某旋挖鉆主卷揚(yáng)無動(dòng)作故障的診斷及排除

彭金艷

（湖南三一工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 長沙 410129）

旋挖鉆機(jī)廣泛應(yīng)用于橋梁、道路和城市高層建筑等樁基礎(chǔ)工作的鉆孔灌注樁成孔的施工，具有效率高、速度快、環(huán)保節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。其工作裝置主要包括主卷揚(yáng)、輔卷揚(yáng)、變幅機(jī)構(gòu)、桅桿、動(dòng)力頭、加壓裝置、隨動(dòng)架、鉆桿、鉆具等。主卷揚(yáng)由卷揚(yáng)支座、卷筒、鋼絲繩、繩套、液壓減速機(jī)構(gòu)等組成。其功能是放下或提升鉆桿，是鉆機(jī)完成鉆孔工作的重要組成部分，下放和提升鉆桿的工作由液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)和控制。在鉆機(jī)進(jìn)行成孔工作時(shí)，需要先打開主卷揚(yáng)制動(dòng)器，使系統(tǒng)中主卷揚(yáng)馬達(dá)的進(jìn)、回油通道相互導(dǎo)通，卷揚(yáng)機(jī)系統(tǒng)處于浮動(dòng)狀態(tài)，這樣才能操作加壓油缸對(duì)鉆桿進(jìn)行加壓，以便鉆桿順利進(jìn)行鉆進(jìn)。

1 系統(tǒng)組成

某旋挖鉆主卷揚(yáng)系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)主要由主卷揚(yáng)馬達(dá)、減速器、主卷揚(yáng)以及溢流閥等基礎(chǔ)元件組成，并且借助制動(dòng)設(shè)備和減壓閥設(shè)備能完成基礎(chǔ)操作，有效對(duì)驅(qū)動(dòng)主卷揚(yáng)進(jìn)行控制和管理，確保能將壓力控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，減少超載的問題，也能有效控制主卷揚(yáng)的下降速度，為后續(xù)常閉式制動(dòng)設(shè)備的運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。最重要的是，設(shè)備能將相應(yīng)的壓力控制在一定的范圍內(nèi)，有效形成自動(dòng)解除工序和指令，確保能對(duì)壓力予以集中控制。

2 常規(guī)化排查方法

在對(duì)旋挖鉆主卷揚(yáng)進(jìn)行故障排除的過程中，目前較為常見的故障分析方法都集中在主卷揚(yáng)無動(dòng)作、主卷揚(yáng)無浮動(dòng)以及鉆桿突然掉鉆等問題，對(duì)具體問題進(jìn)行具體分析后判定相應(yīng)的處理方式，從而有效提升故障排查的實(shí)際效率，一定程度上提高主卷揚(yáng)設(shè)備運(yùn)行效率。在對(duì)主卷揚(yáng)無動(dòng)作予以判定的過程中，主要是扳動(dòng)主卷揚(yáng)操縱手柄后主卷揚(yáng)沒有動(dòng)作。若是對(duì)其原因進(jìn)行分析，主油路或者是先導(dǎo)油路結(jié)構(gòu)故障問題、制動(dòng)設(shè)備釋放開啟壓力不足等問題較為常見。需要注意的是，若是減速器或者是制動(dòng)器等設(shè)備出現(xiàn)運(yùn)行動(dòng)力不足，也會(huì)造成主卷揚(yáng)無動(dòng)作。

首先，要對(duì)主油路和先導(dǎo)油路進(jìn)行檢查和分析，操作人員扳動(dòng)行走操縱手柄或者是回轉(zhuǎn)操縱手柄時(shí)，要對(duì)主控制器顯示的壓力數(shù)值進(jìn)行分析。若是存在主油路無壓力，就要查找主泵和主溢流泵的基礎(chǔ)故障。若是存在先導(dǎo)油路壓力為零的問題，則要對(duì)先導(dǎo)泵結(jié)構(gòu)故障予以關(guān)注。需要注意的是，在對(duì)主油路和先導(dǎo)油路進(jìn)行分析的過程中，先導(dǎo)油路的相應(yīng)參數(shù)和壓力數(shù)值正常，此時(shí)就要對(duì)主卷揚(yáng)先導(dǎo)閥的開啟關(guān)閉狀態(tài)進(jìn)行判定，尤其是電磁鐵的通電效果，確保能排除電路故障問題后提高應(yīng)用管理的實(shí)際水平。對(duì)于副卷揚(yáng)無動(dòng)作問題，技術(shù)人員要對(duì)電磁閥芯進(jìn)行控制，并且及時(shí)拆除清洗和更換。其次，要對(duì)控制制動(dòng)器開啟壓力進(jìn)行分析和有效校對(duì)，借助操縱變幅對(duì)鉆桿距離地面的實(shí)際參數(shù)予以判定，合理維護(hù)鉆桿的實(shí)際重力。要結(jié)合浮動(dòng)按鈕對(duì)主卷揚(yáng)壓力進(jìn)行參數(shù)判定，如果壓力數(shù)值不足，則要調(diào)高減壓閥的實(shí)際壓力，并且確保壓力能滿足制動(dòng)器釋放的實(shí)際要求，有效維護(hù)處理效果。再次，要對(duì)制動(dòng)器進(jìn)行檢查和分析，結(jié)合制動(dòng)器應(yīng)用要求處理制動(dòng)密件，并且整合更換機(jī)制。一旦判定制動(dòng)器無故障，就要對(duì)減速器進(jìn)行檢查，從而提升檢查工作的實(shí)際效果。另外，也要對(duì)減速器進(jìn)行系統(tǒng)化分析和監(jiān)督管理，排除液壓系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)故障問題后，就要對(duì)主卷揚(yáng)的動(dòng)作進(jìn)行全面分析，確保能在減速器內(nèi)對(duì)齒輪和軸承質(zhì)量予以判定。若是零件出現(xiàn)損壞，就要進(jìn)行及時(shí)維修和更換，以保證設(shè)備運(yùn)行安全性。

3 故障現(xiàn)象

某旋挖鉆在施工現(xiàn)場出現(xiàn)扳動(dòng)主卷揚(yáng)操縱手柄時(shí)，主卷揚(yáng)無動(dòng)作，其他動(dòng)作均正常。在主卷揚(yáng)做升降動(dòng)作的過程中，升降電磁閥和主卷揚(yáng)制動(dòng)電磁閥需要同時(shí)通電。主卷揚(yáng)升降電磁閥和主卷揚(yáng)制動(dòng)電磁處理控制輸出信號(hào)，需要結(jié)合輸入信息進(jìn)行判斷，但是沒有高度限位或者是觸底保護(hù)等限制信號(hào)，因此，無動(dòng)作故障問題時(shí)要對(duì)相關(guān)輸入狀態(tài)進(jìn)行集中檢測。

4 故障診斷

在對(duì)故障進(jìn)行排查的過程中，以前多數(shù)操作人員一般要采取傳統(tǒng)排查處理方式進(jìn)行集中分析，主要是利用萬用電表對(duì)多處電壓進(jìn)行測定和分析，并且要結(jié)合線束對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測量，有效減少耗時(shí)。目前主要是借助聯(lián)機(jī)方式對(duì)系統(tǒng)故障進(jìn)行排查。一方面，要對(duì)CAN總線進(jìn)行分析，并且借助相應(yīng)的軟件鑒定可編程控制器的操作流程，有效查看主卷揚(yáng)運(yùn)行狀態(tài)，并且對(duì)程序中和主卷揚(yáng)相關(guān)動(dòng)作的邏輯圖進(jìn)行分析。另一方面，要對(duì)安全手柄、高度限位、主卷揚(yáng)浮動(dòng)踏板等進(jìn)行統(tǒng)籌監(jiān)督，并且完善排查管理工作。

（1）檢查先導(dǎo)操作桿。旋挖鉆先導(dǎo)操作桿是控制先導(dǎo)電磁閥得電與否的直接手動(dòng)開關(guān)。操作旋挖鉆，上、下車時(shí)都需手動(dòng)扳動(dòng)它，長期工作磨合容易造成此開關(guān)損壞。如果先導(dǎo)操作桿損壞，就不能控制先導(dǎo)電磁閥得電換向，造成先導(dǎo)控制油無法通過先導(dǎo)電磁閥到達(dá)先導(dǎo)閥處，從而無法控制主閥換向。所以先導(dǎo)操作桿損壞可能直接造成旋挖鉆主卷揚(yáng)無動(dòng)作。插入啟動(dòng)鑰匙，將旋挖鉆點(diǎn)火開關(guān)旋轉(zhuǎn)至電源檔，先導(dǎo)操作桿轉(zhuǎn)至解鎖位置。用萬用表測量先導(dǎo)電磁閥兩端是否得電。為更快速檢測，可直接拿螺絲刀測試先導(dǎo)電磁閥電磁線圈處有無磁性。若無磁性，可采用短接手動(dòng)開關(guān)的方法來判斷是開關(guān)故障還是電磁線圈問題。檢測結(jié)果為有磁性，證明先導(dǎo)操作桿無故障，能為先導(dǎo)電磁閥的電磁線圈正常供電。

（2）檢查先導(dǎo)電磁閥。先導(dǎo)比例電磁閥損壞，線路短路或斷路導(dǎo)致先導(dǎo)開關(guān)失效，以及先導(dǎo)比例電磁閥沒有得電，線圈不能得電吸合鐵芯去推動(dòng)電磁閥閥芯，使閥芯無法打開，一直處于關(guān)閉狀態(tài)，可能導(dǎo)致主卷揚(yáng)無動(dòng)作。將電磁閥拆下，檢查閥芯是否卡滯，用力推壓能否將閥芯推動(dòng)，若能則進(jìn)行下一步線圈檢查。將電磁閥插頭接上電磁閥，另一個(gè)人將鑰匙開關(guān)打到通電檔，抬起先導(dǎo)開關(guān)，放下先導(dǎo)開關(guān)，這樣反復(fù)幾次，觀察電磁閥閥芯是否有伸出縮回，閥芯有動(dòng)作代表電磁閥正常，反之電磁閥故障。此處閥芯有動(dòng)作，故先導(dǎo)電磁閥情況排除。

（3）檢查先導(dǎo)泵。先導(dǎo)泵故障導(dǎo)致不泵油，將使液壓先導(dǎo)油路無壓力油，主卷揚(yáng)動(dòng)作的主閥閥芯無法被推動(dòng)換向，閥芯始終在中位，可能導(dǎo)致主卷揚(yáng)沒有動(dòng)作。扳動(dòng)手柄做動(dòng)作時(shí)，手摸先導(dǎo)泵出油管，若有先導(dǎo)油沖擊，代表先導(dǎo)泵正常工作，無沖擊代表先導(dǎo)泵損壞。此處檢查先導(dǎo)泵正常，該情況排除。

（4）檢查主泵。液壓主泵損壞導(dǎo)致不泵油，從而液壓系統(tǒng)動(dòng)力源被切斷，沒有油通到主閥芯，可能導(dǎo)致主卷揚(yáng)沒有任何動(dòng)作。在主泵檢查工作中，要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行統(tǒng)籌性分析和判定，主要是排查主油路和先導(dǎo)油路，在對(duì)其進(jìn)行扳動(dòng)行走或回轉(zhuǎn)操縱手柄后，集中觀察具體問題和相應(yīng)控制器中的應(yīng)用數(shù)值，有效判定相應(yīng)參數(shù)結(jié)構(gòu)。若主油路無壓力，應(yīng)查找主泵及主溢流閥故障；若先導(dǎo)油路無壓力，應(yīng)查找先導(dǎo)泵及先導(dǎo)溢流閥故障。扳動(dòng)回轉(zhuǎn)或行走操縱手柄，在顯示屏上觀察壓力值是否在標(biāo)準(zhǔn)值或者為零，壓力值為零說明主油路無壓力，應(yīng)查找主泵、主溢流閥故障。經(jīng)查看此壓力值在正常值內(nèi)，說明主泵、主溢流閥均正常，情況排除。

（5）檢查主卷揚(yáng)制動(dòng)器。旋挖鉆機(jī)在啟動(dòng)后，有一段很短的距離主卷揚(yáng)有移動(dòng)，推測是制動(dòng)器開啟壓力過低。拆下制動(dòng)器油管，連接三通，測試制動(dòng)開啟壓力，經(jīng)壓力表顯示，結(jié)果正常。

（6）檢查主卷揚(yáng)浮動(dòng)電磁閥。檢查主卷揚(yáng)馬達(dá)轉(zhuǎn)速是否正常，在主卷揚(yáng)馬達(dá)處，有兩個(gè)電磁閥，當(dāng)主卷揚(yáng)浮動(dòng)時(shí)，浮動(dòng)電磁閥通電，使主卷揚(yáng)馬達(dá)的兩個(gè)膠管連通，馬達(dá)處于浮動(dòng)狀態(tài)。同時(shí)使另一電磁閥通電，使減速機(jī)能夠轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)主卷揚(yáng)浮動(dòng)。對(duì)照顯示屏，轉(zhuǎn)速正常，進(jìn)入下一步排查，測其壓力，壓力正常，主卷揚(yáng)制動(dòng)缸情況排除。

（7）檢查主卷揚(yáng)馬達(dá)及減速機(jī)。觀察馬達(dá)有轉(zhuǎn)動(dòng)，說明馬達(dá)能正常工作。向客戶了解設(shè)備使用情況，得知以下情況：一是設(shè)備施工現(xiàn)場的地質(zhì)情況為粘土，甩土?xí)r非常費(fèi)力。二是該客戶在更換液壓油時(shí)只更換了200升左右，且距離上次液壓油更換已經(jīng)超過2500小時(shí)，這說明現(xiàn)在液壓油清潔度不達(dá)標(biāo)。拆下主卷揚(yáng)總成，把減速機(jī)從卷筒中取出，檢查減速機(jī)摩擦片和齒輪軸是否有問題，結(jié)果發(fā)現(xiàn)主卷揚(yáng)齒輪軸兩個(gè)軸承嚴(yán)重破損。同時(shí)發(fā)現(xiàn)減速機(jī)內(nèi)的齒輪油一起流出很多鐵屑，確定減速機(jī)里面有問題。原因是客戶長時(shí)間不更換齒輪油，疏于對(duì)旋挖鉆的保養(yǎng)，導(dǎo)致減速機(jī)潤滑不良而損壞。經(jīng)過上述診斷步驟，目前已確定為主卷揚(yáng)減速機(jī)故障。

5 故障解除

確定了減速機(jī)故障后，從公司倉庫調(diào)取配件到達(dá)工地，準(zhǔn)備更換新的減速機(jī)總成。把舊件清洗干凈準(zhǔn)備回司，新的減速機(jī)進(jìn)行潤滑以方便安裝。完成新減速機(jī)的安裝后。將減速機(jī)中加入新的齒輪油，啟動(dòng)旋挖鉆，操作各動(dòng)作，設(shè)備重新運(yùn)轉(zhuǎn)良好，故障得以解除。在故障排除后，要對(duì)連接控制器程序進(jìn)行全面分析和監(jiān)督，有效查找故障部位，并且結(jié)合實(shí)際情況對(duì)程序聯(lián)機(jī)進(jìn)行故障管理，整合程序相應(yīng)問題提升故障處理和判定水平。

總而言之，在對(duì)主卷揚(yáng)無動(dòng)作故障問題進(jìn)行系統(tǒng)化分析后，就要結(jié)合實(shí)際問題建立相應(yīng)的故障處理機(jī)制，確保管控工作的合理性，維護(hù)應(yīng)用機(jī)制的完整性，也為后續(xù)處理工作的全面落實(shí)奠定基礎(chǔ)，提升設(shè)備的應(yīng)用效率和整體應(yīng)用性能。要想提升故障處理效果，就要針對(duì)具體問題建立具體處理規(guī)劃，一定程度上提高主卷揚(yáng)無動(dòng)作問題的處理效率，促進(jìn)設(shè)備的全面優(yōu)化。