提梁机冷却系统马达损坏原因分析_第1页
提梁机冷却系统马达损坏原因分析_第2页
提梁机冷却系统马达损坏原因分析_第3页
提梁机冷却系统马达损坏原因分析_第4页
提梁机冷却系统马达损坏原因分析_第5页
免费预览已结束,剩余1页可下载查看

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

1、    提梁机冷却系统马达损坏原因分析    杨子平摘 要:提梁机作为桥梁建设中专门进行箱梁起吊的一种门式起重机,其在当前高铁建设项目中也得了广泛的应用。文章以900t提梁机为研究对象,重点酒气冷却系统马达损坏的原因展开分析。关键词:900t提梁机;冷却系统;马达;损坏原因;故障处理为了保证铁路线路平顺性、防止线路沉降、不受地形限制、节省土地以及防止与其它铁路线路交叉等,高速铁路经常需要修建桥梁。我国已建成的高速铁路桥梁占比较高,一般达到50%60%,有的甚至达到80%90%。高架桥一般采用双线整孔箱梁结构,梁长30多米,重量近900吨,因此在制梁场内实

2、现移梁、运梁和上梁的门式起重机成为施工过程中不可缺少的设备。“提梁机”作为专业术语,于2005年首次出现在中国,这样制梁场专用的“门式起重机”就带上了一顶崭新而实用的桂冠。大多数轮胎式提梁机采用液压驱动,具有传动平稳、体积小、无级调速等优点。但其液压系统存在发热的问题,需要采用散热装置对系统进行散热。文章针对900t提梁机冷却系统风扇马达出现齿面磨损、轴断裂等故障,找出故障产生的原因,对系统进行改进,故障现象消除。一、提梁机典型结构提梁机的组成部分主要包括主体结构、电控系统、支撑及转向机构、大车走行机构、液压系统、变幅机构、操作室、起升机构、发电机组、安全装置等,以下主要介绍其中较为典型的三个

3、部分:(一)主体结构提梁机的主体结构用来承受混凝土箱梁,主体结构包括四条支腿、端横梁与主梁,构件间采用高强度螺栓联接,便于拆装和运输。主体结构一般采用抗扭性能好的箱形梁形式,其中主梁有单梁、双梁两种形式。(二)起升机构起升机构的组成部分包括车架、均衡滑轮、导向滑轮、定滑轮组、动滑轮组、箱梁吊具、卷扬机等,卷扬机安装在主梁顶部两端,电动机通过弹性联轴器经减速机直接驱动卷筒。吊梁小车位于主梁上,并安装定滑轮组,通过钢丝绳缠绕动滑轮组和吊具形成起升机构。吊梁小车底部安滑动板支撑在主梁顶轨道上,通过纵移油缸的推拉作用完成纵向调整对位。(三)液压系统提梁机液压系统由转向支承液压泵站、支承油缸、转向油缸、

4、吊梁小车纵移泵站、纵移油缸,以及控制阀组、管路和辅件组成;支承液压泵站操作方式为电控就近控制;每台吊梁小车纵移泵站配两套电控系统,为便于现场调整,1套就近安装,1套安装在司机室。二、实例分析(一)某900t提梁机冷却系统原理冷却系统主要由双联齿轮泵、冷却阀组、冷却器、回油过滤器四部分组成,如图1所示。左侧齿轮泵液压油经冷却阀组、单向阀,流入冷却器散热片,当其对应电磁阀得电后,油液供给其他执行元件。右侧齿轮泵液压油经过主溢流阀、马达电磁阀流入冷却器散热片,当马达电磁阀得电后,油液流入冷却风扇马达,驱动风扇旋转。图1冷却系统原理图依据系统原理,对液压元件进行选型。系统采用道依茨215kw发动机,闭

5、式液压系统驱动行走,负载敏感系统驱动转向、悬挂及支腿系统,效率约为75%,则需散热功率p=215(1-)(1)冷却系统所需当量冷却功率p=p(t1-t2)(2)式中:t1为期望油温60,t2为环境温度40。求得当量冷却功率为2.6kw。由冷却器样本曲线可知,某品牌t9冷却器在散热片通过流量300l/min、风扇转速1500r/min时满足上述要求。风扇旋转靠马达带动,马达排量v=21ml。发动机带动泵旋转,正常转速为1800r/min,则泵的排量v=1500v/1800=16.67ml(3)将泵的排量圆整为20ml。为便于计算,将风扇叶片的转动惯量等效为飞轮的转动惯量。由于飞轮整体性较好,风扇

6、叶片间存在间隙,引入不均匀系数k,有:j=kmd2k/4=0.84kg.m2(4)式中:j为转动惯量;k为系数,取为0.55;m为质量,m=10kg;d为直径,d=0.9m;k为不均匀系数,取为0.75。(二)系统建模与仿真根据液压原理图,创建系统amesim仿真模型,为便于分析,模型省略了与液压马达旋转无关回路。电磁阀信号设置为前15s右端工作、后5s中位工作,仿真时间设置为20s,刷新率为100hz。对仿真系统做如下假设:泵、阀等均为理想元件,无内泄漏。通过仿真后可知:(1)前15s内,系统压力逐步趋于稳态,当电磁阀换向时,a口压力由于风扇旋转惯性的缘故,变为-0.09mpa。b口压力由于

7、缓冲阀的作用,在风扇停止转动的2.5s内处于15mpa。马达在前15s内扭矩逐步趋于稳定,在15s时刻,扭矩由33突变到-50n?m。转速在5s内逐渐增大,随后稳定在1700r/min,从15s开始,持续2.5s的时间,转速由1700降到-80r/min。由此推断,第15s时,由于惯性作用造成马达a口负压,负压可能产生气蚀现象,使齿轮齿面形成类磨损现象。马达额定扭矩为70n?m,系统第15s时,由33突变到-50n?m,频繁的状态切换,造成系统冲击过大,可能是轴断裂的原因。为了验证推断的正确性,将缓冲阀回油口连接到电磁阀a口,将缓冲阀压力由原来的15mpa设定为10mpa,为了尽可能减少冲击,

8、缓冲阀旁路并联直径为1mm的阻尼。改进后的系统,在第15s时,(2)a口压力为0,没有负压存在,b口压力为10mpa。扭矩由33突变到-35n?m,转速由1700r/min逐渐趋近于0,不存在负转速。由此可推断,系统在运行中不会出现真空和负转速,马达突变扭矩由原来的-50n?m变为-35n?m,冲击性减小,原因是马达达到缓冲阀设定压力,由于设定压力减小,因而扭矩及冲击减小。缓冲阀将多余的流量补充到马达油口的另一端,使真空消除。由于并联阻尼的存在,马达在停止过程增加一个缓冲量,使转速逐步降低,停止过程更平稳。应用更改后的系统,故障现象象消除,系统平稳运行。总之,通过本文的分析,可以得出如下结论:(1)分析了提梁机冷却系统风扇马达齿面磨损、轴断裂的原因。(2)利用amesim软件对系统进行建模与仿真,验证了负压是造成齿面磨损、冲击过大是造成轴断裂的原因。(3)对系统进行改进,缓冲阀回油口连接电磁阀a口,压力设定为10mpa,可有效消除系统负压,减小系统冲击,使系統平稳运行

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论