浅析自升塔式起重机液压顶升系统故障及解决措施

齐云亭

（中交一航局第四工程有限公司，天津 300456）

随着建筑物的高度越来越高，传统的下回转式塔式起重机已经不能适应目前的施工要求，因此，自升塔式起重机被投入到施工过程中。在自升塔式起重机中，要求液压顶升系统具有较高的安全性与可靠性，但其工作环境却较恶劣，使用过程中常出现诸多的故障。鉴于此，文章对自升塔式起重机中液压顶升的系统故障及解决措施展开了研究。

1 顶升液压系统工作原理

图1 顶升液压系统原理图

塔机液压系统主要通过手动操作得以实现，其顶升液压系统的原理如图1 所示。其工作流程为：电动机4 带动齿轮泵3 转动，从油箱1 中完成吸油动作，控制手柄处于中间位置，液压泵实现卸载，在这个过程中，顶升液压缸10 处于不工作状态。如果需要进行顶升，通过手动将阀7 转换至b 位工作，这时缸的无杆腔会被压力油充满，缸筒继续上升，顶部套件上升，有杆腔油经过一系列的转换回到油箱，顶升动作完成。顶升压力通过溢流阀5 进行调定和控制，顶升速度通过节流阀8 进行调节和控制，这时压力表显示的压力就是顶升工作所需要的工作压力。如果施工完成需要降低塔身，或者标准塔身需要缩回活塞杆时，需要手动换向阀在a 位工作，这时压力油会再一次进入有杆腔，缸筒下降，无杆腔油经过一系列的转换向阀回油箱，这时缸筒和活塞在节流阀的控制下趋向于稳定，有效避免了时降时停的现象发生。双向液压锁9的作用是确保液压缸10 在顶升或者下降的过程中位置出现随意的停止，出现锁紧不动的现象。

2 故障分析及解决方法

2.1 顶升速度出现下降趋势

塔机在顶升作业的过程中可能会出现各类故障，常见的故障就是顶升速度下降。塔机在顶升作业的过程中，可能会出现2 种问题，顶升速度急速下降，顶升一定高度后，系统出现严重的发热现象。操作过程中一旦遇到这类问题，工作人员应该注意立即停止顶升作业，对系统进行检查，判断故障所在。如果顶升作业的过程中没有出现溜缸现象，那么就可以判断故障发生在泵站，而泵站有2 个位置是故障频发位置：泵和溢流阀出，可以通过以下步骤判断具体是哪个位置出现故障：（1）泵站和油缸是通过胶管进行连接，首先拆开胶管9，封堵泵站A、B 出口。打开回油精滤油器3 的上盖，手动操控阀8 到顶升位置，调整溢流阀6 调定压力，随时观察回油流量的具体变化，如果回油流量随着压力的增加而减小，那么说明泵的容积率降低，泵内的密封基本失效，这时需要对油泵进行修理。如果压力持续增加，但是回油量的变化不大，可以用手测试溢流阀表面问题，如果温度急速上升，证明溢流阀启闭特性出现问题，需要修理或者更换溢流阀。在顶升作业的过程中，一旦出现溜缸现象，或者油缸发热剧烈，证明油缸活塞的密封器件已经损坏，必须立即更换密封器件。

图2 塔机顶升示意图

2.2 顶升作业出现顶不动的现象

塔机在顶升作业的过程中，最为常见的故障就是顶不动，这种故障通常是因为系统压力不够或者无压力造成。

（1）检查泵站电机旋向和电机锁标注的旋向对比，观察两者是否相符，如果检查不相符，切换电机电源线换相。

（2）对泵站油箱内的液压油进行检查，一旦液压油量不充足需要立即补充液压油。

（3）对溢流阀调压手柄进行检查，一旦有放松的手柄，需要重新调整到额定压力。这里需要注意，顶升作业的过程中不能调整压力。

（4）对溢流阀阀芯进行检查，一旦出现卡死，应将阀芯卸下，清洗干净，重新装配，调整压力。

（5）对泵站管路和管路接头的位置进行检查，查看管路是否存在损坏，是否有漏油的现象发生，一旦发生漏油现象，立即更换密封圈，将接头拧紧。

（6）检查滤油器是否出现堵塞，一旦出现堵塞，需要将堵塞物清除干净。

（7）油泵一旦长时间处于荷载状态，油泵的密封圈会遭到一定程度的破坏，这时为了避免安全事故的发生，需要立即修理油泵。

（8）泵站压力显示正常，但是当油缸和泵站连接后却出现压力不足的现象，那么证明油缸的密封圈的密封性不佳，需要立即更换。

2.3 自动溜缸

油缸活塞密封件破损可能会造成系统出现溜缸现象，需要通过以下方法判断是平衡法问题还是油缸密封件的问题。

在进行顶升作业的过程中，一旦出现溜缸现象，需要立即将油泵电机断电，拧开连接油缸和泵站之间的交管，如果发现交管出现漏油现象，说明平衡法出现问题需要通过修理或更换进行处理，这里需要注意，只有完成标准节顶升作业后方可进行更换。为了防止危险事故的发生，需要固定好扁担梁，方可更换平衡阀：检查平衡阀，如果平衡阀没有出现漏油现象，证明油缸内的密封圈出现问题，需要将油缸拆下，更换油缸内的密封圈。

2.4 活塞杆收不回

（1）一般来说，平衡阀的开启控制压力为5～7MPa，如果泵站压力小于平衡阀开启控制压力，那么平衡阀门很难打开，一旦出现这种情况，可根据上述办法对泵站进行检查和解决。

（2）平衡阀控制口出现堵塞。将控制管拆下，加以清洗。

（3）如果油缸有杆腔端出现进油现象时，正常情况下，活塞杆处于缩回状态，但是如果活塞杆不缩回反而伸出，这说明活塞密封圈出现问题，需要立即更换密封圈。

如果系统出现上面的故障，工作人员首先应该判断故障是因为电气原因造成还是因为机械原因造成，经过检查，如果机械结构没有出现较大的变形现象，电气工作也正常，那么就可以排除电气和机械原因。这时可以根据液压系统原理图对故障原因进行分析。

（1）吸油过滤器出现堵塞或者油箱油量不足。可以对吸油器及油箱进行检查，油量充足，过滤器没有堵塞的现象。

（2）活塞杆或者液压缸活塞被卡住。如果塔架和液压缸活塞杆端部相互脱开，液压缸活塞处于无负荷的状态，需要开启液压泵，手动操控换向阀，活塞杆才可以整张作业。

（3）液压缸活塞上如果出现密封圈损伤的现象，可能会造成严重的内泄现象，液压缸的压力也可能严重不足。这时液压缸活塞杆会处于无负荷状态，将活塞杆放置在一个位置停留一段时间，观察活塞杆是否出现下沉现象。

3 塔式起重机顶升液压系统故障预防措施

（1）在正式操作之前，需要对各连接有关的接头进行检查，查看接头位置是否稳定。对液压缸两端的销轴进行检查，检查其是否处于销好状态。检查液压缸缸体的安装状态，保证其处于垂直状态。

（2）如果机器长期搁置，再次使用之前需要检查连接头和软管是否出现松动的现象，另外还需要检查软管是否存在老化开裂的现象。

（3）每次启动油泵之前，需要检查油箱的存油量，如果存油量不足，需要立即加油，避免油泵被吸空而出现烧坏的现象。

（4）启动油泵之前，需要手动调整换向阀的位置，保证系统处于中位卸荷状态，然后应用点动力启动，重复该动作，如果没有不正常的噪音或者振动出现，就可以正式启动油泵。

4 结语

综上所述，自升塔机顶升作业在塔机工作过程中是个十分重要的工作环节。要求塔机操作人员必须按照系统的说明书对系统进行操作与维护。一旦遇到系统故障，立即对系统进行合理的分析和诊断，解决相应的问题后方可启动，防止顶升作业过程中出现安全事故。