加藤NK500E-Ⅲ型汽車起重機液壓系統故障分析

加藤NK500E-Ⅲ型汽車起重機

1.變幅角度自動變小

(1)故障現象

我公司1臺日本加藤NK-500E-Ⅲ型汽車起重機在吊載重物作業時，只要吊臂停頓20min，電腦就會顯示吊臂角度變小、作業半徑增加。經觀察，只要將吊臂起升到80°停頓10h，吊臂角度就減小到40°左右。該故障嚴重影響吊裝施工，存在重大安全隱患。

(2)故障排查

該機變幅液壓系統由變幅泵1、主溢流閥2、增壓器3、溢流閥4、手動換向閥5、平衡閥6、變幅缸7、電磁閥8、壓力表9等組成，如圖1所示。變幅泵1輸出的壓力油輸至手動換向閥5，通過手動換向閥5控制變幅缸7動作。平衡閥6用來保持使變幅缸7動作平穩，并防止變幅缸7在重力作用下自動下降。溢流閥4用來限制變幅液壓系統最高壓力。

經查，變幅液壓系統最高額定壓力為24MPa。空載狀態下將變幅缸活塞桿完全伸出時，儀表顯示變幅系統最高壓力為20MPa，油門增大時，變幅系統最高壓力為22MPa。分析認為，造成變幅缸自動下降的原因可能有以下4種：一是平衡閥存在故障，二是溢流閥溢流壓力過低，三是手動換向閥存在內泄漏，四是變幅缸存在內泄漏。

圖1，變幅液壓系統工作原理

首先，檢查平衡閥。若平衡閥有故障，會造成變幅缸回縮。在配備安全保護設施的情況下將吊臂停放穩妥，再將平衡閥的進油管拆下，此時變幅缸里的壓力油沒有流出來，由此證明平衡閥良好。

其次，檢查溢流閥。在變幅系統運行過程中，若溢流閥內泄，會出現泄油聲。經監聽，沒有聽到溢流閥泄油聲。經檢測，變幅液壓系統溢流時壓力為24MPa，由此證明溢流閥良好。

再次，檢查手動換向閥。將手動換向閥閥芯拆下，觀察其外表無拉傷，閥芯與閥孔的配合間隙正常，由此證明手動換向閥良好。

然后，檢查變幅缸。將變幅缸運行到上止點后停機，拆開有桿腔回油管接頭，此時有桿腔有油液流出，由此證明變幅缸存在內泄。

最后，拆檢變幅缸。拆檢變幅缸時，發現缸壁有拉缸痕跡，密封件、活塞磨損嚴重。

(3)修復方法

由于更新變幅缸價格太高，我們決定對原變幅缸進行修復，具體修復方法如下：

首先，磨除缸筒內壁拉痕。用珩磨方法將缸筒內壁拉缸痕跡磨除，磨除拉缸痕跡后測量缸筒內徑比原尺寸增大0.30mm。

其次，加大活塞尺寸。根據珩磨后的缸筒內徑尺寸，用鍍銅方法將活塞外徑加大0.30mm。

再次，選用密封件。缸筒和活塞直徑只增大了0.30mm，這對密封件影響甚微，為此仍可使用標準密封件。

最后，組裝試機。按照以上修復方法將變幅缸修復后，組裝試機，故障現象消失。

2. 臂桿伸縮時抖動

(1)故障現象

我公司1臺NK-500E-III型汽車起重機，施工時吊臂伸縮不穩定，特別是在伸出第3節和第4節吊臂時尤為嚴重。當變幅傾角在50°時，吊臂發生抖動和間斷性點頭等不穩定現象，由此導致作業停止。

(2)故障排查

NK500E-III型汽車起重機吊臂伸縮液壓系統由伸縮缸(1、2、3)、平衡閥(4、5、6)、液壓管卷筒(7、9)、分流閥8、換向閥10、選擇閥11、伸縮泵12、液壓油箱13、溢流閥14等組成，如圖1所示。伸縮泵12是三聯泵之一，用于專門向臂桿伸縮系統供油。伸縮泵12輸出的壓力油通過換向閥10進入分流閥8，再經過平衡閥(4、5、6)進入伸縮缸(1、2、3)，驅動伸縮缸完成伸縮動作。

臂桿伸縮液壓系統原理圖

根據吊臂伸縮液壓系統原理，分析造成吊臂伸縮抖動的原因有以下3種：一是伸縮缸密封件磨損嚴重，二是吊臂伸縮箱體變形或潤滑不良，三是伸縮泵磨損嚴重供油不穩定。

首先，檢查伸縮缸密封情況。若伸縮缸密封件磨損嚴重，將造成伸縮缸內泄，導致回收和工作不穩定。我們將吊臂置于與水平面夾角70°位置，將吊臂全部伸出，再將操作桿停放中位，待發動機熄火10min后，觀察力矩限制器長度指示沒有變化，由此證明伸縮缸無故障。

其次，檢查吊臂伸縮箱體工作狀況。若吊臂伸縮箱體變形或潤滑不良，將造成其伸縮不穩定。現場檢查該機吊臂伸縮出現抖動時，未發出異常響聲。吊臂全部伸出后，在第4節吊臂兩邊未發現劃傷痕跡及嚴重磨損現象。拆下第3節吊臂前方上、下、左、右滑塊檢查，其磨損痕跡正常。此項檢查結果說明伸縮

臂工作正常。

最后，檢查伸縮泵磨損情況。若伸縮泵磨損嚴重、供油不穩定，可直接造成吊臂伸縮不穩定。我們采用替換法，將變幅泵與伸縮泵輸出油路交換后進行試驗。交換后可能產生2種結果：若吊臂伸縮穩定，則證明伸縮泵有問題;若吊臂伸縮仍然不穩定，則證明伸縮泵無問題。將變幅泵與伸縮泵交換后，吊臂伸

縮時抖動現象消失，由此說明伸縮泵存在故障。

(3)解決方法

將伸縮泵解體檢查，發現該泵已嚴重磨損(泵內齒輪與泵殼內壁嚴重拉傷)無法修復。該泵與其他2個液壓泵為組合式三聯泵，不能單獨更換伸縮泵，因此只能將該三聯泵更新。將三聯泵更新后試機，該起重機吊臂伸縮恢復正常。