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1、,,吊車培訓教材,第一章 吊車概述,目前鉆井平臺的吊車種類較多，有柴油機、有電驅(qū)動，現(xiàn)以馬來西亞 的Favelle Favco the cranemakers 公司制造的電動液壓吊車為 例，型號為6/10K。,,,,,,,,吊車基座滾筒,旋轉(zhuǎn)主軸承,桅桿,扒桿定滑輪組,扒桿動滑輪組,扒桿,,,,,,大鉤動滑輪組,,,第一章吊車概述,一、吊車的主要參數(shù)： 設備重量(包括機械設備,電纜,旋轉(zhuǎn)走道及欄桿):共 22噸，其中 主桅桿 5.6噸; 吊機附帶底座4.5噸; 大鉤1.1噸; 扒桿7.5噸 吊機最小工作半徑7.5米,最大工作半徑36.6米; 吊機扒桿長度 37.2米，最大工作角度81.4度,最
2、小角度17.6度； 吊機的最大負荷40.8噸(安全系數(shù)2.0) 扒桿圓形底座外徑1970毫米;吊機裝置本體最大回轉(zhuǎn)半徑4609毫米; 桅桿高度：10981毫米 大鉤速度：負荷0-13.6噸，45m/min;負荷13.6-40.6噸,16m/min。 扒桿速度：由最大工作半徑至最小工作半徑需要90s 旋轉(zhuǎn)速度:0-1.2rpm,第一章吊車概述,二、吊車的工作原理： 吊車為電機帶動液壓泵，利用液壓油作為傳動介質(zhì)通過液壓馬達將壓力能量轉(zhuǎn)換為滾筒的旋轉(zhuǎn)動能。本吊車的液壓系統(tǒng)設計為開式回路系統(tǒng)。扒桿、旋轉(zhuǎn)、大小鉤共用一套柱塞泵提供液壓油，通過各種液壓閥件的換向來控制吊車各個滾筒旋轉(zhuǎn)方向。利用液壓比例閥通
3、過控制電流的大小控制閥件的開啟程度來控制各個滾筒的旋轉(zhuǎn)速度。而扒桿、大小鉤、旋轉(zhuǎn)馬達均為斜軸式軸向柱塞馬達。 所有滾筒的控制是通過彈簧自動歸中的電控手柄來實現(xiàn)的，扒桿、旋轉(zhuǎn)、大鉤等動作可同步實現(xiàn)。,第一章吊車概述,三、平臺吊車的特點 1、能以額定的起吊速度吊起額定負載，即有足夠的功率。 2、能依照操作者要求方便靈敏地起落貨物，即便于換向。 3、具有調(diào)速和限速功能，并需要相應的設置常閉式制動設備和某種機械性的固鎖裝置，以便有效制動和鎖緊。 4、不論在起鉤或放鉤過程中，都能根據(jù)需要隨時停止，并制動貨物。,第一章吊車概述,四、液壓吊車的特點： 1.液壓吊車的特點是重量輕、體積小，操作方便，工作平穩(wěn)，
4、 2.可實現(xiàn)無級調(diào)速，能吸收沖擊性負荷和自動防止過載，并具有良好的制動能力。此外， 3.系統(tǒng)中充滿著具有潤滑性的油液，部件磨損少，傳動效率高，對環(huán)境的溫、濕度液不太敏感， 4.它也存在著加工精度要求較高，制造、安裝比較復雜，維護管理需要一定的專業(yè)知識，以及制造不良和使用不當時容易產(chǎn)生漏油、噪音和其它的各種故障等問題。,第二章 吊車的基本結(jié)構(gòu),吊車的電機通過帶動三泵驅(qū)動齒輪箱給三個泵（大鉤、扒桿、旋轉(zhuǎn)）提供動力，泵將電機的機械能轉(zhuǎn)化為液壓能通過液壓管線傳遞到各液壓馬達，驅(qū)動液壓馬達運轉(zhuǎn)。馬達依次與剎車箱、變速箱連接，從而驅(qū)動吊車的大鉤、扒桿的升、降與吊車的旋轉(zhuǎn)。吊車的大鉤與扒桿的升降因為負載大均
5、有兩個液壓馬達驅(qū)動，而吊車的旋轉(zhuǎn)負載小只有一個馬達驅(qū)動。,液壓馬達,剎車箱,變速箱,第二章 吊車的基本結(jié)構(gòu),扒桿滾筒,大鉤滾筒,第二章 吊車的基本結(jié)構(gòu),剎車箱,旋轉(zhuǎn)內(nèi)圈齒輪,液壓馬達,減速箱,第二章 吊車的基本結(jié)構(gòu),吊車旋轉(zhuǎn)系統(tǒng),液壓 馬達,剎車箱,變速箱,吊車起升系統(tǒng),液壓馬達,剎車箱,變速箱,吊車的液壓馬達,液壓馬達是液壓傳動系統(tǒng)中的執(zhí)行元件，它將來自液壓泵的液壓能轉(zhuǎn)變成回轉(zhuǎn)運動的機械能，從而驅(qū)動負荷進行工作。 液壓馬達通?？煞譃楦咚俸偷退賰纱箢悺?額定轉(zhuǎn)速高于500rpm 的常視為高速液壓馬達，主要形式有齒輪式、螺桿式、葉片式、軸向柱塞式。其特點是轉(zhuǎn)速較高，功率密度高，轉(zhuǎn)動慣量小，排量也
6、小，啟動、制動、調(diào)速及換向方便，但輸出扭矩不大，通常幾十到幾百個牛米(N.m)，相當多的情況下不能直接滿足工程負載對扭矩的要求，需要配置機械減速機構(gòu)，因此，使用上受到一定的限制。 額定轉(zhuǎn)速低于500rpm 的常被稱為低速馬達。低速馬達排量大，體積也大，轉(zhuǎn)速在低到每分鐘幾轉(zhuǎn)甚至零點幾轉(zhuǎn)時，仍能穩(wěn)定輸出幾千甚至幾萬牛米(N.m)的扭矩，所以，也常稱為低速大扭矩液壓馬達。其主要形式有多作用內(nèi)曲線柱（球）塞式液壓馬達和曲柄連桿式、靜壓平衡式等徑向柱塞型液壓馬達。它適用于直接連接并驅(qū)動負載，無需減速機構(gòu)，且啟動、加速時間短，性能好，由于輸出扭矩大，因此在工程設備中得到廣泛的應用。,吊車的液壓馬達,本平臺
7、的液壓馬達為斜軸式軸向柱塞馬達 馬達的基本結(jié)構(gòu)圖如下所示：,,柱塞,,吊車的液壓馬達,拆下液壓馬達,安裝液壓馬達,吊車的液壓馬達,軸向柱塞式液壓馬達的工作原理：圓盤和配油盤固定不動，柱塞可在缸體的孔內(nèi)移動。柱塞中心線和缸體中心線相交一個傾角。高壓油經(jīng)配油盤的窗口進入缸體的柱塞孔時，高壓腔的柱塞被頂出，壓在圓盤上。圓盤對柱塞的反作用力F分解為軸向分力Fx和垂直分力Fy。Fx與作用在柱塞上的液壓力平衡，F(xiàn)y則產(chǎn)生使缸體發(fā)生旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩，帶動軸轉(zhuǎn)動。液壓馬達產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩應為所有處于高壓腔的柱塞產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩之和。 可見，隨著柱塞和缸體垂直中心線的夾角的變化，每個柱塞產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩是變化的，液壓馬達對外輸出的總的
8、轉(zhuǎn)矩也是脈動的。 從工作原理上講，相同形式的液壓泵和液壓馬達是可以相互代換的。但是，一般情況下未經(jīng)改進的液壓泵不宜用作液壓馬達。這是因為考慮到壓力平衡、間隙密封的自動補償?shù)纫蛩?，液壓泵吸、排油腔的結(jié)構(gòu)多是不對稱的，只能單方向旋轉(zhuǎn)。但作為液壓馬達，通常要求正、反向旋轉(zhuǎn)，要求結(jié)構(gòu)對稱。,吊車的剎車機構(gòu),吊車的剎車機構(gòu)：大鉤、扒桿滾筒在沒有操作時處于剎車狀態(tài)，只有當滾筒操作時，剎車才會在液壓油的作用下打開，使?jié)L筒動作，剎車為常閉式剎車。而旋轉(zhuǎn)剎車只要電機，其剎車由專門油路使其處于常開位置。另扒桿滾筒還設有自鎖棘爪以保證扒桿滾筒在剎車損壞的情況下，也不會自溜。,剎車片,拆下剎車片,吊車的剎車機構(gòu),剎車
9、箱中心軸,安裝剎車箱,吊車的變速機構(gòu),變速箱結(jié)構(gòu)：變速箱為行星齒輪變速機構(gòu)。行星齒輪變速箱為內(nèi)齒圈固定的行星變速器，減速箱為兩級減速。第一組行星齒輪系與剎車箱相連，第二組行星齒輪系帶動外面的齒輪運動，從而實現(xiàn)吊車的驅(qū)動。,吊車的變速機構(gòu),行星齒輪系,,吊車的變速機構(gòu),行星齒輪內(nèi)圈,第二級行星齒輪,吊車的變速機構(gòu),行星輪系結(jié)構(gòu)圖：,吊車驅(qū)動系統(tǒng)的拆裝,拆裝吊車的驅(qū)動系統(tǒng)的順序： 1、將液壓系統(tǒng)卸壓，拆除相關(guān)液壓管線； 2、卸掉馬達與剎車箱的連接螺栓，將馬達卸下，同時做好標記； 3、卸掉剎車箱與變速箱的連接螺栓，將變速箱取下，然后拆開變速箱，分別將變速箱內(nèi)的剎車片與摩擦片依次取出，并做好標記； 4
10、、卸掉變速箱的外圈，依次將兩個行星輪系取出； 5、分別對各結(jié)構(gòu)檢測后，按順序依次回裝。,吊車的液壓系統(tǒng),吊車的液壓系統(tǒng),吊車的液壓系統(tǒng),吊車的液壓系統(tǒng),起升機構(gòu)的液壓系統(tǒng)： 該系統(tǒng)的三個機構(gòu)的泵組：起升機構(gòu)泵組（1）、變幅機構(gòu)的泵組（2）和旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的泵組（3）之間，通過各自的三個輔泵連接起來，三臺輔泵都可以向系統(tǒng)提供控制油，經(jīng)過閥組（20），將控制油送至各控制單元。圖中壓力表(28)用來測量控制油路的壓力。 起升機構(gòu)的操作：起升機構(gòu)的操作手柄（11）的動作用以控制吊車的鉤頭起升（H1）或降落（H2），從而控制起升機構(gòu)的油泵組（1）的主泵的供油方向，即起升方向或降落方向動作的快慢取決于操作手柄（
11、11）的動作幅度大小，繼而決定了油泵的供油量的大小，從而影響鉤頭的動作快慢。 油馬達的變量：驅(qū)動鉤頭的油馬達有兩個，進排油方向同步，這兩臺油馬達為變量油馬達，其排量的大小取決于載荷的大小，并通過,吊車的液壓系統(tǒng),油馬達組塊（5）中的兩個兩位三通閥予以實現(xiàn)。其中右邊一個兩位三通閥與油馬達的調(diào)節(jié)桿相連，帶有位置的反饋機構(gòu)，操縱手柄（11）發(fā)出的控制油信號除了（H1）（H2）以外，還有一路信號經(jīng)過（HX）作用于該閥的下部，使該閥向上移動，工作于下位接通的位置，從油馬達兩邊進入的高壓一邊的油壓經(jīng)過左邊的兩位三通閥進入油馬達變量機構(gòu)的上部油缸因為變量油缸的上部活塞面積大于下部活塞面積，于是油馬達控制油桿
12、向下移動，即油馬達的排油量增加，輸出扭矩隨即增大，與此同時，右邊的兩位三通閥在控制桿下移至一定距離后在彈簧作用力的作用下，又返回至下位，該閥的上位接通，將控制油缸上部空間的油放回至油箱，油馬達工作在操縱手柄給定的位置上（即HX值的大?。?，以給定的轉(zhuǎn)速工作。同時，在工作過程中，如果載荷過大，則油馬達一側(cè)的工作油壓將超過左邊兩位三通閥的設定值，該兩位三通閥將工作于下位，將控制油缸上部的油放回油箱，油馬達停止工作。,吊車的液壓系統(tǒng),起升系統(tǒng)的換油：在油馬達組塊（5）中，與油馬達相連的還有溢流閥和低壓選擇閥（三位三通閥），其作用是在工作過程中，選擇油馬達的低壓側(cè)（一般情況下是上升工況時油馬達的回油側(cè)）
13、部分油經(jīng)過溢流閥回油箱，設置溢流閥的作用是確保低壓側(cè)的油壓不低于設定值，這部分回油箱的油液先經(jīng)過油馬達泵體，對油馬達進行冷卻并提供潤滑，然后經(jīng)過冷卻器（23）回油箱，從而，實現(xiàn)對工作油液逐步冷卻。低壓油路的補油，是通過控制油路經(jīng)過油泵組塊（1）中的溢流閥（設定值30bar）前進入低壓側(cè)，也即部分油液經(jīng)過冷卻器回油箱的同時，低壓側(cè)的油壓將會降低，一旦低于30bar時，從控制油路來的油自動補充至低壓側(cè)。,吊車的液壓系統(tǒng),安全保護：在油泵組塊（1）中，有一個280bar的溢流閥，其作用是用以防止系統(tǒng)的油壓過高，當油泵出口的壓力達到280bar時，將經(jīng)過三位四通液動控制閥進入油泵控制油缸的油放回至油箱
14、，油泵回中，處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)。因此，該起升系統(tǒng)的最大工作油壓為280bar。在油泵組塊（1）中還有兩個用以保護油管的制動溢流閥（壓力設定值分別為310bar和150bar，用以對高低壓油管實現(xiàn)保護），當油馬達工作過程中，突然停止動作，鉤頭帶載荷停在空中時，此時油馬達的進油管壓力將會突然升高，此時的突增壓力，將通過這兩個制動溢流閥實現(xiàn)釋放。,吊車的液壓系統(tǒng),降落超速保護：當?shù)踯囂幱诮德錉顟B(tài)時，具有超速保護功能，也即當操縱手柄降落幅度過大，降落速度較快時，這油路HD壓力很高，于是使得超速液動控制閥（8）下移，工作于上位，從而使油馬達右邊的變量控制閥上移而工作于下位，將變量油馬達上部控制油缸放回油箱，而
15、使油馬達停止轉(zhuǎn)動。 應急降落：系統(tǒng)中設有應急降落手動控制閥（17）,當發(fā)生某些特殊情況，如系統(tǒng)突然斷電、油泵突然停止供油等，此時，鉤頭將帶載停在空中，為了將鉤頭放下，就可以采用手動打開控制閥（17），將鉤頭逐漸降落。,吊車的液壓系統(tǒng),低油壓保護：該系統(tǒng)還設有低油壓保護繼電器（27），當?shù)蛪簜?cè)的油壓低于設定值7bar時，繼電器（27）斷電，油泵停止工作，防止壓力過低而產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象。 系統(tǒng)的控制油路：該系統(tǒng)的控制油路由三臺輔泵經(jīng)過油路（CP）提供而來，（CP）來的控制油先經(jīng)過電磁閥SV2，該閥與主油泵的信號一致，即油泵工作時，該兩位四通閥有電，工作在左邊的交叉位置，控制油通到各操縱手柄前。吊車起升
16、機構(gòu)的操縱手柄是圖中的（11），而變幅和旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的操縱手柄是（12）。當起升機構(gòu)操縱手柄（11）動作時，就使得（H1）或(H2)輸出油壓，一方面使得剎車控制閥（25）下移，工作于上位，于是起升油馬達的剎車松閘，與此同時，通過（H1）或(H2)的油壓使得油泵控制油桿動作，油泵產(chǎn)生供油動作，使油馬達按照操縱手柄的要求方向工作。在起升機構(gòu)的起升控制油路（H1）上設一個兩位四通電磁換向閥（SV3），作為鉤頭的起升限位閥，起升機構(gòu)達到上升的極限高度時，該閥失電（正常工作時與油泵同時有電），控制油路（H1）回油箱，,吊車的液壓系統(tǒng),油馬達停止運轉(zhuǎn)。 變幅機構(gòu)的工作原理與起升機構(gòu)基本相同，而旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的工作原
17、理較之起升機構(gòu)更為簡單。在控制油路中，變幅機構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機構(gòu)公用一個操作手柄（12），操作手柄的前后左右動作分別表示變幅機構(gòu)的上下運動（L1）和（L2）以及旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的順時針或逆時針（S1）和（S2）。其中在變幅機構(gòu)的控制油路中設有吊臂降落低位極限限制兩位四通電磁閥（SV5），當?shù)醣劢德渲翗O限位置時，該閥斷電，變幅油馬達停轉(zhuǎn)。變幅機構(gòu)的上揚幅度受限位閥（13）限定，當達到最大上揚幅度時，該閥使得控制油路（L2）回油箱，從而使變幅油馬達停轉(zhuǎn)。除此之外，變幅機構(gòu)的運轉(zhuǎn)原理幾乎與起升機構(gòu)相同。正常情況下，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)采用兩個二通閥（13）實現(xiàn)限位，分別限制順時針和逆時針的旋轉(zhuǎn)幅度，同時，還設置有手動限位控制閥
18、（10），用以隨時控制旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的停轉(zhuǎn)。,吊車的液壓系統(tǒng),吊車系統(tǒng)的冷卻：油箱中的部分油液通過輔助油泵（4）泵送經(jīng)過濾器組塊（20）和冷卻器（23）后，又返回至油箱，當濾器組塊（20）中的濾器由于臟堵嚴重時，可經(jīng)過單向旁通閥旁通，與此同時，繼電器接通報警，表明濾器臟堵嚴重；而如果油液經(jīng)過冷卻器的流阻過大，超過3bar時，此油路可經(jīng)過旁通路返回油箱。油箱中有加油口（16），油位計（21）和（19），在油位計的下方安有油位低位繼電器，油位過低時，發(fā)出報警信號。 手動應急釋放：對于起升機構(gòu)，還設有手動應急釋放系統(tǒng)，通過手搖泵（24）提供控制油，與應急降落手動閥（17）一起完成起升機構(gòu)的降落動作。,第二
19、章 吊車的基本結(jié)構(gòu),扒桿的起升由兩個定滑輪組構(gòu)成，具體結(jié)構(gòu)如圖所示：,扒桿動滑輪組,扒桿鋼絲繩固定點,第二章 吊車的基本結(jié)構(gòu),扒桿鋼絲繩滑輪,,第二章 吊車的基本結(jié)構(gòu),大鉤的起升機構(gòu)由一個定滑輪組和一個動滑輪組構(gòu)成，具體機構(gòu)如下圖所示：,大鉤定 滑輪組,大鉤鋼絲繩 導向輪,第二章 吊車的基本結(jié)構(gòu),大鉤鉤頭動滑輪 組結(jié)構(gòu)圖,第二章 吊車的基本結(jié)構(gòu),限位機構(gòu)：,扒桿緩沖 液 壓 缸,第二章 吊車的基本結(jié)構(gòu),棘爪防溜鉤機構(gòu)：,扒桿制動棘爪,第三章 吊車的保養(yǎng),一、每日保養(yǎng)內(nèi)容 1、檢查驅(qū)動油泵油位 2、檢查液壓油位 3、檢查大鉤滾筒，扒桿滾筒排繩狀況 4、檢查控制面板上各聲光報警處于正常工作狀態(tài) 5
20、、檢查大鉤上限位處于正常狀態(tài) 6、檢查扒桿收放限位處于正常狀態(tài) 7、檢查旋轉(zhuǎn)限位處于正常狀態(tài) 8、檢查滾筒框架及泵站固定螺栓 9、檢查應急停止功能,第三章 吊車的保養(yǎng),二、每十日保養(yǎng)內(nèi)容 1、全面檢查各油管線接頭狀況,管線外觀，液壓馬達及油泵是否存在漏油情況 2、檢查扒桿棘輪裝置,液缸是否正常工作 3、檢查大鉤與變幅鋼絲繩磨損，變形，斷絲及腐蝕情況 4、檢查潤滑保養(yǎng)旋轉(zhuǎn)軸承，24個黃油嘴，每次打10-15下 5、檢查潤滑保養(yǎng)大鉤滾筒齒輪,變幅滾筒齒輪,旋轉(zhuǎn)滾筒齒輪 6、潤滑保養(yǎng)扒桿連接銷軸，2個黃油嘴，每次打10-15下 三、每月檢查保養(yǎng)內(nèi)容 1、檢查液壓泵齒輪箱油位。,第三章 吊車的保養(yǎng),2
21、、檢查大鉤剎車是否正常。 3、檢查保養(yǎng)桅桿滑輪軸承,4個黃油嘴，每次打10-15下。 4、檢查保養(yǎng)變幅滑輪軸承,3個黃油嘴,每次打10-15下。 5、檢查保養(yǎng)鉤頭滑輪軸承,4個黃油嘴，大鉤導向滑輪1個黃油嘴,大鉤定滑輪組2個黃油嘴,每次打10-15下。 6、檢查保養(yǎng)大鉤滾筒軸承, 變幅滾筒軸承，各有2個黃油嘴，每次打10-15下。 7、檢查潤滑旋轉(zhuǎn)齒輪軸承,1個黃油嘴,每次10-15下。 四、每年或10000小時檢查保養(yǎng)內(nèi)容 檢查旋轉(zhuǎn),變幅,大鉤驅(qū)動小齒輪磨損,變形狀況。,第四章 常見故障分析,一、溜扒桿故障 1、故障現(xiàn)象 吊車在使用中，發(fā)現(xiàn)扒桿在停止動作時，扒桿向下滑動一點后停止。 2、原因
22、分析 可能存在以下幾種可能： 2.1、剎車液缸的油路控制存在問題，不能放壓。 2.2、離合器、剎車片和摩擦片老化。 2.3、剎車小液缸不能正常工作。 3、處理措施 3.1 檢查剎車液缸的油路，是暢通的，沒有問題。 3.2 拆開剎車機構(gòu)，檢查離合器、剎車片和摩擦片，發(fā)現(xiàn)都老化了，剎車片比較嚴重 3.3 檢查剎車小液缸，小液缸不工作，活塞斷裂。 3.4 更換剎車小液缸總成，恢復使用吊車，一切正常，故障排出。,第四章 常見故障分析,二、吊車大鉤控制故障分析 1、故障現(xiàn)象 發(fā)現(xiàn)該大鉤只能放鉤，不能起鉤（有時可以起鉤一兩米）。 2、原因分析 存在下列幾種可能： 2.1 大鉤操作閥故障。 2.2 大鉤帶剎
23、不能正常打開 2.3 液壓馬達及控制管路故障。 2.4 大鉤蝶剎故障。 3、處理措施 3.1 檢測大鉤操作閥，并做功能試驗，確認工作正常。 3.2 檢測大鉤帶剎油缸工作正常。 3.3 功能測試液壓馬達，起鉤時憋壓 4600PSI，說明有控制液進入液壓馬達。 3.4 拆檢大鉤蝶剎，發(fā)現(xiàn)是其蝶剎方向錯誤，將棘輪機構(gòu)換向后，吊車恢復正常使用。該蝶剎為單向剎車，在起鉤時無需控制液便可以自由轉(zhuǎn)動，在放鉤時需要 1000PSI 的控制壓力將剎車打開。,第四章 常見故障分析,三、吊車大、小鉤限位故障 1、故障現(xiàn)象 左舷吊車大、小鉤的限位無法使用。 2、原因分析 存在下列幾種可能 2.1 限位閥有損壞。 2.2 控制 PILOT VALVE 的管線無壓力。 2.3 PRIORITY VALVE 閥損壞。 3、處理措施 3.1 首先檢查、更換大小鉤限位閥，限位閥正常。 3.2 檢查 PILOT VALVE 正常。 3.3 檢查 PRIORITY VALVE，控制 PILOT VALVE 閥的壓力不正常，更換PRIORITY VALVE 閥后恢復大小鉤限位功能。,Click to edit title style,,
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