分析旋挖钻机副卷扬单向回转故障

 旋挖钻机是一种大型桩基础施工机械，集机械、液压、电控等诸多技术于一身，对它的使用操作和维护保养有更高的要求，而钻机一旦出现问题，故障的排除也比较困难。现以ZHR6220旋挖钻机在调试中出现的故障为例，叙述分析处理的方法，以供同行在设计、装配、使用及维修时参考。
    1 故障情况
      采用CAT330挖掘机底盘，另加一套辅助液压系统来控制动臂及桅杆的动作。正常状况下，副卷扬的功能主要是在桩基工地上吊装钻具及其他重物，是旋挖钻机进行正常工作的辅助起重设备。为了防止副卷扬钢丝绳上升时自桅杆顶部脱出，在桅杆顶部设有防过卷开关，将开关信号引到电磁阀，通过控制先导油路来控制主阀副卷扬联动作，从而控制副卷扬马达的回转。
出现的故障为：旋挖钻机副卷扬卷筒只能实现一个方向的转动，另一方向回转失效。主泵压力表示值正常方向为9MPa，失效方向为2MPa。而同一液压系统中上车回转回路动作正常，回转马达正反转时主泵压力示值都在7MPa左右。
    2 分析排查
    因为副卷扬回转失效的方向恰好是副卷扬钢丝绳上升的方向，开始怀疑是防过卷开关或电磁阀有问题，但通电试验电磁阀工作正常，即使将电磁阀拿掉，再将先导油管直接接到主阀副卷扬联，副卷扬钢丝绳仍无法上升。为了彻底排除先导控制回路故障的可能，将主阀副卷扬联的上下两先导油管接到上车回转联上下先导油口，而将上车回转联先导油管接到副卷扬联的上下先导油口，启动后分别操纵副卷扬先导手柄和上车回转先导手柄，结果是上车回转正常，而副卷扬钢丝绳仍不能上升。从原理图看，先导回路的故障可能已基本排除，现在副卷扬液压回路中剩下副卷扬马达、主阀和主泵，从理论上说它们都影响着该回路正常功能的实现，需要逐一排查。
    首先从马达人手，为了排除它的问题，先将副卷扬马达主油口进出油管反接，结果是副卷扬钢丝绳只能上升，不能下降，看来马达也无问题。进一步排查，将上车回转马达的进出油管连接到副卷扬马达主油口，也就是让主阀上车回转联控制副卷扬马达，试验结果是卷扬钢丝绳能上能下，马达问题的可能性可以排除。
    从上车回转等动作可正常实现、压力值变化正常来看，2个主泵没有问题。为了检验主阀，将副卷扬马达主油口进出油管连接到上车回转马达的进出油口，也就是让主阀副卷扬联控制上车回转马达，结果上车回转只有单方向动作，看来问题出在主阀副卷扬联上。是否阀芯单方向卡死，将该联抽出清洗，并与正常机器的该联阀芯对比更换试验，问题仍然存在。为了进一步确定阀芯的动作情况，将主阀副卷扬联上下先导油管中的上管先拆掉，只给下先导管通油，然后用于净的铁棍插入该联的先导孔，测得阀芯最大上行程为5mm，然后用同样的方法测得阀芯最大下行程15mm，而正常机器的该联阀芯上下最大行程都是15mm，看来阀芯上行程不够。为了慎重起见，对主阀该联结构重新进行了分析，见图1。从图中看，阀芯上盖加工尺寸缩短和上盖内孔过小卡住弹簧座都会影响阀芯上行。将上盖拆下进行测量，并与正常机器的该联阀盖进行比较，终于发现了异常，就是上盖先导油口的接头不同，有故障的先导油口接头比正常接头长了20mm多，装到上盖油口后正好顶住了阀芯的上行，堵住油路的接通，使马达回转失效。为了验证这种思路的正确性，换上一个好接头试了一下，结果副卷扬钢丝绳上下都没问题，故障排除。