磨粒的液壓油，嚴重損害泵的安全，形成致命傷害。改進的新系統(tǒng)將高壓過濾器安裝在泵出口處，確保整體的系統(tǒng)液壓油過濾，有效減小零件之間“牽一發(fā)而動全身高”的損壞效應，避免一個零件磨損而影響整個系統(tǒng)；去掉充壓閥，使新制動系統(tǒng)的可靠性增強，蓄能器增強了及時補壓的功效，有效減小因閥芯卡阻和磨損帶來斷流等負面影響。增設壓力繼電器，能夠更好地動態(tài)監(jiān)測蓄能器，及時了解調壓器和順序閥的性能狀態(tài)，確保工作有序進行。溫度傳感器設置在冷卻油路出口處的管接頭上，當溫度超過一定的負荷標準時能夠及時顯現。通過傳感器加強監(jiān)測制動系統(tǒng)的相關性能，避免因冷卻回路缺油又無法及時察覺，導致制動系統(tǒng)故障頻發(fā)的情況發(fā)生。

8結束語

總之，隨著液壓技術的不斷發(fā)展，液壓元件集成化程度將會越來越高，使得系統(tǒng)的穩(wěn)定性能更加優(yōu)越。由于集裝箱正面吊運機大多工作時間長、使用頻繁、起重量大，為減少設備故障率，通過對集裝箱正面吊運機液壓系統(tǒng)進行優(yōu)化設計，使設計在滿足定量和可靠度的前提下達到最佳的優(yōu)化效果，使正面吊運機液壓系統(tǒng)以往所遇到的一系列問題以更加合理的方式解決。

參考文獻

［1］朱禮順，梅家強，陳福來.叉車驅動橋制動系統(tǒng)故障分析與工藝改進［J］.叉車技術，2007（01）.

［2］羅睿，吳猛.集裝箱正面吊運機的濕式制動系統(tǒng)解讀［J］.工程機械與維修，2011（10）.

〔編輯：李玨〕

Container Front Lifting Braking System Troubleshooting

Li Yuanzheng

Abstract: The braking system is the main power source of container reaches stacker, container reach stacker because the work environment is very harsh, more frequent loading and unloading operations, and the need to work continuously for a long time, so it is prone to system failure. In this regard, the principle of starting from the brake system, citing the common failure of equipment, and the corresponding treatment methods and improved measures to address the brake failure front lifting machines.

Key words: containers; positive lifting machine; braking system; fault