电磁挂梁起重机液压系统-电磁起重吊具

电磁挂梁起重机是一种常用于钢铁、冶金等行业的起重设备，其液压系统作为关键组成部分，主要用于实现挂梁的升降、翻转以及电磁吸盘的控制等动作，对设备的稳定性和工作效率起着重要作用。

一、液压系统的组成

电磁挂梁起重机的液压系统通常由以下几个主要部分构成：

动力元件

液压泵：为系统提供压力油，常见类型有齿轮泵、叶片泵或柱塞泵。根据起重机的吨位和工作要求，选择不同排量和压力等级的泵，以满足系统的动力需求。例如，大吨位起重机可能采用高压柱塞泵，以提供足够的驱动力。

执行元件

液压缸：用于实现挂梁的升降和翻转动作。升降液压缸通过活塞杆的伸缩，带动挂梁在垂直方向移动；翻转液压缸则推动挂梁绕铰接点转动，实现物料的翻转。

液压马达：在某些设计中，可能用于驱动电磁吸盘的旋转或其他辅助动作，例如当需要调整电磁吸盘的吸附方向时，液压马达可带动其转动。

控制元件

压力控制阀：包括溢流阀、减压阀等，用于控制系统中的压力。溢流阀可防止系统压力过高，起到安全保护作用；减压阀则用于为特定支路提供稳定的低压油，如控制电磁换向阀的油压。

方向控制阀：如电磁换向阀，通过电磁线圈的通断电控制液压油的流向，从而改变液压缸或液压马达的动作方向，实现挂梁的升、降、停以及翻转的正、反向动作。

流量控制阀：节流阀、调速阀等用于调节液压油的流量，控制执行元件的运动速度。例如，通过调节节流阀的开口大小，可使挂梁的升降速度更加平稳或根据需要进行调整。

辅助元件

油箱：储存液压油，同时起到散热、沉淀杂质的作用。油箱的容量需根据系统的流量和工作要求合理设计，以确保液压油有足够的循环空间。

过滤器：安装在液压系统的油路中，如吸油管路、压力管路和回油管路，用于过滤液压油中的杂质，防止污染物进入液压元件，减少元件磨损，保证系统的正常运行。常见的过滤器有网式过滤器、纸质过滤器等。

油管和管接头：用于连接各个液压元件，传输液压油。油管的材质和管径根据系统压力和流量选择，确保油液的顺畅流动和系统的密封性能。

冷却器：在液压系统工作过程中，由于液压油的摩擦和压力损失会产生热量，冷却器用于降低液压油的温度，防止油温过高导致油液变质、元件磨损加剧和系统性能下降。冷却方式有风冷式或水冷式，根据工作环境和散热需求选择。

蓄能器：在某些系统中设置蓄能器，用于储存压力油，在系统需要时释放能量，补充流量或维持系统压力的稳定。例如，在挂梁快速升降时，蓄能器可提供额外的油液，减少液压泵的瞬时负荷。

工作介质

液压油：作为传递动力和信号的介质，其性能直接影响液压系统的工作效率和可靠性。需根据系统的工作压力、温度范围和环境条件选择合适的液压油，如抗磨液压油、低温液压油等，并定期检查油液的品质，及时更换。

二、液压系统的工作原理

电磁挂梁起重机液压系统的工作原理基于帕斯卡原理，通过液压油的压力传递来实现能量转换和动作控制，其具体工作过程如下（以挂梁升降和电磁吸盘控制为例）：

挂梁升降控制

当需要提升挂梁时，操作人员通过控制台上的按钮发出提升信号，电磁换向阀通电，阀芯移动，使液压泵输出的压力油经换向阀进入升降液压缸的无杆腔（下腔）。同时，有杆腔（上腔）的油液经换向阀流回油箱。在压力油的作用下，活塞杆伸出，带动挂梁向上移动。

通过调节流量控制阀的开口大小，可以控制进入液压缸的油液流量，从而调节挂梁的提升速度。当需要停止提升时，电磁换向阀断电，阀芯复位，切断液压缸的进油通路，挂梁停止运动。

下降过程与提升类似，但电磁换向阀的阀芯移动方向相反，压力油进入有杆腔，无杆腔的油液流回油箱，活塞杆缩回，挂梁下降。为了保证下降过程的平稳性和安全性，通常在回油路上设置平衡阀或节流阀，以产生一定的背压，防止挂梁因自重而快速下滑，造成冲击。

电磁吸盘控制

电磁吸盘的励磁和退磁动作也通过液压系统来控制。在电磁吸盘的控制回路中，设有电磁换向阀和压力继电器等元件。

当需要励磁时，电磁换向阀通电，压力油进入励磁油路，推动活塞或其他执行机构，使电磁吸盘的线圈通电，产生磁场，吸附物料。压力继电器用于检测励磁油路的压力，当压力达到设定值时，发出信号，表明电磁吸盘已可靠吸附物料。

退磁时，电磁换向阀切换方向，压力油进入退磁油路，使线圈断电，同时可能通过液压装置对电磁吸盘进行消磁处理，确保物料顺利卸下。

系统压力控制

液压泵输出的压力由溢流阀设定，当系统压力超过溢流阀的调定压力时，溢流阀开启，多余的油液流回油箱，从而限制系统压力，保证系统的安全运行。

在不同的工作阶段，系统可能需要不同的压力，例如挂梁提升时需要较高的压力，而电磁吸盘励磁时可能需要较低的压力，这可以通过减压阀等元件来实现对不同支路压力的调节。

三、液压系统的特点

动力强劲：液压系统能够提供较大的驱动力，满足电磁挂梁起重机吊运 heavy 物料（如钢坯、钢板等）的需求，尤其适用于大吨位起重作业。

动作平稳：通过液压油的缓冲作用和流量控制，可使挂梁的升降和翻转动作更加平稳，减少冲击和振动，提高起重作业的安全性和可靠性。

控制灵活：利用各种液压控制阀可以实现对执行元件的运动方向、速度和力的精确控制，便于操作人员根据不同的工作场景和物料特性进行调整。例如，在吊装不同重量的物料时，可以通过调节压力和流量来改变挂梁的运动状态。

自动化程度高：与电气控制系统相结合，液压系统可实现起重作业的自动化操作，如自动定位、自动装卸等，提高生产效率，减少人工劳动强度。

布局紧凑：液压元件可以根据起重机的结构特点进行灵活布置，占用空间相对较小，便于设备的整体设计和安装。

可靠性较高：在正常维护和正确使用的情况下，液压系统具有较高的可靠性和使用寿命，但对液压油的清洁度要求较高，需要定期进行维护和保养。

四、常见故障及原因分析

系统压力不足

原因：液压泵磨损、密封件老化损坏导致泄漏；溢流阀调定压力过低或阀芯卡住；油箱油位过低或过滤器堵塞，导致吸油不畅；油管或管接头泄漏。

现象：挂梁提升无力或无法提升，电磁吸盘励磁效果不佳。

执行元件动作异常

原因：电磁换向阀阀芯卡住或电磁铁故障，导致油路不通或换向不灵；液压缸内部泄漏（如活塞密封件损坏），使动作速度缓慢或无力；流量控制阀调节不当或堵塞，影响运动速度。

现象：挂梁升降速度不稳定、停顿或无法动作，翻转角度不准确。

系统振动和噪声

原因：液压泵吸入空气（如油箱油位过低、吸油管路漏气）；液压油污染严重，导致元件磨损加剧；管路固定不牢，在油液流动时产生振动；溢流阀等元件工作时产生的压力波动。

现象：系统发出异常响声，设备振动明显，可能影响元件的使用寿命和工作精度。

油温过高

原因：冷却器失效（如散热片堵塞、冷却水或风量不足）；液压系统长时间过载运行，压力损失过大；液压油选用不当或油液变质，黏度下降，导致摩擦生热增加。

现象：油温超过规定范围，液压油变稀，泄漏增加，系统性能下降。

电磁吸盘故障

原因：励磁油路压力不足，导致吸盘吸力不够；退磁不彻底，物料难以卸下；电磁换向阀或压力继电器故障，影响励磁和退磁动作的正常执行。

现象：吸盘无法吸附物料或吸附后容易脱落，退磁时物料粘连在吸盘上。

五、维护与保养要点

液压油管理

定期检查液压油的油位，确保油位在规定的范围内。当油位过低时，及时补充相同牌号的液压油。

定期检测液压油的品质，包括黏度、酸值、水分和杂质含量等。根据油液的污染程度和使用时间，定期更换液压油，一般建议每 1 - 2 年更换一次，或按设备说明书的要求进行更换。

更换液压油时，应彻底清洗油箱和油路，避免旧油和杂质残留。

液压元件检查

定期检查液压泵、液压缸、液压马达等执行元件的工作状态，观察是否有泄漏、异常振动或噪声。发现泄漏时，及时更换密封件；对于磨损严重的元件，应进行维修或更换。

检查电磁换向阀、压力控制阀和流量控制阀的动作是否灵活，阀芯是否卡住，电磁铁是否正常工作。定期对阀门进行清洁和调试，确保其控制精度和可靠性。

清洗或更换过滤器，确保过滤器的过滤效果。吸油过滤器应定期清洗，防止堵塞导致吸油困难；回油过滤器和压力管路过滤器应根据污染情况及时更换滤芯。

冷却系统维护

定期清理冷却器的散热片，防止灰尘、油污等堵塞散热通道，影响冷却效果。对于风冷式冷却器，检查风扇的运转情况；对于水冷式冷却器，检查冷却水的流量和温度，确保冷却系统正常工作。

管路和接头检查

定期检查油管和管接头是否有松动、泄漏或损坏现象。对松动的管接头进行拧紧，对泄漏的接头更换密封件，对损坏的油管及时更换，避免因管路问题导致系统故障。

系统压力调试

定期检查系统的压力设定值，如溢流阀的调定压力、减压阀的输出压力等，确保其符合设备的工作要求。如果压力出现偏差，应及时进行调试和校准。

电气控制部分维护

检查液压系统与电气控制系统的连接是否可靠，电磁换向阀的电磁铁、压力继电器等电气元件的接线是否松动或损坏，确保电气信号的正常传输和控制。

六、安全注意事项

液压系统维护和检修前，必须切断电源，使起重机处于停止状态，并释放系统内的残余压力，防止发生意外。

操作过程中，应注意观察液压系统的工作状态，如发现异常振动、噪声、油温过高或压力不足等情况，应立即停机检查，排除故障后方可继续使用。

液压油具有一定的可燃性，应避免在液压系统附近进行明火作业，防止发生火灾事故。

更换液压元件或拆卸管路时，应注意保持元件和管路的清洁，防止污染物进入系统，影响液压系统的正常运行。

操作人员应熟悉液压系统的工作原理和操作规程，严格按照要求进行操作和维护，不得擅自更改系统的压力设定值或拆卸重要元件。