庞兆金 李云杰
山东港口集团日照港股份有限公司第三港务分公司 山东 日照 272800
摘要：55吨全液压轮胎吊是港口件货装卸作业的主力机械，其在装卸作业中空钩状态下落钩慢且加油门憋车的问题一直是一个老、大、难的问题。本文通过分析其起升机构液压系统工作原理，重点分析说明几种现象的本质，找到问题的根源，并有针对性的提出问题解决的办法。
关键字：轮胎吊液压、落钩慢、加油憋车、发动机动力下降
155吨全液压轮胎吊起升机构液压传动系统工作原理
55吨全液压轮胎吊以柴油机驱动液压泵，为起升机构提供动力的是P1、P2两个可变容量的柱塞泵。
1.1当起升操作手柄位于中立位置时，液压泵P1、P2传递出来的液压油直接流入液压油箱，发动机的动力没有经过任何机构，处于空转状态。
1.2将起升操作手柄打到起钩位置。松开脚踏板，换向阀向左移动，油液的压力打开平衡阀的单向阀，起钩回路接通，液压油使马达按照货物上升的方向旋转，油液经过马达后经换向阀流回油箱。当换向阀右移至中立位置时，单向阀、换向阀关闭，并封闭一部分液压油，使货物在短时间内不会下落。由于内泄的原因，时间长了，货物仍然会坠落，因此需要踩下脚踏刹车。
1.3将起升操作手柄打到落钩位置。脚踏板已松开，换向阀向右移动，液压泵P1、P2传递出来的高压油首先与起升时的回油路接通，同时起钩时的进油路与液压油箱接通，液压油反向流动，马达反转，实现落钩。同时，平衡阀的顺序阀控制油路部分感受到来自液压泵P1、P2的压力，顺序阀打开（单向阀处于关闭状态），落钩回路接通。当换向阀左移至中立位置时，单向阀、换向阀关闭，并封闭一部分液压油，使货物在短时间内不会下落。
2 55吨全液压轮胎吊落钩慢且加油门憋车的分析
55吨全液压轮胎吊起升机构空钩状态下落钩慢，加油门憋车，同时操作其他动作完全正常，其原因归纳起来主要有三种；一是脚踏刹车过紧；二是平衡阀的阀芯被异物堵塞或弹簧被卡住；三是发动机动力下降。在排除刹车和平衡阀故障后，此故障往往被设备管理者误认为是液压油油路发生故障,再加上不太明显的动力下降，发动机本身不会出现明显异常，因此常常忽视了这个问题。
2.1造成55吨全液压轮胎吊落钩时加油门憋车的原因
出现憋车的现象，其本质是液压油路不通，即：落钩时的主油路打不开，或者说进入控制油口的油液压力不足，主阀芯不能右移或者右移度太小， 落钩回路不能接通,造成憋车。
其根源还是发动机动力不足引起的。发动机驱动液压泵P1、P2，液压泵P1、P2输出压力油，而它输出的功率等于输出的压力乘以输出的流量。即：
PB=PbQb
式中，PB——液压泵的输出功率（W）；
Pb——液压泵的最高工作压力（Pa）
Qb——液压泵输出的最大流量（）
由于PB=PbQb，当发动机动力下降时，液压泵的输出功率PB降低，液压泵P1、P2输出的流量Qb不变的情况下，液压泵的工作压力Pb就会降低，此压力不能推动主阀芯右移。在加油门时，会加速重物的下落，同时造成进油口来不及供油，平衡阀控制油路压力降低，顺序阀无法完全打开，回路中接通不畅，阻止发动机快速运转，因此出现加油门憋车的现象。
2.2造成55吨全液压轮胎吊落钩慢的原因
通过对起升机构落钩时加油憋车的原因分析得知，要想落钩时回油路打开，首先要保障有足够的压力。
我们了解到当发动机动力下降时，输送给液压泵P1、P2功率PB也随之下降，而液压泵的工作压力Pb不变时油路才能打开，因此液压泵P1、P2的输出流量Qb就会降低，因此落钩的速度就会变慢，这是由于平衡阀起到限速的作用。
平衡阀的限速作用是利用了主阀芯的动态平衡效应。假设换向阀处于左位（落钩状态），由于重力作用，液压马达处于加速下降状态。当下降速度超过进入液压马达上腔(进油)流量相应速度时，会使液压马达来不及供油，液压马达的进油路和平衡阀的控制油路迅速下降，顺序阀的阀口开度变小，马达的回油阻力增大，通过阀口的流量相应减少，重物的下降速度随之减慢。接着，液压泵又能及时供油，控制油路的压力又开始升高，顺序阀的阀口开度加大，液压缸的下降速度开始升高。速度升高后，液压泵又来不及供油。这样处在“慢-快-慢-”的变化中，重物的下降速度在动态变化中获得稳定。
由于发动机输出的功率PB等于液压泵输出的压力Pb乘以输出的流量Qb，当发动机功率下降时，平衡阀的控制油路的压力就会降低，顺序阀的阀口开度会变小，那么液压泵输出流量Qb也会降低，重物的下降速度就会降低。
2.3为什么发动机动力下降只有落钩时速度下降，加油门憋车，在起钩时没有异常？
起钩时，只有单向阀工作，顺序阀不工作，因此对起钩速度没有影响，加油门只需克服单向阀弹簧压力即可，且油门加的越大油路开的越大，不会出现加油憋车的现象。落钩时，主阀芯（顺序阀）参与工作，只有当控制油口进入压力油，推动主阀芯右移时，才能使油液经主阀芯（顺序阀）与阀座间的开口流出。因此，机械的起升、下降分别经由不同阀芯工作，造成的影响也不同。
2.4为什么平衡阀重新安装后，设备运转15分钟以内55吨全液压轮胎吊起升机构落钩速度不会变慢或者加油憋车？
2.4.1设备运转15分钟以内时，油液来不及填充平衡阀内部，平衡阀内充满了空气，平衡阀控制油路不需要太大的压力（Pb下降）就能打开主阀（顺序阀），此时平衡阀顺序阀处于接通状态，加油不会憋车。此时即使发动机功率下降，由于平衡阀控制油路所需要的压力下降了，油路畅通了，加油时输送给液压马达的油液流量也会增加，此时落钩速度比正常状态没有明显的变化。
2.4.2 设备运转15分钟以上，此时油液已经将平衡阀内部的气体排出，平衡阀回归正常状态，平衡阀控制油路需要正常的压力才能打开（Pb不变），若发动机功率下降，输送给主阀（顺序阀）功率PB也随之下降，液压泵P1、P2输出的流量Qb就会降低，因此55吨全液压轮胎吊起升机构落钩速度下降。
355吨全液压轮胎吊起升机构落钩慢的主要故障处理
3.1 首先，排除脚踏刹车过紧。调整制动带或调整踏板行程，将脚踏刹车完全释放，若落钩慢的问题得不到解决，则排除主钩刹车故障。
3.2 然后，排除平衡阀的阀芯堵塞或弹簧被卡住。更换平衡阀或拆下阀芯进行清理并对弹簧进行复位，将设备运转运转15分钟以上，待平衡阀的单向阀弹簧一段完全注满油后，看看主钩慢的问题是否解决。运转半小时以上故障消失，则此问题得到解决。
3.3 最后，处理发动机动力下降。故障排除方法有两个：一是更换发动机，此方法工作强度虽大，但最直接有效。二是将平衡阀弹簧一侧的液压油释放，看机械的运转情况，发动机运转15分钟以上（或熄火半小时以上再运转）落钩速度下降，则初步判断为发动机动力下降故障。
针对发动机动力下降的问题我们主要采取两个解决措施：落钩速度下降明显时：更换发动机或对发动机进行大修，提高发动机的动力。落钩速度下降不明显时：降低液压泵P1、P2的输出流量Qb（或者说增加液压泵P1、P2的压力Pb），这样设备的整体运转速度会有些降低，但能够保证在油门加大时不至于憋车。这就好比我们平时开车，正常情况用三档就可以爬上某一陡坡，而现在发动机动力下降了，我们需要一档才能上去一个道理。
结论：通过以上分析，55吨全液压轮胎吊起升慢且加油憋车的故障主要是刹车过紧、液压油路堵塞、发动机动力下降的问题。空钩状态下落钩加油憋车的本质是液压油路油不通，但根源常常在发动机老化、动力下降。因此，在遇到此类问题时，我们除了要排除脚踏刹车过紧，平衡阀的阀芯被异物堵塞或弹簧卡住等故障，更重要、更关键的是要检查分析发动机是否动力下降。
参考文献：
[1]张全忠.港口内燃装卸机械控制技术。北京：人民交通出版社，2009
[2]王建华.港口机械液压与液力传动。北京：人民交通出版社，2008