履帶式強夯機是一種夯實機械設(shè)備，作業(yè)時將較大質(zhì)量的夯錘吊起一定高度，然后釋放夯錘卷揚制動器，夯錘自由下落夯擊地面，使地基迅速密實。履帶式強夯機廣泛應(yīng)用于各種大中型建筑工程的地基夯實施工，也可用于貨物的吊裝。

1 主卷揚液壓系統(tǒng)工作原理

履帶式強夯機通過主卷揚機構(gòu)實現(xiàn)夯錘等物品的起吊和下放功能，因此主卷揚機構(gòu)的性能好壞對強夯機整機的性能尤其重要。

我公司生產(chǎn)的 3500kN·m 履帶式強夯機主卷揚機構(gòu)的液壓系統(tǒng)主要由主卷揚 1、制動器 2、液壓馬達 3、平衡閥 4、卷筒 5 等部件組成，其工作原理如圖 1 所示。當(dāng)強夯機提升夯錘時，液壓馬達 3 工作，制動器 2 在平衡閥 4控制下打開，液壓馬達 3 帶動主卷揚行星減速器開始轉(zhuǎn)動，并通過常閉離合器帶動卷筒 5 轉(zhuǎn)動，卷筒 5 帶動鋼絲繩提升夯錘。

夯錘被提升至設(shè)定高度后，液壓馬達 3 停止工作，同時液壓油失壓。失壓后平衡閥 4 控制制動器 2 閉合制動，行星減速器停止工作。強夯機釋放夯錘后，夯錘以自由落體夯擊地面，從而達到使地基迅速密實的目的。

2 故障現(xiàn)象

該履帶式強夯機在調(diào)試過程中，主卷揚機構(gòu)提升夯錘后出現(xiàn)了不能停留在設(shè)定高度的故障，且出現(xiàn)不同程度的溜鉤。我們本著從設(shè)計源頭查找問題的方法，通過分析主卷揚機構(gòu)的工作原理得知，制動器制動緩慢，可能是造成主卷揚溜鉤的直接原因。

3 原因分析

制動器制動緩慢分為機械故障和液壓系統(tǒng)故障兩種，機械故障可能是制動器出現(xiàn)故障，液壓系統(tǒng)故障可能是制動油路發(fā)生故障。

3.1 制動器故障分析

減速器制動器由多個摩擦片組成，在長時間制動接合、分離過程中，摩擦片可能會出現(xiàn)嚴重磨損?；蛘咧苿訌椈深A(yù)緊力不足現(xiàn)象，從而導(dǎo)致制動器制動力不夠，出現(xiàn)主卷揚溜鉤故障。

為此，我們從檢查制動器摩擦片的磨損情況和調(diào)節(jié)制動彈簧的預(yù)緊力 2 方面進行了故障排查，經(jīng)過排查，以上2 方面都符合設(shè)計要求。

3.2 液壓油路故障分析

若減速器制動器的制動油路發(fā)生故障，如制動器回油緩慢，會造成液壓系統(tǒng)對制動彈簧持續(xù)施力，制動彈簧達不到有效制動力和行程，就會出現(xiàn)溜鉤現(xiàn)象。制動器回油可按照同一部件恒功率原則，依相關(guān)公式可判斷是否有故障：

Q 1×P 1=Q 2×P 2

式中：Q 1——標(biāo)準(zhǔn)工況流量，9L/min；

P 1——標(biāo)準(zhǔn)工況的回油壓力，0.5MPa；

Q 2——實測流量， L/min；

P 2——實測回油壓力，MPa。

用壓力表測量平衡閥處回油管路的壓力值，回油管路壓力應(yīng)為 0 ～ 0.5MPa。若測量值不大于 0.5MPa，則制動回油實際流量大于標(biāo)況流量（9L/min），油路暢通，溜鉤原因應(yīng)為制動器故障。若測量值大于 0.5MPa，說明制動回油實際流量小于標(biāo)準(zhǔn)工況流量（9L/min），油路不暢通，說明回油管路有部分液壓油滯留，溜鉤原因應(yīng)為制動油路的故障，應(yīng)減小回油壓力。

技術(shù)人員用壓力表測量了平衡閥回油管路的壓力值為0.7MPa，根據(jù)公式計算出實際流量為 6.4L/min, 小于標(biāo)況流量 9L/min，因此判斷出存在液壓油滯留制動器現(xiàn)象。 工作人員采取清洗相應(yīng)油路、更換回油濾芯等措施排出了液壓油有雜質(zhì)的問題，經(jīng)過試驗仍有溜鉤故障存在，因此判斷液壓系統(tǒng)設(shè)計可能存在問題。

4 改進方法

為了增加回油流量降低制動回油壓力，保持回油通暢，我們從以下兩方面進行了改進。

一 是 增 大 回 油 管 路 管 徑， 從 原 來 DN12 增 加 到DN15，使回油順暢。

二是增加局部旁通回油管路，如圖 2 所示，對制動油路的回油起分流作用，減輕平衡閥處的回油壓力。

5 改進效果

技術(shù)人員隨后對改進設(shè)計進行了驗證。增加回油管路通徑和增加旁通回油管路后溜鉤現(xiàn)象消失，取得了滿意效果。同時公司也對本批次生產(chǎn)的所有履帶式強夯機進行了現(xiàn)車改造。

通過對強夯機主卷揚機構(gòu)故障的分析和處理，我們對公司生產(chǎn)的履帶式強夯機進行了設(shè)計優(yōu)化，確保了我公司生產(chǎn)的履帶式強夯機順利交付和使用。

作者：黃淑芳 李永新 張貝 張敬恩 谷曉斌

來源《工程機械與維修》2019年第6期