船用克令吊吊车液压系统元件识别及常见故障排除方法20150622

1、IHI-WM 甲板吊车甲板吊车 起升系统常见故障排除方法起升系统常见故障排除方法 技术中心技术中心 20132013年年3 3月月7 7日日 一、起升系统原理介绍一、起升系统原理介绍 1、液压原理图、液压原理图 2、 动力部分动力部分 3、执行部分、执行部分 4、控制部分、控制部分 5、辅助装置、辅助装置 二、常用检修方法二、常用检修方法 1、系统压力的检测方法（、系统压力的检测方法（1.1） 2、主系统压力的设定方法（、主系统压力的设定方法（1.2） 3、补油泵压力的设定方法（、补油泵压力的设定方法（1.3） 4、安全阀的检修方法（、安全阀的检修方法（1.4） 5、溢流阀的检修方法（、溢流阀

2、的检修方法（1.5） 6、缓冲阀的检修方法（、缓冲阀的检修方法（1.6） 7、速度切换阀的检修方法（、速度切换阀的检修方法（1.7） 8、常见工况正常压力范围参考表、常见工况正常压力范围参考表 三、典型故障案例分析三、典型故障案例分析 1、空载上升速度慢、空载上升速度慢 2、空载下降速度慢、空载下降速度慢 3、空载上升、下降均无动作、空载上升、下降均无动作 4、重载吊不动、重载吊不动 5、重载速度慢、重载速度慢 1、液压原理图、液压原理图 2、动力部分、动力部分 在双联叶片泵上，部分油泵的高压油口集成安装了法兰式电磁溢流阀。电在双联叶片泵上，部分油泵的高压油口集成安装了法兰式电磁溢流阀。电 磁

3、溢流阀结构形式完全一样，只有通径规格存在区别。电磁溢流阀组合机磁溢流阀结构形式完全一样，只有通径规格存在区别。电磁溢流阀组合机 能为断电卸荷、通电溢流。对于增速型吊车，主泵两个泵芯能为断电卸荷、通电溢流。对于增速型吊车，主泵两个泵芯P口通过管路直口通过管路直 接并联，因此在大泵芯上布置了一个共用的电磁溢流阀；付泵俯仰、回转接并联，因此在大泵芯上布置了一个共用的电磁溢流阀；付泵俯仰、回转 串联系统的泵芯布置了一个电磁溢流阀，补油泵单独布置了一个电磁溢流串联系统的泵芯布置了一个电磁溢流阀，补油泵单独布置了一个电磁溢流 阀。如下图所示：阀。如下图所示： 3、执行部分、执行部分 执行部分分为三个机构，

4、分别是起升、俯仰、回转机构；三个执行部分分为三个机构，分别是起升、俯仰、回转机构；三个 机构均为定量叶片马达驱动，其中起升马达为三档变量马达。机构均为定量叶片马达驱动，其中起升马达为三档变量马达。 三个驱动机构均布置了带式刹车，通过油缸伸缩实现刹车启闭三个驱动机构均布置了带式刹车，通过油缸伸缩实现刹车启闭 。 4、控制部分、控制部分 控制部分主要表现在马达的控制部分主要表现在马达的 控制器上。控制器与马达集控制器上。控制器与马达集 成在一起，简化了管路的布成在一起，简化了管路的布 置。三个机构的控制原理类置。三个机构的控制原理类 似，其中起升马达控制最为似，其中起升马达控制最为 复杂，以下就起

5、升马达控制复杂，以下就起升马达控制 器为例进行详细介绍。器为例进行详细介绍。 下图为起升马达原理图，元下图为起升马达原理图，元 件件1为马达本体，元件为马达本体，元件4为控为控 制器。制器。 4、控制部分、控制部分 马达操作阀为手动比例换向阀，其中位机能为马达操作阀为手动比例换向阀，其中位机能为H型，可以通过型，可以通过 正反操作实现双向无级调速。操作手柄在中位时，油泵出来的正反操作实现双向无级调速。操作手柄在中位时，油泵出来的 液压油从液压油从P口进入，经过换向阀中位回到口进入，经过换向阀中位回到T口，进行内部循环。口，进行内部循环。 下面按换向阀的换向，根据三档负载变化，通过原理图介绍各下

6、面按换向阀的换向，根据三档负载变化，通过原理图介绍各 工况的液压回路以及各阀件在此工况下的作用。工况的液压回路以及各阀件在此工况下的作用。 4、控制部分、控制部分 （1）轻负载上升）轻负载上升 在主油路中，高压油（粉色粗实线）通过在主油路中，高压油（粉色粗实线）通过P口，口， 进入了马达中间腔，中间腔排出的油（青色进入了马达中间腔，中间腔排出的油（青色 粗实线）回到了换向阀的粗实线）回到了换向阀的T口。安全阀位于高口。安全阀位于高 压油路中，用于保护系统防止过载。压油路中，用于保护系统防止过载。 在高压油路中，通过在高压油路中，通过07号软管，分支了一条号软管，分支了一条 控制油路进入到刹车控

7、制阀。控制油路进入到刹车控制阀。 由于系统压力较低，低压速度切换阀没有开由于系统压力较低，低压速度切换阀没有开 启（高压速度切换阀更不会开启），因此高启（高压速度切换阀更不会开启），因此高 压油路只能进入中间腔进行工作。马达工作压油路只能进入中间腔进行工作。马达工作 排量为满排量的排量为满排量的1/3，而泵组系统为定量泵，而泵组系统为定量泵， 因此此时速度为最高速度。因此此时速度为最高速度。 马达三个工作腔共用一个马达轴，因此在中马达三个工作腔共用一个马达轴，因此在中 间腔驱动工作时，马达上、下两个工作腔呈间腔驱动工作时，马达上、下两个工作腔呈 现油泵的工况，向外排除较低的压力油，然现油泵的工

8、况，向外排除较低的压力油，然 后通过单向阀进入到吸油腔进行内部自循环后通过单向阀进入到吸油腔进行内部自循环 （红色粗实线）。（红色粗实线）。 4、控制部分、控制部分 （2）中负载上升）中负载上升 当负载增重时，系统压力增加，达当负载增重时，系统压力增加，达 到低压速度切换阀的开启压力，低到低压速度切换阀的开启压力，低 压速度切换阀换向（高压速度切换压速度切换阀换向（高压速度切换 阀尚未开启），马达上腔参与主回阀尚未开启），马达上腔参与主回 路工作，此时马达工作排量为满排路工作，此时马达工作排量为满排 量的量的2/3，因此马达呈现中速档运转。，因此马达呈现中速档运转。 在高压油路中，通过在高压油

9、路中，通过07号软管，分号软管，分 支了一条控制油路进入到刹车控制支了一条控制油路进入到刹车控制 阀。阀。 马达下腔仍然进行内部自循环。马达下腔仍然进行内部自循环。 4、控制部分、控制部分 （3）重负载上升）重负载上升 当负载继续增大时，系统压力非常高，达到当负载继续增大时，系统压力非常高，达到 高压速度切换阀的开启压力，高压速度切换高压速度切换阀的开启压力，高压速度切换 阀换向，马达下工作腔也参与回路工作。此阀换向，马达下工作腔也参与回路工作。此 时马达三个工作腔同时工作，马达工作排量时马达三个工作腔同时工作，马达工作排量 等于马达的满排量。因此马达低速运转。等于马达的满排量。因此马达低速运

10、转。 在高压油路中，通过在高压油路中，通过07号软管，分支了一条号软管，分支了一条 控制油路进入到刹车控制阀。控制油路进入到刹车控制阀。 通过高、低压速度切换阀的转换，将马达转通过高、低压速度切换阀的转换，将马达转 速划分为三个档，依据系统压力自动切换。速划分为三个档，依据系统压力自动切换。 三个档的速度比为工作排量比的反比，即三个档的速度比为工作排量比的反比，即6： 3：2。以此来实现高效的卸货作业。以此来实现高效的卸货作业。 当负载继续增大超过额定负载时，系统压力当负载继续增大超过额定负载时，系统压力 达到了安全阀的卸载压力，系统流量通过安达到了安全阀的卸载压力，系统流量通过安 全阀卸载，

11、以保护系统防止马达过载。全阀卸载，以保护系统防止马达过载。 4、控制部分、控制部分 （4）下降工况）下降工况 操作下降时，压力油经过比例换向阀后，通过节流控制口，使缓操作下降时，压力油经过比例换向阀后，通过节流控制口，使缓 冲阀慢慢关闭。因此操作下降时，开始缓冲阀为开启状态，流量冲阀慢慢关闭。因此操作下降时，开始缓冲阀为开启状态，流量 通过缓冲阀进入到低压回路，马达不会转动，随着缓冲阀阀芯的通过缓冲阀进入到低压回路，马达不会转动，随着缓冲阀阀芯的 移动，一部分流量通过缓冲阀回油，一部分流量进入了马达中间移动，一部分流量通过缓冲阀回油，一部分流量进入了马达中间 腔，马达旋转；直到缓冲阀完全关闭后

12、，所有流量全部进入马达腔，马达旋转；直到缓冲阀完全关闭后，所有流量全部进入马达 中间腔参与工作。因此下降的动作是慢慢出现的。中间腔参与工作。因此下降的动作是慢慢出现的。 通过反平衡阀的节流控制口，反平衡阀开启，沟通了马达的回油通过反平衡阀的节流控制口，反平衡阀开启，沟通了马达的回油 回路，马达中间腔的回油通过青色实线箭头方向，回到了操作阀回路，马达中间腔的回油通过青色实线箭头方向，回到了操作阀 的的T口。口。 当下降速度过快（飞车）时，马达进油腔会吸空，进油压力下降，当下降速度过快（飞车）时，马达进油腔会吸空，进油压力下降， 低于平衡阀的开启压力，平衡阀将关闭，断开了马达回油回路，低于平衡阀的

13、开启压力，平衡阀将关闭，断开了马达回油回路， 马达减速。在实际运转过程中，平衡阀阀芯根据压力、流量形成马达减速。在实际运转过程中，平衡阀阀芯根据压力、流量形成 动态平衡，使负载保持匀速下降，不出现飞车现象。动态平衡，使负载保持匀速下降，不出现飞车现象。 马达上、下两个工作腔呈现油泵工况，进行吸油、排油，红色实马达上、下两个工作腔呈现油泵工况，进行吸油、排油，红色实 线箭头方向表示了这两个工作腔的自循环油路。线箭头方向表示了这两个工作腔的自循环油路。 通过上述原理可以看出，下降操作时，无论负载轻重，始终只有通过上述原理可以看出，下降操作时，无论负载轻重，始终只有 中间腔在进行工作，因此工作排量为

14、满排量的中间腔在进行工作，因此工作排量为满排量的1/3，马达始终保持，马达始终保持 最快下降速度进行工作，以实现较高的卸货效率。最快下降速度进行工作，以实现较高的卸货效率。 在高压油路中，通过在高压油路中，通过06号软管，分支了一条控制油路进入到刹车号软管，分支了一条控制油路进入到刹车 控制阀。控制阀。 4、控制部分、控制部分 另外，三个刹车机构均有一套刹车控制阀，其控制原理完全一另外，三个刹车机构均有一套刹车控制阀，其控制原理完全一 样。刹车控制阀块内置两个阀：液动换向阀和减压阀。无论是样。刹车控制阀块内置两个阀：液动换向阀和减压阀。无论是 正向还是反向操作马达，均回油一路高压油进入液动换向

15、阀，正向还是反向操作马达，均回油一路高压油进入液动换向阀， 使其换向，高压油就进入了减压阀；这个减压阀是定值减压阀，使其换向，高压油就进入了减压阀；这个减压阀是定值减压阀， 不管负载压力是多少，进入刹车油缸的压力始终不会超过这个不管负载压力是多少，进入刹车油缸的压力始终不会超过这个 定值，以防止油缸爆缸或延长油缸密封件寿命。定值，以防止油缸爆缸或延长油缸密封件寿命。 5、辅助装置、辅助装置 辅助装置主要有油冷却器、单向阀、闸阀、蝶阀、温度传感器、辅助装置主要有油冷却器、单向阀、闸阀、蝶阀、温度传感器、 液位开关、油箱等附件，与前面三部分共同组成完整可靠的系液位开关、油箱等附件，与前面三部分共同

16、组成完整可靠的系 统。统。 1、系统压力的检测方法（、系统压力的检测方法（1.1） 系统的压力作为故障分析的重要依据，也是该类吊车液压系统系统的压力作为故障分析的重要依据，也是该类吊车液压系统 唯一可直接检测的技术参数。唯一可直接检测的技术参数。 在液压马达、液压泵、阀组等元件上布置了测压接头；同时在在液压马达、液压泵、阀组等元件上布置了测压接头；同时在 随机产品备件箱中，配置了专用的测压表。测压表与测压接头随机产品备件箱中，配置了专用的测压表。测压表与测压接头 之间的连接采用了螺纹快插式，可根据测量点的位置，进行任之间的连接采用了螺纹快插式，可根据测量点的位置，进行任 意安装测试。意安装测试

17、。 依据机型的不同，测压点的布置位置也有所不同，具体如下：依据机型的不同，测压点的布置位置也有所不同，具体如下： 压力压力 名称名称 常见机型常见机型 测压点测压点 位置位置 照片照片 起升起升 压力压力 H300190-240H300190-240 起升马起升马 达入口达入口 H360200-280H360200-280 SSSS瘦吊瘦吊 溢流阀溢流阀 块上块上 压力压力 名称名称 常见机型常见机型 测压点测压点 位置位置 照片照片 俯仰俯仰 压力压力 所有机型所有机型 俯仰马俯仰马 达入口达入口 回转回转 压力压力 除除SSSS瘦吊外瘦吊外 回转马回转马 达入口达入口 回转压力也可以在俯回

18、转压力也可以在俯 仰马达入口处测量，仰马达入口处测量， SSSS瘦型吊回转马达上瘦型吊回转马达上 无测压接头，直接在无测压接头，直接在 俯仰马达入口测量。俯仰马达入口测量。 压力压力 名称名称 常见机型常见机型 测压点测压点 位置位置 照片照片 补油补油 泵压泵压 力力 H300190-240H300190-240 补油泵补油泵 溢流阀溢流阀 上上 2、主系统压力的设定方法（、主系统压力的设定方法（1.2） 系统系统压力的设定主要指压力的设定主要指溢流阀溢流阀、安全阀安全阀压力的设定。压力的设定。 单起升马达机型的溢流阀在油泵上，双起升马达机型的溢流阀单起升马达机型的溢流阀在油泵上，双起升马达

19、机型的溢流阀 在独立的溢流阀块上，安全阀位于马达控制阀块上。在独立的溢流阀块上，安全阀位于马达控制阀块上。 2、主系统压力的设定方法（、主系统压力的设定方法（1.2） 溢流阀压力设定方法：先收紧刹车片，然后将溢流阀压力回零溢流阀压力设定方法：先收紧刹车片，然后将溢流阀压力回零 （调节螺钉松到底），推手柄操作下降动作，慢慢调紧调节螺（调节螺钉松到底），推手柄操作下降动作，慢慢调紧调节螺 钉，观察压力表，直到压力上升至约钉，观察压力表，直到压力上升至约17MPa左右；左右； 安全阀设定方法：先收紧刹车片，然后将马达安全阀压力回零安全阀设定方法：先收紧刹车片，然后将马达安全阀压力回零 （调节螺钉松到

20、底），拉手柄操作上升动作，慢慢调紧调节螺（调节螺钉松到底），拉手柄操作上升动作，慢慢调紧调节螺 钉，观察压力表，直到压力上升至约钉，观察压力表，直到压力上升至约16MPa； 注意：注意：（1）顺序不能反，必须先调溢流阀，再调安全阀；（）顺序不能反，必须先调溢流阀，再调安全阀；（2） 调节过程中滚筒不能转动，否则负载不够，压力升不起来。调节过程中滚筒不能转动，否则负载不够，压力升不起来。 3、补油泵压力的设定方法（、补油泵压力的设定方法（1.3） 对于对于H300190-240这种机型，有一套补油油路，该补油泵自带这种机型，有一套补油油路，该补油泵自带 独立的溢流阀，因此其压力也需要调节。独立的

21、溢流阀，因此其压力也需要调节。 调节方法为：收紧刹车，将溢流阀回零（调节螺钉松到底），调节方法为：收紧刹车，将溢流阀回零（调节螺钉松到底）， 然后操作手柄上升，慢慢调紧调节螺钉，指导压力上升至约然后操作手柄上升，慢慢调紧调节螺钉，指导压力上升至约 17MPa。 4、安全阀的检修方法（、安全阀的检修方法（1.4） 马达安全阀均为先导式，先导阀作为主马达安全阀均为先导式，先导阀作为主 阀的盖板。阀的盖板。 主阀内部有阀芯、弹簧及弹簧座和阀套。主阀内部有阀芯、弹簧及弹簧座和阀套。 安全阀的一般故障有两种：安全阀的一般故障有两种： （1）主阀芯卡死；导致主阀长期开启，存在）主阀芯卡死；导致主阀长期开启

22、，存在 泄露；泄露； （2）节流堵头堵塞，先导控制油隔断；导致）节流堵头堵塞，先导控制油隔断；导致 主阀无法建立压力；主阀无法建立压力； 检修方法：拆下先导阀，清洗主阀芯和检修方法：拆下先导阀，清洗主阀芯和 节流堵头；节流堵头； 5、溢流阀的检修方法（、溢流阀的检修方法（1.5） 泵组溢流阀与油泵集成为一体，分为三个泵组溢流阀与油泵集成为一体，分为三个 部分：先导溢流阀、电磁换向阀、主阀；部分：先导溢流阀、电磁换向阀、主阀； 溢流阀的一般故障有三种：溢流阀的一般故障有三种： （1）主阀芯卡死；导致主阀长期开启，存在泄）主阀芯卡死；导致主阀长期开启，存在泄 露；露； （2）节流堵头堵塞，先导控制

23、油隔断；导致主）节流堵头堵塞，先导控制油隔断；导致主 阀无法建立压力；阀无法建立压力； （3）线圈烧坏或电路不通，导致无法建立压力；）线圈烧坏或电路不通，导致无法建立压力； 检修方法：检查线路、更换线圈；清洗主检修方法：检查线路、更换线圈；清洗主 阀芯、清洗节流堵头阀芯、清洗节流堵头 6、缓冲阀的检修方法（、缓冲阀的检修方法（1.6） 缓冲阀在马达回油过渡块的下方，阀盖为缓冲阀在马达回油过渡块的下方，阀盖为 一个较薄的一个较薄的“凸凸”字型盖板，阀芯和弹簧字型盖板，阀芯和弹簧 组件位于马达控制器阀块内腔；组件位于马达控制器阀块内腔； 缓冲阀的故障一般有两种：缓冲阀的故障一般有两种： （1）阀芯

24、卡死，导致缓冲阀长期开启，下降无）阀芯卡死，导致缓冲阀长期开启，下降无 压力或压力低（小于压力或压力低（小于3MPa） （2）阀芯上的节流孔堵塞，导致缓冲阀长期）阀芯上的节流孔堵塞，导致缓冲阀长期 开启，下降无压力或压力低（小于开启，下降无压力或压力低（小于3MPa） 检修方法：拆开阀盖，清洗阀芯和节流孔检修方法：拆开阀盖，清洗阀芯和节流孔。 注意：当起升马达有两台时，应同时清洗，因注意：当起升马达有两台时，应同时清洗，因 为故障排除时无法判定哪一台马达的缓冲阀有为故障排除时无法判定哪一台马达的缓冲阀有 问题。问题。 7、速度切换阀的检修方法（、速度切换阀的检修方法（1.7） 起升马达上布置了两个速度切换阀，马达起升马达上布置了两个速度切换阀，马达 前方为低压切换阀、马达后方为高压切换前方为