混凝土泵车泵送部分液压系统常见故障分析

1、引言

目前，在国内各类混凝土建筑施工中广泛使用的混凝土泵车主要是IPF-85B混凝土泵车，其对混凝土建筑的施工有较大的影响，在施工过程中在发挥了很大的作用。但在混凝土施工中,泵送部分直接与混凝土接触，工作量大，负荷重、工况恶劣、磨损较大， 因此工作一段时间后,加之对泵车的保养重视度不够，维修跟不上等原因，比较容易发生故障。下面笔者将对混凝土泵车泵送部分的液压系统进行介绍，并结合经验对液压系统常见的故障及处理方法进行介绍和分析。

2、泵送部分的液压系统

2.1 液压系统结构

其中：主安全阀 -- 安全阀在系统中起安全保护作用。当系统压力超过规定值时，安全阀打开，使系统压力不超过允许值，从而保证系统不因压力过高而发生事故。减压阀 -- 减压阀是通过调节，将进口压力减至某一需要的出口压力，并依靠介质本身的能量，使出口压力自动保持稳定的阀门。顺序阀 -- 在系统中，根据回路的压力等来控制执行元件动作顺序的阀。溢流阀 -- 一种液压压力控制阀。在液压设备中主要起定压溢流作用和安全保护作用。先导阀 -- 是为操纵其他阀或元件中的控制机构，而使用的辅助阀。先导阀实质上是一个二位三通换向阀，阀体安装在主油缸缸头部位。

图1 液压系统

以上几种液压阀中, 一般情况下,主安全阀和减压阀的压力值远低于额定压力，通常只有在调压和冬季油液升温时才会使压力值达到额定压力。因此一般将压力值调定后,发生故障的可能性较小。而顺序阀则与之不同,在每个泵送循环中,其压力值都会达到其额定压力，发生故障的可能性也会也比较大。

2.2 液压系统工作原理

IPF-85B泵送部分的液压系统如图1所示，主要分泵送系统液压回路、密封回路和自动换向回路3个液压回路。

2.2.1 泵送系统液压回路

泵送系统液压回路主要由主安全阀、减压阀、蓄能器、顺序阀、电磁阀、主油缸及滑阀缸等组成。工作原理是：液压油从主油泵出来通过减压阀其中的一路进入蓄能器，另一路则是通过滑阀换向阀进入滑阀油缸，以驱动滑阀缸的动作。 当动作到位后，油压逐渐上升，蓄能器不断充压。油压上升到一定值后，压力油打开顺序阀，经过主换向阀进入主油缸，主油缸开始动作。在该回路中，主安全阀、减压阀主要是限制系统压力在规定范围，以保护系统的液压油元件，保证滑阀油缸的动作平稳，不会引起大的压力冲击。而顺序阀和蓄能器主要是使主油缸的动作在滑阀油缸之后，这样利于混凝土的吸入和排出。

2.2.2 密封回路

密封回路主要包括活塞引拨阀、溢流阀、主油缸活塞杆侧的一段连通管和行程调整阀。可以看出，密封回路其实是泵送液压回路中的一部分，由于其有自己的独立性，这样便于液压系统的分析以及故障的排除。其工作原理是：当泵送出混凝土时，封闭的活塞杆两边的液压油推回另一油缸的活塞杆，将混凝土吸入，持续不断地进行泵送过程。其中，活塞引拨阀打开时，压力油进入密封回路可增长主油缸活塞的行程，并可清理和维修2个油缸活塞；行程调整阀打开时，会减少密封回路油液量，这样可以缩短主油缸活塞行程。

2.2.3 自动换向回路

自动换向回路由主换向阀、先导阀、逆转阀、滑阀换向手动运转阀、升压阀等组成。其工作原理是；一个工作循环的回路是这样的，当主油缸中的一活塞运行到终点时，将会撞动先导阀的阀芯，从而使先导阀换向。然后通过手动运转阀、 先导阀、 逆转阀使升压阀换向；而当另一主油缸活塞向前运行到活塞终点时，会撞击另一先导阀芯，使升压阀又一次换向，从而使主油缸和滑阀油缸又一次换向，从而完成一个工作循环。

3、液压系统故障诊断的方法

液压系统故障诊断一般分可以为简易诊断和精密诊断。

3.1 简易诊断技术

简易诊断法又叫主观诊断法。它主要是靠人的五觉（视觉、触觉、嗅觉、听觉和味觉）及个人的实际工作经验，利用简单的仪器对液压系统出现的故障进行诊断，判别产生故障的部位及原因。

3.2 精密诊断法

精密诊断法是在简易诊断法的基础上对有问题的异常现象，采用各种现代化仪器设备和电子计算机系统等对其进行定量分析，从而对出故障的部位和原因做出诊断。这类方法主要有仪表诊断法、超声检测法、振动声学法、油液分析法、计算机诊断专家系统等。如图2所示的液压系统检测仪，可以检测系统中的压力、速度和流量，可以根据测量的结果确定故障的性质和故障的部位。在液压系统故障诊断中，可以采用传统的简易诊断的技术，在必要时可以采用精密诊断方法，两者方法无法替代，将长期共存。

图2 液压系统检测仪

4、液压系统常见故障分析及处理方法

当泵送系统液压部分发生故障时，可以采用传统的简易诊断的技术，在必要时采用精密诊断方法，在诊断的过程中，应区别3个液压回路，分别在各个回路系统内分析，对出故障的部位和原因做出诊断，并处理所发生的故障。下面介绍几种常发生故障以及解决方法：

4.1 滑阀动作失灵，系统动作紊乱

液压系统如果出现滑阀动作失灵，动作紊乱，出现乱打的现象。对于这种情况，应采用简易诊断技术，首先检查是否是机械部分的故障，检查滑杆是否磨损，阀油缸及主油缸活塞密封件是否损坏，滑杆运动部分的空隙处是否有泥浆等附着物，滑杆密封装置是否完好，以及滑阀各润滑点是否正常。若是机械部分故障，则根据情况更换或清洗滑阀。机械部分故障排除后，若仍存在上述动作失常现象时，就该针对滑阀所在的泵送液压回路系统内进行检查。主要检查一下几个部分：

1）检查主安全阀的的调定压力，在泵送液压回路中，主安全阀使系统最高压力应限制在28 MPa以下，以保护液压系统的液压油元件，保持滑阀油缸的动作平稳。调节压力可以通过将泵车操纵杆拨到最大位置处,进行空运转。并关闭手动运转阀,这时压力表所显示的,即是主安全阀显示的数值,即为额定压力调定值为28MPa。

2）蓄能器充气压力是否合适，当压力值太小时，必须进行充气。可以用以下方法来判别蓄能器气体压力是否达到标准：关闭泵送开关，用升压阀进行手动换向，当换向次数在两次以上时蓄能器充气压力正常，小于两次则是不正常的。

3）检查减压阀的调定压力。泵车出厂时，已调定减压阀的压力值，测量减压阀的压力需要专门的检测工具，因而在无专用检测工具时，不要冒然自行拆检。

4.2 主油缸活塞杆行程变短

主油缸活塞杆行程越打越短，先检查活塞杆是否出现机械故障，如油缸活塞杆表面是否有伤痕或磨损超过极限或主油缸活塞密封件是否损坏等情况。如不是机械故障，则需结合主油缸活塞杆所在的密封回路来分析事故的故障原因，并排除故障。主油缸行程变短这样情况，一般是由于密封回路的油液量减少所致。而可能导致油液量减少有以下几种情况：

1）行程调整阀是否严密的关闭了。

2）溢流的压力是否合适以及溢流阀阀芯是否卡住。

4.3 自动换向回路故障

一般情况下，自动换向回路中主换向阀和滑阀换向阀出现故障的可能性较小，而先导阀与电磁阀上比较容易发生在故障。先导阀发生故障或失灵将导致整个换向系统发生故障。换向系统发生故障时，可先检查先导阀,检查时可拆下先导阀盖上四个短螺栓,将阀盖打开，检查阀杆在阀体内是否可以灵活运动,阀杆下端是否有较大磨损，若磨损太大，需更换新件。

4.4 溢流阀运动不畅

在工程中，泵车工作的时间往往很长,而且系统温度通常高达80℃，这样的工作情况常常会造成溢流阀运动不畅,严重的甚至会出现卡死的现象，导致工作中断。出现这种情况，可以通过经验分析原因，这种情况常常因溢流阀阀芯、阀体本身材质的问题，由于两者材质的不同，热膨胀系数、热膨胀量也会不同，从而导致两者配合间隙发生变化, 与原设计的配合公差等级不符。对于这种情况可以使用原装进口的溢流阀，这种溢流阀耐高温，各方面的性能比较好，不会出现上述的现象。

5、结束语

混凝土泵迪车的泵送液压系统在使用一段时候后比较容易出现故障，因此我们应了解泵车的结构，并加强对泵车的保养及维修，延长其使用寿命，使其更好的在混泥土建筑中发挥其作用。