混凝土泵車臂架系統故障診斷實例

陳建華++雷強

摘要：針對混凝土泵車在施工過程中，臂架系統會出現動作緩慢或臂架油缸掉臂等故障問題，結合泵車臂系統的結構特點，從泵車的電氣和液壓系統進行分析，診斷故障產生原因，并提出相應的解決方法，對迅速排除臂架系統的相關故障，保障施工進度和施工安全具有一定參考價值。

關鍵詞：混凝土泵車；臂架系統；液壓系統；故障排除

中圖分類號：U415.5

文獻標志碼：B

引言

臂架系統是混凝土泵車的重要組成部分，泵車依靠臂架油缸的伸縮完成臂架的展開和收攏，從而將混凝土輸送到指定的施工位置進行布料。但由于裝配和使用等方面的原因，在泵車臂架系統施工過程中，臂架系統會出現動作緩慢及臂架掉臂等故障，這些故障會影響工程的施工進度和施工安全。為了準確快速地排除這些故障，需要技術服務人員熟知泵車的結構系統、電氣系統和液壓系統的工作原理，并遵循合理的診斷思路。

1 泵車臂架結構

混凝土泵車臂架系統是由多節臂架、連桿、油缸、輸送管和連接件絞接而成的可收攏或展開的平面四連桿機構，如圖l所示。臂架液壓系統主要由油源回路、臂架變幅回路、臂架回轉回路和支腿油路系統組成，包括臂架泵、多路閥組、液壓油缸、平衡閥等多種組件；而臂架電氣系統包括電控柜、遙控器、接收器、電磁閥等電氣元件。臂架的液壓和電氣系統是泵車故障出現較多的部件，下面以臂架動作緩慢和臂架油缸掉臂為例分析泵車故障的診斷思路和排除方法。

2 臂架動作緩慢

2.1 故障現象

l臺37m小排量混凝土泵車在施工過程中，臂架系統出現壓力異常、動作緩慢并伴有油溫升高的現象，嚴重影響工程進度。

2.2 臂架系統工作過程

進入工作狀態后，操縱員操縱遙控器搖桿，接收器收到指令信號，柴油機自動升速至設定轉速。遙控器發信號給接收器以控制多路閥組，使旁通閥得電且對應多路閥中單片電磁閥得電，臂架泵高壓油經過多路閥到達臂架平衡閥。進入臂架油缸，活塞桿的伸縮帶動連桿動作，從而使臂架展開或收攏到指定位置。臂架系統的動作也可以在近控操作狀態下通過操作手柄實現。

2.3 故障原因分析

根據臂架系統的結構和工作原理，結合故障現象進行分析。臂架系統動作緩慢不僅與臂架泵工作狀況、主溢流閥壓力調定值、臂架多路閥組是否正常工作有關，還與臂架油缸是否泄漏以及液壓油品質等有關，同時遙控器或接收器電信號輸出與接收是否正常、多路閥電磁閥組是否得電也對其有影響。因此為了解決臂架系統的動作緩慢應該針對上述部件，按照合理的步驟進行檢查。

2.4 故障診斷

（1）檢查操控信號。切換操作近/遙控轉換開關，將臂架控制由遙控狀態切換到近控狀態，在柴油機升速的情況下，撥動多路閥近控操縱手柄，觀察臂架動作是否正常。經檢查，近/遙控狀態均出現相同故障現象，確定遙控器及近控開關之間不存在故障。

（2）檢查臂架泵。啟動臂架泵，觀察臂架泵出油管道振動情況。經觀察，出油管有較大振動現象，推測濾芯可能堵塞。另外，對于臂架泵進油管道設置有球閥的泵車，需要將球閥打開至全開位置，球閥的開度影響著進入臂架泵流量的大小，這可能是故障點。

（3）檢查臂架多路閥組。臂架多路閥為負載敏感比例多路閥，如圖2所示。先檢查旁通閥得電狀況，經檢查，旁通閥線圈電阻值正常，得電正常；經檢查，多路閥各片閥芯比例電磁鐵得電正常，但閥芯移動有卡滯現象；檢查多路閥中溢流閥，溢流閥調定值為34MPa，調定值正常；檢查三通流量閥，發現流量閥阻尼孔有堵塞現象。

2.5 故障排除

通過以上檢查推斷，產生臂架動作緩慢故障的原因可能是由于液壓油污染導致多路閥閥芯供油不暢造成的，因此處理方法如下。

拆下多路閥，拆開比例電磁鐵，清洗閥塊內的比例減壓閥以及三通閥等部件，清洗后重新裝配試機，臂架動作恢復正常，油溫正常。但泵車工作幾天后，相同的故障再次出現，經檢查發現液壓油臟污比較嚴重，并有輕微乳化現象，于是更換液壓油和濾芯，選用美孚或殼牌46液壓油，并清洗油泵、多路閥、液壓缸等液壓元件，在多路閥各操縱手柄位置上怠速運行調試液壓系統，使泵車完全正常工作。

通過排除以上故障，應注意到比例電磁減壓閥等閥類零件對液壓油品質要求高，要做好日常檢查和維護保養工作，防止油液污染、乳化等現象產生。

3 臂架掉臂

3.1 故障現象

某泵車在施工過程中，l臂架疑似出現掉臂現象，根據出廠調試的技術標準，在負重的條件下，臂架0.5h內自行滑移不得超過5cm，如果滑移超過標準值，就稱之為掉臂現象。掉臂會給泵車施工造成很大的安全隱患，必須盡快處理。

3.2 臂架平衡閥鎖止原理

臂架平衡鎖止系統的液壓原理如圖3所示，臂架油缸進出油口前安裝有平衡閥，以液壓缸有桿腔進油為例，高壓油經過多路閥到達有桿腔平衡閥后進入有桿腔，同時該平衡閥會產生壓力油通過管道打開液壓缸無桿腔平衡閥，無桿腔油液通過平衡閥流回油箱，形成回路。當有桿腔無高壓油時，無桿腔平衡閥不能打開，液壓缸鎖止不動，保證臂架不出現向下滑移。

3.3 故障原因分析

平衡鎖止閥是防止臂架掉臂的關鍵元件，也是排除故障時的必檢元件。根據平衡閥鎖止原理分析，出現掉臂的原因與平衡閥和油缸的內泄漏有關，因此應重點檢查平衡閥和油缸。

3.4 故障診斷

起動泵車，將泵車切換到泵送擋，展開l#臂架與2#臂架，如圖4所示，并使2#臂架最下端離地lOcm左右，停機。在l#臂架油缸活塞桿靠近活塞桿密封圈5cm處涂抹少量黃油，利用黃油標記點觀察活塞桿與油缸之間的相對位移，觀察30min，經檢查，活塞桿滑移超過 cm，確定l#臂架存在掉臂故障。

確定故障點。拆開l#臂架油缸有桿腔液壓鎖2的進油管，使之與液壓鎖脫開，取消平衡閥的控制油路壓力。再觀察黃油標記點的相對位移，同時觀察液壓鎖拆開處的接頭體開口處流油情況。若接頭處有油液流出，且l#臂下落，說明油缸密封內泄；若有油液流出，但l#臂不掉，則是平衡閥內泄。

3.5 故障排除

經檢查，液壓鎖拆開的接頭體開口處有油液流出，但l#臂未下落，判定引起臂架掉臂的原因是平衡閥內泄。于是支撐好臂架，拆下l#臂架平衡閥組，如圖5所示，經檢查，該平衡閥為oil-control平衡閥，其控制流量為60L·min^-1，調壓范圍為lO～40MPa。拆解閥發現閥內密封圈損壞，清洗平衡閥，更換密封圈，重新調整平衡閥的壓力值，使活塞腔壓力值調整為35MPa，活塞桿腔壓力值調整為32MPa，然后上緊鎖緊螺母，擰緊力矩為ll±lN·m。經再次檢驗，臂架未出現掉臂現象。

4 結語

混凝土泵車結構比較復雜，部分液壓元件對油液品質要求高，而工程機械的施工環境較為惡劣，液壓油容易受到污染，致使液壓元件不能正常的工作，并表現出不同的故障現象。因此，正確選擇液壓油并注意定期檢查維護液壓系統，有利于提高泵車的工作效率。而且在裝配系統元件的過程中，應按照企業或行業標準進行規范操作，同時要對元件進行日常的檢查和維護，減少發生故障的幾率。endprint