塔吊頂升故障分析檢測

塔吊液壓頂升系統通過頂升和下降塔吊套架來實現增加或減少標準節，使塔吊能隨著建筑物高度變化而升高或降低，從而滿足不同高度建筑物的垂直運輸需要。該系統主要由液壓泵站、液壓頂升油缸、鎖閥及高壓軟管組成；在塔吊頂升作業時，系統需要承載塔吊上部結構三十多噸的重量，系統工作壓力達到18Mpa以上，屬于高壓液壓系統。該系統具有體積小、重量輕、比功率大、運行平穩等優點，但同時又存在傳動效率低、易產生故障等缺陷。
　　
　　由于塔吊的液壓頂升系統屬于密封帶壓的管路循環系統，管路中油液的流動情況，液壓元件內部的零件動作和密封是否損壞都不易察覺到，因此分析故障的原因和判斷故障的部位都比較困難。有眾多塔吊事故中，半數是因為系統出現故障后處置不當而引發的，為避免重大設備事故發生，如何預防液壓頂升系統故障就成了一個急待解決的的問題。
　　
　　故障分析：
　　
　　產生原因：
　　
　　通過對液壓頂升系統故障的綜合統計，發現系統故障大多屬于突發性故障和磨損性故障，而引發這些故障的原因主要是液壓油污染所造成的。
　　
　　造成液壓油污染的原因主要有以下幾點：1、液壓油在使用、維修過程中混入的水份、灰塵、空氣等；2、液壓元件在制造過程中殘留在系統中的金屬屑、砂粒等雜質；3、液壓元件在使用中因磨損而產生的金屬磨粒及油箱產生的鐵銹。
　　
　　液壓頂升系統是個封閉循環系統，液壓油受到污染后，通過齒輪泵時，其硬質粒狀污物會使相對滑動零件增加磨損，磨損產生的金屬屑又隨系統回油進入油箱，隨著油液的不斷循環，進入到泵中的污物越來越多，污物粒徑越來越細，給液壓元件帶來的磨損也就越來越嚴重，相對運動零件的間隙逐步增大，產生內泄漏，導致系統工作效率降低，油溫不斷升高。
　　
　　液壓油是液壓頂升系統的動力傳遞介質，在受到溫度、壓力及污染的影響之后，容易氧化變質，液壓油一但氧化變質，不但減低了密封件與油的相容性，加速其老化，喪失密封性能；而且氧化后油膜不起潤滑作用，使相對運動零件的金屬表面相互接觸，加速零件的磨損，最終因內泄漏使系統工作效率下降，達不到工作壓力。
　　
　　另外，在液壓頂升系統中的溢流閥、鎖閥等部件均是受油壓力控制而動作的，一但污物卡在閥芯與閥體之間或堵住閥芯阻尼孔時，都會使閥動作不靈而引起系統不能正常工作，造成系統的突發性故障。
　　
　　
　　控制措施：
　　
　　防止液壓油受到污染是防止液壓頂升系統故障的關鍵。因此，要切斷污染的途徑，首先要控制液壓油箱進水。通過多年觀察，雖然液壓泵站備有防雨裝置，但使用時間一長，雨水還是通過螺栓孔、電動機連接部位等處滲入油箱；所以需要對這些容易進水的部位采用組合墊片、專用密封膠等形式進行密封處理，并及時修補損壞的防雨裝置；每次系統工作前需從油箱底部放出分離的水。
　　
　　其次，控制液壓油質量。除了按使用要求定期更換規定牌號液壓油外，還需經常檢查液壓油質量，如果發現油液中出現水珠、泡沫或變成乳白色時，需及時更換液壓油，包括液壓缸中的剩余油液，避免重復污染；在加注液壓油時要進行嚴格過濾，使用的器具應保持清潔，避免細小顆粒物進入液壓系統。
　　
　　最后，是在工作中防止油溫過高。一是在液壓頂升系統工作前，檢查油位，并適時添加液壓油，保持油箱的正常油位，使系統有足夠的循環冷卻條件，并可防止因油液面過低而使空氣進入系統；二是及時更換造成系統效率下降的液壓元件。
　　
　　液壓系統檢測：
　　
　　檢測目的：
　　
　　從以上分析來看，要使液壓頂升系統能夠正常工作，除了控制液壓油污染途徑外，還要及時發現那些已經效率下降的液壓元件。
　　
　　在塔吊頂升作業時，可以根據壓力、速度、動作等異常情況，發現液壓頂升系統出現效率下降，但整個系統循環封閉，且元件眾多，確定故障部件需要根據現象一個個測試、排除，費時費力；而且在帶載情況下，稍有不慎就易引發設備事故，為安全起見，往往采取整體調換液壓頂升系統的辦法進行處理。
　　但對液壓頂升系統維修時，由于缺少塔吊上部結構的重量，系統工作壓力為0，而液壓元件是受油壓力控制而動作的，壓力下降后，就無法準確判斷那些效率下降的元件。過去常用的檢測方法是將手動換向閥的兩個出口堵塞，然后啟動系統，通過操作手動換向閥及溢流閥，觀察壓力表讀數，根據壓力變化尋找故障元件；但這個方法有個缺陷，只能發現壓力異常，而速度、動作等其它異常情況卻無法檢查，一但再次投入使用，就會發現由于故障原因未徹底查清，系統仍然無法正常使用。
　　
　　檢測方法：
　　
　　為了能在非工作狀態下準確診斷液壓頂升系統出現效率下降的原因，需要模擬實際工作條件，將系統處于工作壓力狀態下實施對各個液壓元件的檢測。
　　
　　根據液壓頂升系統工作原理，在塔吊頂升作業時，液壓頂升缸活塞桿需頂起塔吊套架以上結構，因此液壓缸上油腔壓力P1達到工作壓力，下油腔與回油管路接通，壓力P2=0；而在系統維修時，由于缺少塔吊上部結構重量，活塞桿壓力F=0，則上油腔壓力P1=0，在這種情況下，為使上油腔P1達到工作壓力，在下油腔回油管路上安裝一只測試閥，通過調節該測試閥的壓力，提高下油腔壓力P2，要推動活塞桿運動，上油腔壓力P1也需隨之升高，直至達到工作壓力。從而模擬出液壓頂升系統在塔吊頂升作業中的真實狀態，達到了不帶載條件下對系統進行檢測的目的。
　　
　　分析判斷：
　　
　　維修、保養液壓頂升系統時，將整個系統的部件、管路接好，并安裝測試閥，然后啟動電動機，運行整個系統；通過觀察系統所產生的各個現象可分析確定出現效率下降的液壓元件：
　　
　　1、觀察壓力表讀數的變化，并與正常值比較，通過分析壓力過低、過高及壓力不穩定的產生原因，，可確定造成壓力異常的液壓元件，如溢流閥、齒輪泵、液壓缸等。
　　
　　2、觀察活塞桿伸縮運動速度的變化，對比正常值，如果速度低于正常值，可確定引起速度異常的液壓元件，如鎖閥、齒輪泵等。
　　
　　3、觀察執行元件的動作是否存在運動緩慢、無規律或機構爬行等狀態，檢查動作順序和行程控制，可以確定引起動作異常的液壓元件，如手動換向閥、液壓缸活塞等。
　　
　　4、觀察整個系統是否有異常振動、噪音、漏油、油溫過高等，可分析確定引起異常的部位并處理，如管路接頭、過濾網、密封圈等。
　　
　　通過液壓頂升系統的故障分析及檢測，做到了故障的早期診斷及排除，能夠有效的減少系統故障產生的幾率，并能方便、及時的檢測出效率下降的液壓元件，確保塔吊的安全使用。