履带式强夯机是一种夯实机械设备，作业时将较大质量的夯锤吊起一定高度，然后释放夯锤卷扬制动器，夯锤自由下落夯击地面，使地基迅速密实。履带式强夯机广泛应用于各种大中型建筑工程的地基夯实施工，也可用于货物的吊装。
1 主卷扬液压系统工作原理
履带式强夯机通过主卷扬机构实现夯锤等物品的起吊和下放功能，因此主卷扬机构的性能好坏对强夯机整机的性能尤其重要。
我公司生产的 3500kN·m 履带式强夯机主卷扬机构的液压系统主要由主卷扬 1、制动器 2、液压马达 3、平衡阀 4、卷筒 5 等部件组成，其工作原理如图 1 所示。当强夯机提升夯锤时，液压马达 3 工作，制动器 2 在平衡阀 4控制下打开，液压马达 3 带动主卷扬行星减速器开始转动，并通过常闭离合器带动卷筒 5 转动，卷筒 5 带动钢丝绳提升夯锤。
夯锤被提升至设定高度后，液压马达 3 停止工作，同时液压油失压。失压后平衡阀 4 控制制动器 2 闭合制动，行星减速器停止工作。强夯机释放夯锤后，夯锤以自由落体夯击地面，从而达到使地基迅速密实的目的。
2 故障现象
该履带式强夯机在调试过程中，主卷扬机构提升夯锤后出现了不能停留在设定高度的故障，且出现不同程度的溜钩。我们本着从设计源头查找问题的方法，通过分析主卷扬机构的工作原理得知，制动器制动缓慢，可能是造成主卷扬溜钩的直接原因。
3 原因分析
制动器制动缓慢分为机械故障和液压系统故障两种，机械故障可能是制动器出现故障，液压系统故障可能是制动油路发生故障。
3.1 制动器故障分析
减速器制动器由多个摩擦片组成，在长时间制动接合、分离过程中，摩擦片可能会出现严重磨损。或者制动弹簧预紧力不足现象，从而导致制动器制动力不够，出现主卷扬溜钩故障。
为此，我们从检查制动器摩擦片的磨损情况和调节制动弹簧的预紧力 2 方面进行了故障排查，经过排查，以上2 方面都符合设计要求。
3.2 液压油路故障分析
若减速器制动器的制动油路发生故障，如制动器回油缓慢，会造成液压系统对制动弹簧持续施力，制动弹簧达不到有效制动力和行程，就会出现溜钩现象。制动器回油可按照同一部件恒功率原则，依相关公式可判断是否有故障：
Q 1×P 1=Q 2×P 2
式中：Q 1——标准工况流量，9L/min；
P 1——标准工况的回油压力，0.5MPa；
Q 2——实测流量， L/min；
P 2——实测回油压力，MPa。
用压力表测量平衡阀处回油管路的压力值，回油管路压力应为 0 ～ 0.5MPa。若测量值不大于 0.5MPa，则制动回油实际流量大于标况流量（9L/min），油路畅通，溜钩原因应为制动器故障。若测量值大于 0.5MPa，说明制动回油实际流量小于标准工况流量（9L/min），油路不畅通，说明回油管路有部分液压油滞留，溜钩原因应为制动油路的故障，应减小回油压力。
技术人员用压力表测量了平衡阀回油管路的压力值为0.7MPa，根据公式计算出实际流量为 6.4L/min, 小于标况流量 9L/min，因此判断出存在液压油滞留制动器现象。 工作人员采取清洗相应油路、更换回油滤芯等措施排出了液压油有杂质的问题，经过试验仍有溜钩故障存在，因此判断液压系统设计可能存在问题。
4 改进方法
为了增加回油流量降低制动回油压力，保持回油通畅，我们从以下两方面进行了改进。
一 是 增 大 回 油 管 路 管 径， 从 原 来 DN12 增 加 到DN15，使回油顺畅。
二是增加局部旁通回油管路，如图 2 所示，对制动油路的回油起分流作用，减轻平衡阀处的回油压力。
5 改进效果
技术人员随后对改进设计进行了验证。增加回油管路通径和增加旁通回油管路后溜钩现象消失，取得了满意效果。同时公司也对本批次生产的所有履带式强夯机进行了现车改造。
通过对强夯机主卷扬机构故障的分析和处理，我们对公司生产的履带式强夯机进行了设计优化，确保了我公司生产的履带式强夯机顺利交付和使用。
作者：黄淑芳 李永新 张贝 张敬恩 谷晓斌
来源《工程机械与维修》2019年第6期
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修机|液压强夯机主卷扬机构故障排除及优化设计
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履带式强夯机是一种夯实机械设备，作业时将较大质量的夯锤吊起一定高度，然后释放夯锤卷扬制动器，夯锤自由下落夯击地面，使地基迅速密实。履带式强夯机广泛应用于各种大中型建筑工程的地基夯实施工，也可用于货物的吊装。
1 主卷扬液压系统工作原理
履带式强夯机通过主卷扬机构实现夯锤等物品的起吊和下放功能，因此主卷扬机构的性能好坏对强夯机整机的性能尤其重要。
我公司生产的 3500kN·m 履带式强夯机主卷扬机构的液压系统主要由主卷扬 1、制动器 2、液压马达 3、平衡阀 4、卷筒 5 等部件组成，其工作原理如图 1 所示。当强夯机提升夯锤时，液压马达 3 工作，制动器 2 在平衡阀 4控制下打开，液压马达 3 带动主卷扬行星减速器开始转动，并通过常闭离合器带动卷筒 5 转动，卷筒 5 带动钢丝绳提升夯锤。
夯锤被提升至设定高度后，液压马达 3 停止工作，同时液压油失压。失压后平衡阀 4 控制制动器 2 闭合制动，行星减速器停止工作。强夯机释放夯锤后，夯锤以自由落体夯击地面，从而达到使地基迅速密实的目的。
2 故障现象
该履带式强夯机在调试过程中，主卷扬机构提升夯锤后出现了不能停留在设定高度的故障，且出现不同程度的溜钩。我们本着从设计源头查找问题的方法，通过分析主卷扬机构的工作原理得知，制动器制动缓慢，可能是造成主卷扬溜钩的直接原因。
3 原因分析
制动器制动缓慢分为机械故障和液压系统故障两种，机械故障可能是制动器出现故障，液压系统故障可能是制动油路发生故障。
3.1 制动器故障分析
减速器制动器由多个摩擦片组成，在长时间制动接合、分离过程中，摩擦片可能会出现严重磨损。或者制动弹簧预紧力不足现象，从而导致制动器制动力不够，出现主卷扬溜钩故障。
为此，我们从检查制动器摩擦片的磨损情况和调节制动弹簧的预紧力 2 方面进行了故障排查，经过排查，以上2 方面都符合设计要求。
3.2 液压油路故障分析
若减速器制动器的制动油路发生故障，如制动器回油缓慢，会造成液压系统对制动弹簧持续施力，制动弹簧达不到有效制动力和行程，就会出现溜钩现象。制动器回油可按照同一部件恒功率原则，依相关公式可判断是否有故障：
Q 1×P 1=Q 2×P 2
式中：Q 1——标准工况流量，9L/min；
P 1——标准工况的回油压力，0.5MPa；
Q 2——实测流量， L/min；
P 2——实测回油压力，MPa。
用压力表测量平衡阀处回油管路的压力值，回油管路压力应为 0 ～ 0.5MPa。若测量值不大于 0.5MPa，则制动回油实际流量大于标况流量（9L/min），油路畅通，溜钩原因应为制动器故障。若测量值大于 0.5MPa，说明制动回油实际流量小于标准工况流量（9L/min），油路不畅通，说明回油管路有部分液压油滞留，溜钩原因应为制动油路的故障，应减小回油压力。
技术人员用压力表测量了平衡阀回油管路的压力值为0.7MPa，根据公式计算出实际流量为 6.4L/min, 小于标况流量 9L/min，因此判断出存在液压油滞留制动器现象。 工作人员采取清洗相应油路、更换回油滤芯等措施排出了液压油有杂质的问题，经过试验仍有溜钩故障存在，因此判断液压系统设计可能存在问题。
4 改进方法
为了增加回油流量降低制动回油压力，保持回油通畅，我们从以下两方面进行了改进。
一 是 增 大 回 油 管 路 管 径， 从 原 来 DN12 增 加 到DN15，使回油顺畅。
二是增加局部旁通回油管路，如图 2 所示，对制动油路的回油起分流作用，减轻平衡阀处的回油压力。
5 改进效果
技术人员随后对改进设计进行了验证。增加回油管路通径和增加旁通回油管路后溜钩现象消失，取得了满意效果。同时公司也对本批次生产的所有履带式强夯机进行了现车改造。
通过对强夯机主卷扬机构故障的分析和处理，我们对公司生产的履带式强夯机进行了设计优化，确保了我公司生产的履带式强夯机顺利交付和使用。
作者：黄淑芳 李永新 张贝 张敬恩 谷晓斌
来源《工程机械与维修》2019年第6期
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