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液壓式強(qiáng)夯機(jī)傾翻問題分析及解決方法

文檔作者：馬永杰趙霞文檔來源： 1福田汽車?yán)姿_起重機(jī)分公司 2同濟(jì)大學(xué)電子與信息工程學(xué)院上海200092		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年09月08日
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液壓式強(qiáng)夯機(jī)傾翻問題分析及解決方法
馬永杰 趙霞
1福田汽車?yán)姿_起重機(jī)分公司 北京101400 2同濟(jì)大學(xué)電子與信息工程學(xué)院上海200092
摘要：目前市場上的強(qiáng)夯機(jī)主要是部分改裝機(jī)、代用強(qiáng)夯機(jī)以及機(jī)械式強(qiáng)夯機(jī)，一般沒有安全性控制措
施，只能完成基本的作業(yè)工況。國內(nèi)專業(yè)的生產(chǎn)廠家在安全性方面正在積極探索，希望早Et突破關(guān)鍵技術(shù)。本
文主要介紹與分析液壓式強(qiáng)夯機(jī)的傾翻原因并從控制上提出防傾翻的解決方案。
關(guān)鍵詞：液壓式強(qiáng)夯機(jī)；傾翻；控制
中圖分類號：U415．53 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1001—0785(2012)11—0101—02
Abstract：The strong tamping machines in current market are generally partly modification machines， substitute ma—
chines and mechanical machines， which are lack of safety control measures and only can perform basic opera—
tions．Domestic specialized manufacturers are actively studying safety issue to look forward to key technology breakthrough as
soon as possible．The paper mainly introduces and analyzes tipping causes of the hydraulic strong tamping machine and puts
forward solutions for anti-tipping．
Keywords： hydraulic strong tamping machine；tipping； control
強(qiáng)夯機(jī)是用于地基夯實的一種機(jī)械設(shè)備，主
要組成部分有：臂架裝置、工作平臺、下車行走
裝置、動力系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)。液壓履
帶式強(qiáng)夯機(jī)屬于吊重錘擊式工作方式，主要進(jìn)行
頻繁的起升和脫鉤動作。目前市場上絕大部分強(qiáng)
夯機(jī)都是由施工企業(yè)自行改裝的，計算分析不到
位，生產(chǎn)加工不專業(yè)，因此安全性差、故障率高。
專業(yè)的強(qiáng)夯生產(chǎn)廠家的主要控制系統(tǒng)都在研究探
索階段，關(guān)鍵技術(shù)以及安全性控制技術(shù)尚在不斷
進(jìn)行研究，根據(jù)目前強(qiáng)夯的使用情況以及作業(yè)性
能，安全性問題表現(xiàn)突出，尤其是強(qiáng)夯的重大傾
翻事故時有發(fā)生。
1 液壓式強(qiáng)夯機(jī)帶夯錘落鉤安全性問題
分析
1．1 強(qiáng)夯的基本動作
強(qiáng)夯機(jī)的強(qiáng)夯作業(yè)主要進(jìn)行重錘的起升與脫
鉤動作，借助重錘的自由落體夯實地基，目前市
場上主要強(qiáng)夯機(jī)生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品都采用這種工作
方式。為提高工作效率，在重錘落地后，卷揚(yáng)吊
鉤一般做自由落鉤的動作下降到重錘上方，為下
次起升做準(zhǔn)備，所以卷揚(yáng)自由落鉤的動作是其最
主要的動作，同時也是最容易發(fā)生問題的動作，
主要危險來自于：1)在重錘沒有脫鉤的情況下，
《起重運輸機(jī)械》 2012(11)
起動自由落鉤并在下落過程中進(jìn)行空中制動，突
然制動加載對于整機(jī)結(jié)構(gòu)必然產(chǎn)生沖擊，從而很
容易引起整機(jī)的傾翻事故。2) 自由落鉤的制動控
制不適當(dāng)，造成在空中制動的現(xiàn)象，也容易造成
重大安全事故。所以，對于控制系統(tǒng)來說，A由
落鉤的控制安全性是其系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)首先考慮的
問題，如果發(fā)生帶重載自由落鉤，且下落過程中
制動，很可能發(fā)生機(jī)毀人亡的重大安全事故。
1．2 強(qiáng)夯自由落鉤工作原理
主卷揚(yáng)自由落鉤控制系統(tǒng)液壓原理如圖1所
示， 自由落鉤起動與停止由離合器電磁閥YV21和
自由落鉤腳踏閥LDZ—O1(控制主卷揚(yáng)馬達(dá)的內(nèi)
部制動器)共同控制完成，主要是動作的起動和
停止的控制。
自由落鉤起動過程：
1)利用操作開關(guān)打開離合器電磁閥YV21，
使主卷揚(yáng)馬達(dá)離合器打開，為動作做好準(zhǔn)備；
2)腳踩自由落鉤腳踏閥LDZ—O1，打開馬達(dá)
制動器，由于吊鉤的自重作用， 吊鉤會起動自由
落鉤動作。
自由落鉤停止過程：
1)腳踩自由落鉤腳踏閥LDZ—O1，關(guān)閉馬達(dá)
制動器，此時馬達(dá)制動，從而卷筒停止動作， 自
由落鉤動作結(jié)束，準(zhǔn)備下個循環(huán)的動作。
一1 01 —
2)利用操作開關(guān)關(guān)閉離合器電磁閥YV21，
使主卷揚(yáng)馬達(dá)離合器關(guān)閉，退出自由落鉤狀態(tài)。
從上面的分析可知帶重載下落并在空中制動
是主要的安全問題，需要在控制手段上完善。
A
圖1 主卷揚(yáng)自由落鉤液壓控制原理
2 強(qiáng)夯機(jī)防傾翻解決方案
方案的主要控制點在于添加檢測裝置，檢測
重物情況，從而決定是否起動自由落鉤動作，從
源頭上解決安全隱患，這樣在停止時不會有重載，
避免傾翻的發(fā)生。目前一般的檢測重物的方式是
在變幅拉板上添加銷軸傳感器。根據(jù)機(jī)構(gòu)安裝情
況，進(jìn)行傳感器的選擇，并進(jìn)行控制程序的更改。
更改后自由落鉤起動過程如下：
1)首先判斷載荷情況，如果載荷小于某一設(shè)
定值，才能打開離合器電磁閥YV21，使主卷揚(yáng)馬
達(dá)離合器打開，為動作做好準(zhǔn)備，即離合器電磁
閥YV21打開條件中增加限制條件；
2)腳踩自由落鉤腳踏閥LDZ一01，打開馬達(dá)
制動器。此時由于吊鉤的自重作用，吊鉤會起動
自由落鉤動作。
具體的動作實現(xiàn)流程如圖2，程序見圖3。
圖3中：I—B—free—fall—permit— switch為
自由落鉤打開／關(guān)閉開關(guān)信號；I—B—free—fall—
start
— switch為自由落鉤起動開關(guān)信號(來自檢測
自由落鉤腳踏閥LDZ一01的狀態(tài))；G—W—Boom
一102 一
l程序初始化l
}
l判斷載荷情況
}
T廠—一 載荷值>=設(shè)定值卜—] ，
¨』 』
自由落鉤離合器電磁閥 自由落鉤離合器電磁閥
YV21得電 YV21不得電
} +
自由落鉤動作可以起動 自由落鉤動作不可以起
I B free fall art
B
— —
free
— +
fall~ ennit
圖2 自由落鉤起動流程圖
free fall
圖3 自由落鉤起動程序
一Pull為載荷傳感器信號值，檢測夯錘的有無；O
— B— free— fall—
cluth— value為主卷揚(yáng)馬達(dá)離合器
電磁閥YV21。離合器電磁閥YV21得電條件： 自
由落鉤允許操作開關(guān)打開+液壓系統(tǒng)有控制壓力
+腳踩下一次自由落鉤腳踏閥LDZ一01+ (載荷
傳感器信號值<12(即載荷小于1．2 t，可根據(jù)具
體夯錘進(jìn)行更改)。
這樣就從源頭上解決了帶夯錘下落的可能性，
此系統(tǒng)在本公司強(qiáng)夯機(jī)上經(jīng)試驗檢測，運行穩(wěn)定。
3 結(jié)束語
液壓履帶式強(qiáng)夯機(jī)在國內(nèi)發(fā)展時間不長，還
處在技術(shù)的探索研究階段，推出市場的設(shè)備也或
多或少存在設(shè)計問題與安全性問題。本文介紹的
防傾翻方案經(jīng)過實踐檢驗可以作為液壓式強(qiáng)夯機(jī)
防傾翻技術(shù)的一種有效措施。目前強(qiáng)夯機(jī)市場面
臨巨大的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，機(jī)遇是市場基礎(chǔ)良好，挑
戰(zhàn)為如何突破關(guān)鍵技術(shù)，設(shè)計出真正適合強(qiáng)夯作
業(yè)工況的專業(yè)強(qiáng)夯機(jī)。
參考文獻(xiàn)
[1]王錫良，水偉厚，吳延煒．強(qiáng)夯機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀
[J]．工程機(jī)械，2004 (O6)：31—35．
作 者：馬永杰
地 址：北京市懷柔區(qū)迎賓中路30號
郵 編：101400
收稿日期：2012—02—16
《起重運輸機(jī)械》 2012(11)

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