摘要：多功能液压旋挖钻机（简称“旋挖钻机”）是一种带有旋转铲斗、短螺旋钻头或其他操作装置的打桩机械设备，其基本功能是反复做钻孔取土-提升钻头-抛土-下放钻头。其主卷扬液压系统和动力头液压系统是整机液压系统最关键的部分之一。以下是对旋挖钻机主提升机构和动力头液压系统的简要介绍，并对施工中这两部分液压系统常见故障的判断和排除进行系统分析。

关键词：旋挖钻机;主卷扬;动力头;故障

引言

旋挖钻机是集机械、液压、电子等先进技术于一体的新型打桩机械。它具有输出扭矩大、钻孔速度快、操作灵活、钻孔质量高等优点。随着科学技术的发展，旋挖钻机的性能指标不断提高，其液压系统负荷也随之增大。在施工过程中，由于负荷不断变化，加之动力头及主卷扬工作环境及工况较为恶劣，导致其很容易出现故障，进而导致机器无法施工。

一、工作原理

1.旋挖钻机主卷扬液压系统的工作原理：主泵通过主阀向主卷扬马达供给高压油，马达输出轴做旋转运动，驱动减速机旋转，减速机与卷筒刚性连接，进而实现整个主卷扬机构的旋转运动;在动作控制方面，先导泵提供先导油，当需要主卷扬动作时，先将电磁阀切换至主卷扬动作，再操作先导手柄实现主卷扬的运动，另有合流电磁阀实现主卷快慢速。主卷扬液压系统包括主泵、主阀、液压马达、BVD平衡阀和浮动阀组，其中BVD平衡阀可防止钻杆下放时卷扬超速和吸空，并可提供背压和补油。浮动阀组使提马达的提升腔和下降腔连通，从而通过重力控制使钻杆下降。

2.动力头是钻机最重要的部件之一，只有动力头正常工作，才能带动钻杆做旋转运动，实现钻孔。动力头液压系统工作原理：由主泵经主阀向动力头马达供给高压油，马达输出轴做旋转运动，驱动减速机旋转，减速机驱动回转支承及驱动套做旋转运动; 在动作控制方面，先导泵提供先导油，当需要动力头动作时，先将电磁阀切换至动力头动作，再操作先导手柄实现动力头的旋转运动，另有合流电磁阀实现动力头快慢速。动力头液压系统中还装有缓冲补油阀，其作用为降低马达换向时高压油对马达内部的冲击，提高马达使用寿命。

二、故障特点

液压系统的故障表现往往比较隐蔽。一般来说，如果液压传动系统出现故障，由于系统往往存在于一个封闭的空间内，即使故障不是很严重，也往往很难被检测到。其次，如果仔细分析液压传动系统的故障，不难发现系统的故障往往是多样化的。例如，当液压油泄漏或噪音超标时，所有这些因素都可能导致液压系统出现故障。所以说液压传动系统的故障是复杂的。

旋挖钻机出现故障最多的是主卷扬和动力头，主卷扬出现故障最直接的现象为提升无力或无法提起钻杆，动力头出现故障的最直接现象为打孔无力。而出现上述现象的原因是多方面的，可能是马达泄漏量偏大、阀泄漏量偏大等等，需要进一步排查方能确定具体故障点及解决措施。在整个液压系统中，马达的故障率偏高，主要表现在缺油烧伤，达不到预期使用寿命。

三、旋挖钻机主卷扬和动力头液压系统故障解决措施

（一）合理进行设计

1.主卷扬和动力头速度上的故障，主泵功率不够，主阀压力不足，马达泄漏量大等都会导致此现象的发生。早期问题就是没有快速动作，主要原因为合流电磁阀故障，这是因为是电磁阀总是需要保持工作状态，故障率高。改进方案：可将合流电磁阀改为控制慢速，即默认为合流状态，按下按钮后为慢速，因为慢速工况少，可大大提高产品耐用性。

2.针对马达出现缺油烧伤的问题进行补油系统改进。以前补油系统对主卷马达和动力头马达补油共用一个补油阀，而且只有一个安全压力。不足之处为：因主卷及动力头马达工况不尽相同，补油效果差，马达使用寿命低。改进方案：增加补油阀，使主卷马达与动力头马达分开补油，补油压力分开设定。主卷补油不大于25bar，高了以后会存在溜杆现象，造成马达缺油烧伤，动力头管路较长，设置压力低了，在抛土时候马达正反转会存在短暂吸空，压力设定30bar还可以加一个蓄能器增强补油效果。

（二）制定科学的检修维护机制

旋挖钻机用户需要对故障诊断、日常维护和保养给予足够的重视，聘请专业人员进行系统的日常维护，同时制定完善、严谨、合理的运行管理制度。首先，要求所有操作人员接受专业培训，这不仅要求他们掌握设备的标准操作技能，还要求他们具有良好的标准意识、安全生产意识和责任意识。此外，通过专业培训，要求现场人员具备故障风险识别和标准应急处理能力。然后，根据系统特点和生产活动计划，对设备进行定期和不定期的诊断及维护，以确保系统处于良好的状态。此外，在条件允许的情况下，应积极引进先进的设备故障诊断技术，通过传感器监测和数据分析等手段，及时发现故障风险，便于及时处理和维修。

（三）提升液压油清洁度

为了降低液压传动系统故障的概率，需要保证液压油的清洁度达到标准，并严格按照相应的标准要求从正规渠道选择液压油，避免液压油中的杂质和污垢。在旋挖钻机液压传动系统中，液压油起着重要的润滑作用，也是重要的工作介质。液压油的清洁度是否达标，是影响液压传动系统部件使用寿命、效率和质量的重要因素。如果使用劣质液压油，必然会对液压传动系统的运行性能产生很大影响。不仅如此，液压传动系统的部件对匹配精度有非常高的要求。如果液压油有杂质和堵塞，会导致部件之间的异常磨损，缩短各部件的使用寿命，降低系统的整体性能。因此，要注意控制液压油的清洁度，从正规渠道购买液压油，做好储存管理，使用液压油时避免杂质和污染物，避免故障，保证液压传动系统和旋挖钻机的安全可靠使用。

（四）减少冲击和振动

当液压传动系统装置受到较大冲击时，装置内部零件之间的间隙会过大，产生振动和噪音。同时也会造成液压传动系统的泄漏，所以为了减少泄漏现象，减少液压传动系统受到的冲击和振动幅变是非常必要的。机械传动系统会加剧装置内部零件之间的紧密连接。如果有其他因素导致内部零件磨损，严重的磨损甚至会导致内部零件断裂。因此，采取防震防振措施极为重要。对于机械振动，可以采取措施解决减震问题，如在装置表面铺设橡胶垫来缓冲振动，利用蓄能器和橡胶软管来减少压力脉冲引起的振动，在机械液压传动系统的液压缸中增加缓冲装置，以减少活塞对油缸的冲击。

结束语

综上所述，现代工业生产环境下，旋挖钻机设备的应用尤为重要，液压传动系统作为很多旋挖钻机系统中十分关键的部分，降低故障率、提高运行效率和稳定性尤为重要。为此，旋挖钻机运行管理单位要重视对系统不同故障特点及原因的分析，从技术、制度等角度，加强针对液压传动系统各类故障的科学诊断、有效预防和合理处置。唯有如此，才能进一步提升生产效率和质量，发挥液压传动系统的应用价值，促进生产管理水平的全面提升。

参考文献

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