某旋挖钻主卷扬无动作故障的诊断及排除

彭金艳

（湖南三一工业职业技术学院，湖南 长沙 410129）

旋挖钻机广泛应用于桥梁、道路和城市高层建筑等桩基础工作的钻孔灌注桩成孔的施工，具有效率高、速度快、环保节能等优点。其工作装置主要包括主卷扬、辅卷扬、变幅机构、桅杆、动力头、加压装置、随动架、钻杆、钻具等。主卷扬由卷扬支座、卷筒、钢丝绳、绳套、液压减速机构等组成。其功能是放下或提升钻杆，是钻机完成钻孔工作的重要组成部分，下放和提升钻杆的工作由液压系统驱动和控制。在钻机进行成孔工作时，需要先打开主卷扬制动器，使系统中主卷扬马达的进、回油通道相互导通，卷扬机系统处于浮动状态，这样才能操作加压油缸对钻杆进行加压，以便钻杆顺利进行钻进。

1 系统组成

某旋挖钻主卷扬系统组成结构主要由主卷扬马达、减速器、主卷扬以及溢流阀等基础元件组成，并且借助制动设备和减压阀设备能完成基础操作，有效对驱动主卷扬进行控制和管理，确保能将压力控制在规定的范围内，减少超载的问题，也能有效控制主卷扬的下降速度，为后续常闭式制动设备的运行奠定基础。最重要的是，设备能将相应的压力控制在一定的范围内，有效形成自动解除工序和指令，确保能对压力予以集中控制。

2 常规化排查方法

在对旋挖钻主卷扬进行故障排除的过程中，目前较为常见的故障分析方法都集中在主卷扬无动作、主卷扬无浮动以及钻杆突然掉钻等问题，对具体问题进行具体分析后判定相应的处理方式，从而有效提升故障排查的实际效率，一定程度上提高主卷扬设备运行效率。在对主卷扬无动作予以判定的过程中，主要是扳动主卷扬操纵手柄后主卷扬没有动作。若是对其原因进行分析，主油路或者是先导油路结构故障问题、制动设备释放开启压力不足等问题较为常见。需要注意的是，若是减速器或者是制动器等设备出现运行动力不足，也会造成主卷扬无动作。

首先，要对主油路和先导油路进行检查和分析，操作人员扳动行走操纵手柄或者是回转操纵手柄时，要对主控制器显示的压力数值进行分析。若是存在主油路无压力，就要查找主泵和主溢流泵的基础故障。若是存在先导油路压力为零的问题，则要对先导泵结构故障予以关注。需要注意的是，在对主油路和先导油路进行分析的过程中，先导油路的相应参数和压力数值正常，此时就要对主卷扬先导阀的开启关闭状态进行判定，尤其是电磁铁的通电效果，确保能排除电路故障问题后提高应用管理的实际水平。对于副卷扬无动作问题，技术人员要对电磁阀芯进行控制，并且及时拆除清洗和更换。其次，要对控制制动器开启压力进行分析和有效校对，借助操纵变幅对钻杆距离地面的实际参数予以判定，合理维护钻杆的实际重力。要结合浮动按钮对主卷扬压力进行参数判定，如果压力数值不足，则要调高减压阀的实际压力，并且确保压力能满足制动器释放的实际要求，有效维护处理效果。再次，要对制动器进行检查和分析，结合制动器应用要求处理制动密件，并且整合更换机制。一旦判定制动器无故障，就要对减速器进行检查，从而提升检查工作的实际效果。另外，也要对减速器进行系统化分析和监督管理，排除液压系统和制动系统故障问题后，就要对主卷扬的动作进行全面分析，确保能在减速器内对齿轮和轴承质量予以判定。若是零件出现损坏，就要进行及时维修和更换，以保证设备运行安全性。

3 故障现象

某旋挖钻在施工现场出现扳动主卷扬操纵手柄时，主卷扬无动作，其他动作均正常。在主卷扬做升降动作的过程中，升降电磁阀和主卷扬制动电磁阀需要同时通电。主卷扬升降电磁阀和主卷扬制动电磁处理控制输出信号，需要结合输入信息进行判断，但是没有高度限位或者是触底保护等限制信号，因此，无动作故障问题时要对相关输入状态进行集中检测。

4 故障诊断

在对故障进行排查的过程中，以前多数操作人员一般要采取传统排查处理方式进行集中分析，主要是利用万用电表对多处电压进行测定和分析，并且要结合线束对节点进行测量，有效减少耗时。目前主要是借助联机方式对系统故障进行排查。一方面，要对CAN总线进行分析，并且借助相应的软件鉴定可编程控制器的操作流程，有效查看主卷扬运行状态，并且对程序中和主卷扬相关动作的逻辑图进行分析。另一方面，要对安全手柄、高度限位、主卷扬浮动踏板等进行统筹监督，并且完善排查管理工作。

（1）检查先导操作杆。旋挖钻先导操作杆是控制先导电磁阀得电与否的直接手动开关。操作旋挖钻，上、下车时都需手动扳动它，长期工作磨合容易造成此开关损坏。如果先导操作杆损坏，就不能控制先导电磁阀得电换向，造成先导控制油无法通过先导电磁阀到达先导阀处，从而无法控制主阀换向。所以先导操作杆损坏可能直接造成旋挖钻主卷扬无动作。插入启动钥匙，将旋挖钻点火开关旋转至电源档，先导操作杆转至解锁位置。用万用表测量先导电磁阀两端是否得电。为更快速检测，可直接拿螺丝刀测试先导电磁阀电磁线圈处有无磁性。若无磁性，可采用短接手动开关的方法来判断是开关故障还是电磁线圈问题。检测结果为有磁性，证明先导操作杆无故障，能为先导电磁阀的电磁线圈正常供电。

（2）检查先导电磁阀。先导比例电磁阀损坏，线路短路或断路导致先导开关失效，以及先导比例电磁阀没有得电，线圈不能得电吸合铁芯去推动电磁阀阀芯，使阀芯无法打开，一直处于关闭状态，可能导致主卷扬无动作。将电磁阀拆下，检查阀芯是否卡滞，用力推压能否将阀芯推动，若能则进行下一步线圈检查。将电磁阀插头接上电磁阀，另一个人将钥匙开关打到通电档，抬起先导开关，放下先导开关，这样反复几次，观察电磁阀阀芯是否有伸出缩回，阀芯有动作代表电磁阀正常，反之电磁阀故障。此处阀芯有动作，故先导电磁阀情况排除。

（3）检查先导泵。先导泵故障导致不泵油，将使液压先导油路无压力油，主卷扬动作的主阀阀芯无法被推动换向，阀芯始终在中位，可能导致主卷扬没有动作。扳动手柄做动作时，手摸先导泵出油管，若有先导油冲击，代表先导泵正常工作，无冲击代表先导泵损坏。此处检查先导泵正常，该情况排除。

（4）检查主泵。液压主泵损坏导致不泵油，从而液压系统动力源被切断，没有油通到主阀芯，可能导致主卷扬没有任何动作。在主泵检查工作中，要结合实际情况进行统筹性分析和判定，主要是排查主油路和先导油路，在对其进行扳动行走或回转操纵手柄后，集中观察具体问题和相应控制器中的应用数值，有效判定相应参数结构。若主油路无压力，应查找主泵及主溢流阀故障；若先导油路无压力，应查找先导泵及先导溢流阀故障。扳动回转或行走操纵手柄，在显示屏上观察压力值是否在标准值或者为零，压力值为零说明主油路无压力，应查找主泵、主溢流阀故障。经查看此压力值在正常值内，说明主泵、主溢流阀均正常，情况排除。

（5）检查主卷扬制动器。旋挖钻机在启动后，有一段很短的距离主卷扬有移动，推测是制动器开启压力过低。拆下制动器油管，连接三通，测试制动开启压力，经压力表显示，结果正常。

（6）检查主卷扬浮动电磁阀。检查主卷扬马达转速是否正常，在主卷扬马达处，有两个电磁阀，当主卷扬浮动时，浮动电磁阀通电，使主卷扬马达的两个胶管连通，马达处于浮动状态。同时使另一电磁阀通电，使减速机能够转动，从而实现主卷扬浮动。对照显示屏，转速正常，进入下一步排查，测其压力，压力正常，主卷扬制动缸情况排除。

（7）检查主卷扬马达及减速机。观察马达有转动，说明马达能正常工作。向客户了解设备使用情况，得知以下情况：一是设备施工现场的地质情况为粘土，甩土时非常费力。二是该客户在更换液压油时只更换了200升左右，且距离上次液压油更换已经超过2500小时，这说明现在液压油清洁度不达标。拆下主卷扬总成，把减速机从卷筒中取出，检查减速机摩擦片和齿轮轴是否有问题，结果发现主卷扬齿轮轴两个轴承严重破损。同时发现减速机内的齿轮油一起流出很多铁屑，确定减速机里面有问题。原因是客户长时间不更换齿轮油，疏于对旋挖钻的保养，导致减速机润滑不良而损坏。经过上述诊断步骤，目前已确定为主卷扬减速机故障。

5 故障解除

确定了减速机故障后，从公司仓库调取配件到达工地，准备更换新的减速机总成。把旧件清洗干净准备回司，新的减速机进行润滑以方便安装。完成新减速机的安装后。将减速机中加入新的齿轮油，启动旋挖钻，操作各动作，设备重新运转良好，故障得以解除。在故障排除后，要对连接控制器程序进行全面分析和监督，有效查找故障部位，并且结合实际情况对程序联机进行故障管理，整合程序相应问题提升故障处理和判定水平。

总而言之，在对主卷扬无动作故障问题进行系统化分析后，就要结合实际问题建立相应的故障处理机制，确保管控工作的合理性，维护应用机制的完整性，也为后续处理工作的全面落实奠定基础，提升设备的应用效率和整体应用性能。要想提升故障处理效果，就要针对具体问题建立具体处理规划，一定程度上提高主卷扬无动作问题的处理效率，促进设备的全面优化。