液壓閥維修技術(shù)

1、 液壓閥使用維修技術(shù)3.2 單向閥的使用與維修3.2.3 單向閥使用注意事項(xiàng)及故障診斷與排除 單向閥使用維修應(yīng)注意以下事項(xiàng)：1)正常工作時(shí)，單向閥的工作壓力要低于單向閥的額定工作壓力；通過單向閥的流量要在其通徑允許的額定流量范圍之內(nèi)，并且應(yīng)不產(chǎn)生較大的壓力損失。2)單向閥的開啟壓力有多種，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)功能要求選擇適用的開啟壓力，應(yīng)盡量低，以減小壓力損失；而作背壓功能的單向閥，其開啟壓力較高，通常由背壓值確定。3)在選用單向閥時(shí)，除了要根據(jù)需要合理選擇開啟壓力外，還應(yīng)特別注意工作時(shí)流量應(yīng)與閥的額定流量相匹配，因?yàn)楫?dāng)通過單向閥的流量遠(yuǎn)小于額定流量時(shí)，單向閥有時(shí)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。流量越小，開啟壓力越高，油中

2、含氣越多，越容易產(chǎn)生振動(dòng)。 4)注意認(rèn)清進(jìn)、出油口的方向，保證安裝正確，否則會(huì)影響液壓系統(tǒng)的正常工作。特別是單向閥用在泵的出口，如反向安裝可能損壞泵或燒壞電機(jī)。單向閥安裝位置不當(dāng)，會(huì)造成自吸能力弱的液壓泵的吸空故障，尤以小排量的液壓泵為甚。故應(yīng)避免將單向閥直接安裝于液壓泵的出口，尤其是液壓泵為高壓葉片泵、高壓柱塞泵以及螺桿泵時(shí)，應(yīng)盡量避免。如迫不得已，單向閥必須直接安裝于液壓泵出口時(shí)，應(yīng)采取必要措施，防止液壓泵產(chǎn)生吸空故障。如采取在聯(lián)接液壓泵和單向閥的接頭或法蘭上開一排氣口。當(dāng)液壓泵產(chǎn)生吸空故障時(shí)，可以松開排氣螺塞，使泵內(nèi)的空氣直接排出，若還不夠，可自排氣口向泵內(nèi)灌油解決?；蛘呤挂簤罕玫奈涂?/p>

3、低于油箱的最低液面，以便油液靠自重能自動(dòng)充滿泵體；或者選用開啟壓力較小的單向閥等措施。5)單向閥閉鎖狀態(tài)下泄漏量是非常小的甚至于為零。但是經(jīng)過一段時(shí)期的使用，因閥座和閥芯的磨損就會(huì)引起泄漏。而且有時(shí)泄漏量非常大，會(huì)導(dǎo)致單向閥的失效。故磨損后應(yīng)注意研磨修復(fù)。6)單向閥的正向自由流動(dòng)的壓力損失也較大，一般為開啟壓力的35倍，約為0.20.4MPa，高的甚至可達(dá)0.8Mpa。故使用時(shí)應(yīng)充分考慮，慎重選用，能不用的就不用。 單向閥的常見故障及診斷排除方法見表3l。表3-1 單向閥的常見故障及診斷排除方法3.2.5 單向閥造成液壓泵吸空故障的分析與排除在液壓系統(tǒng)中，一般在液壓泵的出口處安裝一個(gè)單向閥，用

4、以防止系統(tǒng)的油液倒流和因負(fù)載突變等原因引起的沖擊對液壓泵造成損害。單向閥設(shè)置不當(dāng)會(huì)引起液壓泵的吸空故障。1 故障現(xiàn)象與排除過程在調(diào)試某液壓系統(tǒng)時(shí)，液壓泵啟動(dòng)后，系統(tǒng)始終沒有壓力。仔細(xì)檢查和分析后，判斷是液壓泵沒有流量輸出所致。將液壓泵出口管道接頭松開，啟動(dòng)液壓泵，果然沒有流量輸出。為排除故障，解決液壓泵沒有流量輸出的問題，檢查后確認(rèn)：電機(jī)轉(zhuǎn)向與液壓泵旋向相符；液壓泵的進(jìn)出油口連接正確；油箱中油液達(dá)到足夠高的液位；油溫正常,油液粘度滿足液壓泵的使用要求；電機(jī)的轉(zhuǎn)速符合液壓泵的使用要求。該泵裝置是立式安裝的，電機(jī)在油箱蓋板上面，液壓泵在油箱蓋板下面，為此將泵裝置吊起，對泵的吸入系統(tǒng)進(jìn)行檢查,確認(rèn)：

5、吸油管道不漏氣；吸油口濾油器淹沒在液面以下足夠多；吸油濾油器沒有堵塞，容量足夠大；吸油管道通徑足夠、不過長,彎頭也不多。重新安裝后，啟動(dòng)液壓泵，仍無流量輸出。在吊起檢查泵的吸入系統(tǒng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)液壓泵是排量為8L/的葉片泵。考慮到小排量葉片泵的自吸能力較弱，就從松開的管接頭處沿出油管道向泵內(nèi)灌油，然后再開機(jī)，還是沒有流量輸出。按常規(guī)的知識和經(jīng)驗(yàn)，疑點(diǎn)集中到泵的傳動(dòng)鍵和泵的本身，于是拆下液壓泵并將其解體，仔細(xì)檢查后確認(rèn)：傳動(dòng)鍵完好，沒有脫落也沒有斷裂；泵內(nèi)零件未見異常，葉片運(yùn)動(dòng)靈活自如，沒有卡住。將系統(tǒng)恢復(fù)再開機(jī)，仍然沒有流量輸出。究竟是什么原因?qū)е乱簤罕脹]有流量輸出呢？在反復(fù)推敲和分析后，注意到在解

6、體液壓泵時(shí)泵內(nèi)沒有油液痕跡，直立段的吸油管道內(nèi)腔下半段有油跡，而上半段沒有油跡，這說明：一是灌的油并沒有到達(dá)液壓泵內(nèi)；二是液壓泵沒有流量輸出系泵吸不上油或吸空所致。這時(shí)泵出口處的單向閥引起了人們注意。該單向閥直接安裝在泵的出油口，從出油管道接頭處向泵灌油時(shí)，因單向閥阻隔，油液自然到不了液壓泵內(nèi)腔。將單向閥閥芯抽出，毋需灌油，一開機(jī)液壓泵就輸出流量了。2 故障機(jī)理分析單向閥怎么會(huì)引起液壓泵的吸空故障呢？ 根據(jù)流體力學(xué)原理，在液壓泵未啟動(dòng)前，液壓泵吸油、壓油管道及油液狀態(tài)如圖3-8所示。此時(shí)，1=2=0。當(dāng)液壓泵啟動(dòng)時(shí)，吸油管道中的一部分空氣被抽到出油管道內(nèi)，吸油管道內(nèi)的氣體質(zhì)量由1變?yōu)?-，壓力

7、1變?yōu)?-1。而出油管道中的氣體質(zhì)量由2變?yōu)?+，壓力2變?yōu)?+2。這相當(dāng)于出油管道內(nèi)的氣體被壓縮，而吸油管道內(nèi)形成一定的真空度，如圖3-9所示。 圖3-8液壓泵啟動(dòng)前的狀態(tài)圖 3-9液壓泵啟動(dòng)時(shí)的狀態(tài)1=0-1=g=（0-1）/g (1)式中：為吸油管道內(nèi)的真空度，；0為大氣壓力，a；1為絕對壓力,；為液體的密度,kg/3；為重力加速度，/2。由式(1)可知，吸油管道內(nèi)的真空度隨著其內(nèi)的絕對壓力1的降低而增大。當(dāng)真空度吸油高度0時(shí)，液壓泵就可以吸入液壓油。很顯然，在本實(shí)例中，沒有滿足0的條件，原因是什么呢?當(dāng)單向閥直接安裝于液壓泵的出口時(shí),泵的壓油窗口到單向閥之間的出油管道的空間十分狹小，這

8、樣液壓泵的傳動(dòng)組件(葉片副、柱塞副、螺桿副等)從吸油窗口將吸油管道內(nèi)的氣體抽出經(jīng)壓油窗口壓排到出油管道時(shí)，這部分氣體便受到較大程度地壓縮。而泵的傳動(dòng)組件在結(jié)束壓排時(shí)，其工作腔內(nèi)留有剩余容積，其內(nèi)殘留著受到壓縮的空氣。當(dāng)泵的傳動(dòng)組件再次轉(zhuǎn)到吸油窗口時(shí)，剩余容積內(nèi)的壓縮空氣就會(huì)膨脹，部分或全部占據(jù)工作腔容積，甚至還會(huì)有部分氣體又回流到吸油管道內(nèi)，如此一來就導(dǎo)致無法將吸油管道內(nèi)的空氣進(jìn)一步抽出，無法使吸油管道內(nèi)的絕對壓力1進(jìn)一步降低，倘若此時(shí)真空度尚未滿足0的條件，液壓泵就將吸不上油，產(chǎn)生吸空故障。2.1.2 單向閥故障引起的液壓系統(tǒng)壓力升高1 摩擦焊接機(jī)的液壓系統(tǒng)渦輪增壓器轉(zhuǎn)子焊接用摩擦焊接機(jī)的液

9、壓系統(tǒng)如圖2-3所示。轉(zhuǎn)子與輪軸焊接時(shí)輪軸的夾緊、松開，轉(zhuǎn)子的快速進(jìn)給，摩擦加熱，頂鍛和快速退回等動(dòng)作都是由液壓缸活塞的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的。為完成摩擦環(huán)節(jié)工藝的全過程，液壓系統(tǒng)需要具有壓力轉(zhuǎn)換，壓力調(diào)節(jié)和調(diào)速功能。壓力轉(zhuǎn)換功能可采用雙作用油泵，高、低壓雙油泵和由壓力調(diào)節(jié)閥組成的回路有多種形式。由圖2-3可知，增壓器轉(zhuǎn)子摩擦焊接機(jī)，是通過減壓閥和溢流閥實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)壓力轉(zhuǎn)換。由閥3、4、6、7組成的回路，可根據(jù)摩擦加熱時(shí)所需要的推進(jìn)力調(diào)節(jié)減壓閥或溢流閥，決定油缸2的供油壓力。調(diào)速回路采用回油調(diào)速的方法，由閥5閥8組成調(diào)速回路，當(dāng)二位二通閥5接通時(shí)，為快速進(jìn)給，斷開時(shí)，油缸2回油經(jīng)調(diào)速閥5接通時(shí)，為快速進(jìn)給

10、，斷開時(shí)，油缸2回油經(jīng)調(diào)速閥，實(shí)現(xiàn)摩擦加熱工作進(jìn)給。液壓系統(tǒng)的壓力調(diào)節(jié)由溢流閥l實(shí)現(xiàn)。液壓系統(tǒng)的壓力值是根據(jù)頂鍛時(shí)，油缸2所需要的供油壓力確定的。其中油缸l為夾緊缸，始終處于液壓系統(tǒng)的壓力下工作。油缸2為摩擦過程工件運(yùn)動(dòng)的工作缸，焊接過程中的摩擦加熱，是經(jīng)由壓力轉(zhuǎn)換和調(diào)速回路工作的。摩擦加熱過程結(jié)束時(shí)，閥3閥4關(guān)斷，接通閥2，壓力油經(jīng)閥2向油缸2供油，完成頂鍛加工。閥2換向，完成快速退回。2 液壓系統(tǒng)的故障摩擦焊機(jī)在使用初期時(shí)，液壓系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)值均可調(diào)，在使用一段時(shí)間之后，液壓系統(tǒng)的初始可調(diào)壓力值升高。即圖2-3所示的壓力表l的初始動(dòng)作壓力值升高約6MPa。當(dāng)調(diào)整溢流閥l使其調(diào)壓值降低時(shí)，壓

11、力表l的指示值不變，仍指示在約6MPa，但此時(shí)夾緊機(jī)構(gòu)的夾持力降低，即油缸l的供油壓力降低，使得摩擦加熱時(shí)夾緊的輪軸發(fā)生打滑的現(xiàn)象。為了顯示液壓系統(tǒng)的可調(diào)壓力值，液壓系統(tǒng)的工作壓力只能保持在6MPa以上。產(chǎn)生的結(jié)果是，油泵總在高壓輸出狀態(tài)，能耗增加，噪聲大；工件的夾緊力和頂鍛力增加，使焊接件的軸向縮短和液壓夾頭硬質(zhì)合金破斷等現(xiàn)象。3 故障分析及解決摩擦焊接機(jī)發(fā)生以上故障之后，直觀分析認(rèn)為，調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)壓力的溢流閥l的故障是影響系統(tǒng)壓力的原因，更換液流閥l后，液壓系統(tǒng)在低于6MPa仍不能顯示其調(diào)節(jié)壓力值。經(jīng)對液壓系統(tǒng)回路檢查發(fā)現(xiàn)，液壓元件裝配后形成的液壓回路(局部)如圖2-4所示。在油泵與節(jié)點(diǎn)A

12、之間液壓元件的安裝布置是，在油泵的輸出口處，安裝有壓力表l，其顯示的壓力值為油泵的輸出壓力值。液流流經(jīng)單向閥后，到溢流閥。而在溢流閥l處沒有安裝檢測用的壓力表， 由此可見，作為液壓系統(tǒng)壓力調(diào)節(jié)用的溢流閥的調(diào)節(jié)值沒有得到檢測。壓力表l的示值顯示的是單向閥的開啟壓力，實(shí)際上油泵的最低輸出壓力也是單向閥的開啟壓力，故不存在低于單向閥開啟壓力的壓力值，壓力表l也無法檢測低于單向閥開啟壓力的壓力值。由此可以認(rèn)為6MPa是單向閥的開啟壓力值。圖2-3 摩擦焊接機(jī)液壓系統(tǒng)原理圖作為液壓系統(tǒng)壓力調(diào)節(jié)的溢流閥l，在回路中仍可有效地調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)的壓力值，只是沒有得到正確的測得，當(dāng)溢流閥l的壓力調(diào)低時(shí)，才會(huì)發(fā)生摩擦

13、時(shí)夾緊的輪軸打滑的現(xiàn)象。更換單向閥后，液壓系統(tǒng)的調(diào)壓過程恢復(fù)正常。壓力表l的讀數(shù)值從約0.5 MPa向上連續(xù)可調(diào)。至此摩擦焊機(jī)的液壓系統(tǒng)在低于6MPa不能調(diào)節(jié)的現(xiàn)象得以解決。為使摩擦焊接機(jī)能檢測到液壓系統(tǒng)的壓力值，在圖2-4溢流閥支路安裝壓力表2，壓力表2檢測的壓力值將不受單向閥工作的影響。4 小結(jié)在摩擦焊機(jī)的液壓系統(tǒng)故障處理中總結(jié)以下三點(diǎn)；液壓系統(tǒng)的溢流閥的位置和壓力表應(yīng)安裝在液壓回路的同一位置上，這樣壓力表的值才反映調(diào)壓過程值；液壓系統(tǒng)的單向閥安裝在泵出口時(shí)，應(yīng)安裝于系統(tǒng)液流閥之前，以確保液壓系統(tǒng)使用壓力的可調(diào)節(jié)； 中低壓單向閥的開啟壓力在使用中會(huì)發(fā)生變化，本例中所用的單向閥在使用一段時(shí)間

14、后，其變化值從0.5 MPa增加至6 MPa。為降低液壓油泵的負(fù)荷可將圖2-3所示的單向閥和壓力表1去掉，以簡化摩擦焊接機(jī)的液壓系統(tǒng)。圖2-4 液壓系統(tǒng)單向閥，溢流閥支路圖3.2.4 液控單向閥使用注意事項(xiàng)及故障診斷與排除液控單向閥使用維修應(yīng)注意以下事項(xiàng)：1）必須保證液控單向閥有足夠的控制壓力，絕對不允許控制壓力失壓。應(yīng)注意控制壓力是否滿足反向開啟的要求。如果液控單向閥的控制引自主系統(tǒng)時(shí)，則要分析主系統(tǒng)壓力的變化對控制油路壓力的影響，以免出現(xiàn)液控單向閥的誤動(dòng)作。 2）根據(jù)液控單向閥在液壓系統(tǒng)中的位置或反向出油腔后的液流阻力(背壓)大小，合理選擇液控單向閥的結(jié)構(gòu)(簡式還是復(fù)式?)及泄油方式(內(nèi)泄

15、還是外泄?)。對于內(nèi)泄式液控單向閥來說，當(dāng)反向油出口壓力超過一定值時(shí)，液控部分將失去控制作用，故內(nèi)泄式液控單向閥一般用于反向出油腔無背壓或背壓較小的場合；而外泄式液控單向閥可用于反向出油腔背壓較高的場合，以降低最小的控制壓力，節(jié)省控制功率。如圖3-6所示系統(tǒng)若采用內(nèi)卸式，則柱塞缸將斷續(xù)下降發(fā)出振動(dòng)和噪聲。 圖3-6 液控單向閥用于反向出油腔背壓較高的場合當(dāng)反向進(jìn)油腔壓力較高時(shí)，則用帶卸荷閥芯的液控單向閥，此時(shí)控制油壓力降低為原來的幾分之一至幾十分之一。如果選用了外泄式液控單向閥，應(yīng)注意將外泄口單獨(dú)接至油箱。另外，液壓缸無桿腔與有桿腔面積之比不能太大，否則會(huì)造成液控單向閥打不開。 3）用兩個(gè)液控

16、單向閥或一個(gè)雙液控單向閥實(shí)現(xiàn)液壓缸鎖緊的液壓系統(tǒng)中，應(yīng)注意選用Y型或H型中位機(jī)能的換向閥，以保證中位時(shí)，液控單向閥控制口的壓力能立即釋放，單向閥立即關(guān)閉，活塞停止。假如采用O型或M型機(jī)能，在換向閥換至中位時(shí)，由于液控單向閥的控制腔壓力油被閉死，液控單向閥的控制油路仍存在壓力，使液控單向閥仍處于開啟狀態(tài)而不能使其立即關(guān)閉，活塞也就不能立即停止，產(chǎn)生了竄動(dòng)現(xiàn)象。直至由換向閥的內(nèi)泄漏使控制腔泄壓后，液控單向閥才能關(guān)閉，影響其鎖緊精度。但選用H型中位機(jī)能應(yīng)非常慎重，因?yàn)楫?dāng)液壓泵大流量流經(jīng)排油管時(shí)，若遇到排油管道細(xì)長或局部阻塞或其它原因而引起的局部摩擦阻力(如裝有低壓濾油器、或管接頭多等)，可能使控制活

17、塞所受的控制壓力較高，致使液控單向閥無法關(guān)閉而使液壓缸發(fā)生誤動(dòng)作。Y型中位機(jī)能就不會(huì)形成這種結(jié)果。 4）工作時(shí)的流量應(yīng)與閥的額定流量相匹配。 5）安裝時(shí)，不要搞混主油口、控制油口和泄油口，并認(rèn)清主油口的正、反方向，以免影響液壓系統(tǒng)的正常工作。6）帶有卸荷閥芯的液控單向閥只適用于反向油流是一個(gè)封閉容腔的情況，如油缸的一個(gè)腔或蓄能器等。這個(gè)封閉容腔的壓力只需釋放很少的一點(diǎn)流量，即可將壓力卸掉。反向油流一般不與一個(gè)連續(xù)供油的液壓源相通。這是因?yàn)樾逗砷y芯打開時(shí)通流面積很小，油速很高，壓力損失很大，再加上這時(shí)液壓源不斷供油，將會(huì)導(dǎo)致反向壓力降不下來，需要很大的液控壓力才能使液控單向閥的主閥芯打開。如果這

18、時(shí)控制管道的油壓較小，就會(huì)出現(xiàn)打不開液控單向閥的故障。7）圖3-7所示系統(tǒng)液控單向閥一般不能單獨(dú)用于平衡回路。 圖3-7 平衡回路否則活塞下降時(shí)，由于運(yùn)動(dòng)部件的自重使活塞的下降速度超過了由進(jìn)油量設(shè)定的速度，致使缸6上腔出現(xiàn)真空，液控單向閥4的控制油壓過低，單向閥關(guān)閉，活塞運(yùn)動(dòng)停止，直至油缸上腔壓力重新建立起來后，單向閥又被打開，活塞又開始下降。如此重復(fù)即產(chǎn)生了爬行或抖動(dòng)現(xiàn)象，出現(xiàn)振動(dòng)和噪聲。在無桿腔油口與液控單向閥4之間串聯(lián)一單向節(jié)流閥5，系統(tǒng)構(gòu)成了回油節(jié)流調(diào)速回路。這樣既不致因活塞的自重而下降過速，又保證了油路有足夠的壓力，使液控單向閥4保持開啟狀態(tài)，活塞平穩(wěn)下降。換向閥3應(yīng)采用H或Y型機(jī)能

19、，若采用M型機(jī)能(或O型機(jī)能)，則由于液控單向閥控制油不能得到即時(shí)卸壓，將回路鎖緊。從而使工作機(jī)構(gòu)出現(xiàn)停位不準(zhǔn)，產(chǎn)生竄動(dòng)現(xiàn)象。 液控單向閥常見故障及診斷排除方法見表32。 表32 液控單向閥的常見故障及診斷排除方法KR鐵水傾翻車液壓系統(tǒng)故障分析與改進(jìn)1 概述KR鐵水傾翻車是濟(jì)鋼第三煉鋼廠鐵水預(yù)處理工藝環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵設(shè)備之一，它的作用是鐵水罐在傾翻車上先完成對鐵水的攪拌然后進(jìn)行扒渣處理。在進(jìn)行扒渣前需要由兩個(gè)液壓油缸來實(shí)現(xiàn)鐵水罐的傾翻。由于負(fù)載較大，所以該液壓系統(tǒng)回路采用了液控單向閥與節(jié)流閥串聯(lián)來控制油缸速度，并利用液控單向閥鎖緊性能，實(shí)現(xiàn)鐵水包傾翻停止準(zhǔn)確、安全定位的目的。2 原液壓回路KR鐵水

20、傾翻車在傾翻鐵水罐過程中要求必須平穩(wěn)運(yùn)行不得振動(dòng)溢出鐵水，因?yàn)樵撘簤合到y(tǒng)與鐵水罐同在傾翻車上，如果溢出鐵水很容易使液壓系統(tǒng)著火，直接造成生產(chǎn)中斷。同時(shí)鐵水罐傾翻到要求角度時(shí)鐵水罐不得滑動(dòng)，需保持10分鐘以上對鐵水液面進(jìn)行扒渣處理，處理完畢后再下降。圖1是原KR鐵水罐傾翻車液壓系統(tǒng)原理圖。由泵1輸出壓力油進(jìn)入單向閥再由三位四通電液換向閥3控制執(zhí)行油缸8、9。傾翻缸上升時(shí)電液換向閥3 的DT1得電，壓力油經(jīng)過調(diào)速閥4、液控單向閥6、7進(jìn)入液壓缸8、9的無桿腔，同時(shí)有桿腔回油，上升過程中滿足平穩(wěn)運(yùn)行的要求。當(dāng)液壓缸運(yùn)行到位停止位時(shí)DT1失電，電液換向閥3回到中位，由于中位機(jī)能為Y型，即使由于內(nèi)泄產(chǎn)生

21、的壓力油也能夠泄回油箱而不會(huì)受重力擠壓產(chǎn)生振動(dòng)，因此上升轉(zhuǎn)停止時(shí)不會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。傾翻缸下降時(shí)電液換向閥3的2DT得電，壓力油通過調(diào)速閥5進(jìn)入液壓缸8、9的有桿腔，同時(shí)液控單向閥的控制油路也有壓力使回油路液控單向閥6、7打開，使液壓缸8、9回油從而實(shí)現(xiàn)下降。原液壓回路在油缸8、9的無桿腔安裝分別安裝了液控單向閥，是利用液控單向閥的反向鎖緊功能保證鐵水罐傾翻到位后不下滑，同時(shí)需要反向打開時(shí)能夠打開。電液換向閥閥3選用Y型機(jī)能的好處是需要停止時(shí)壓力油不被立即封閉，也使電液換向閥產(chǎn)生的內(nèi)泄油能夠回油箱，避免停止時(shí)產(chǎn)生沖擊和振動(dòng)，并使換向閥處中位時(shí)液控單向閥控制端無壓力，保證液控單向閥封牢。單向調(diào)速閥4、

22、5構(gòu)成回油調(diào)速回路，作用是使回油有一定背壓，使速度可控，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)過程的平穩(wěn)可調(diào)。電磁溢流閥10用于設(shè)定系統(tǒng)壓力、卸荷控制、扒渣處理過程中液壓缸不動(dòng)作時(shí)壓力油排回油箱。3 故障分析該設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用中卻出現(xiàn)在下降過程時(shí)停時(shí)落、振動(dòng)嚴(yán)重的現(xiàn)象，經(jīng)常造成鐵水外溢，并使車身鋼結(jié)構(gòu)支架開裂，給生產(chǎn)造成中斷的嚴(yán)重影響。由于鐵水罐位置與液壓系統(tǒng)緊靠，隨時(shí)有引燃該液壓系統(tǒng)的危險(xiǎn)。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是液控單向閥6、7的控制油路接在油缸8、9有桿腔的主油路，當(dāng)下降時(shí)由于鐵水包的自重達(dá)240 噸，下落時(shí)在鐵水包在自重作用下瞬間速度過大有桿腔瞬時(shí)形成空隙，有桿腔的壓力幾乎變?yōu)榱?，從而使液控單向閥6、7控制油路失壓、油缸

23、8、9回油路突然關(guān)閉，下降又突然被停止，由于自重產(chǎn)生的慣性沖擊力巨大，產(chǎn)生振動(dòng)，長此以往造成鋼結(jié)構(gòu)支架開裂。下降停止后當(dāng)油缸8、9有桿腔的壓力增大時(shí)，液控單向閥6、7又被打開，鐵水包又開始下降 ，一下降又突然停止，如此往復(fù)循環(huán)。造成這種現(xiàn)象的根本原因在于液控單向閥6、7的控制油路沒有進(jìn)行外控，受有桿腔壓力的制約，而有桿腔壓力受鐵水包自重過大的影響無法保證壓力的恒定，從而產(chǎn)生這種時(shí)走時(shí)停、抖動(dòng)嚴(yán)重的現(xiàn)象。 圖1 原液壓回路4 改進(jìn)措施該設(shè)備故障現(xiàn)象發(fā)生后，經(jīng)過分析采取了應(yīng)急措施：把油缸有桿腔的油管拆除，封閉有桿腔進(jìn)油端口，使進(jìn)油壓力只控制液控單向閥，下降時(shí)依靠鐵水包重力實(shí)現(xiàn)下降，這樣暫時(shí)解決了抖

24、動(dòng)問題。但是在運(yùn)行過程中發(fā)生了一次油缸串油事故，由于油缸上腔油管拆除，串油后壓力油直接噴出引發(fā)著火，所以這種措施也不可靠，不是長久之計(jì)。當(dāng)時(shí)也考慮改用單作用缸，原有桿腔主進(jìn)油變?yōu)橐嚎貑蜗蜷y的控制油路。經(jīng)過分析認(rèn)為：單作用缸雖然改造起來比較容易，不用重新設(shè)計(jì)閥塊，只更換成單作用油缸即可，但是還得考慮該設(shè)備在長期在處于高溫環(huán)境下運(yùn)行，隨著時(shí)間的推移鐵水包支架變形可能引起兩個(gè)油缸阻力增大，僅靠自重有不能下落的風(fēng)險(xiǎn)。因此只有采取使下落時(shí)能有進(jìn)壓力油又使液控單向閥單獨(dú)控制的方案。改造后的液壓系統(tǒng)如圖2所示，兩個(gè)液控單向閥6、7的控制油路引自泵出口，由二位四通電磁換向閥11控制。當(dāng)油缸上升鋼包傾翻時(shí)，1D

25、T得電，電磁換向閥11不得電。油缸下降時(shí)2DT、 3DT得電，控制油進(jìn)入液控單向閥6、7控制端，兩液控單向閥開啟。由于控制油路引自泵出口，所以控制油路不受液壓缸負(fù)載變化的干擾，液控單向閥6、7始終有穩(wěn)定的壓力控制油，保證了液壓缸下降時(shí)液控單向閥反向始終打開直到停止位，保證了下降過程主回油路的暢通。改造后的KR鐵水傾翻車無論上升還是下降、停止都非常平穩(wěn)， 達(dá)到了生產(chǎn)工藝要求，使生產(chǎn)順暢，并消除了鐵水外溢引發(fā)火災(zāi)的重大隱患。 圖 2 改進(jìn)后的液壓回路5 結(jié)論此項(xiàng)改進(jìn)措施在保證原回路特點(diǎn)的情況下，消除了鐵水包下降返回時(shí)的頻繁抖動(dòng)、避免了鐵水外溢，保證了安全，降低了成本，項(xiàng)目投入少、效益高。YZ35D

26、牙輪鉆機(jī)千斤頂液壓故障分析及處理1 前言 YZ35D牙輪鉆機(jī)是湖南有色冶金機(jī)械總廠2004年生產(chǎn)的大型設(shè)備，主要穿孔直徑為250毫米，孔深17.5米，機(jī)重90噸。它是永平銅礦投產(chǎn)以來所使用的穿孔設(shè)備中最先進(jìn)設(shè)備，多次承擔(dān)采礦場下溝任務(wù)，它的好壞關(guān)系到采礦場生產(chǎn)剝離進(jìn)度。該設(shè)備行走系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)系統(tǒng)采用國際領(lǐng)先的變頻調(diào)速控制；液壓系統(tǒng)中液壓閥組及電氣控制元件全進(jìn)口件，控制精度高。該設(shè)備在近兩年使用中,液壓系統(tǒng)出現(xiàn)了許多頑疾，表現(xiàn)為:液壓千斤頂無勁,鉆機(jī)無法調(diào)平,液壓閥組不能換向,嚴(yán)重影響鉆機(jī)的正常工作。維修人員通過艱苦的技術(shù)攻關(guān)，找出了影響液壓系統(tǒng)的故障原因，解決了問題。2 液壓千斤頂液壓

27、系統(tǒng)工作原理 工作原理圖見圖1。圖1 YZ35D牙輪鉆機(jī)液壓系統(tǒng)21 液壓千斤頂液壓系統(tǒng)組成211液壓泵 液壓泵（1）是一個(gè)葉片式定量液壓泵：型號YB-G30E，理論排量為q=30ml/rev，壓力P=17.5Mpa212 控制元件 控制元件組成如下: 電磁換向閥（3）（4）（5）（6）；溢流閥（2）；液壓鎖（7）（12）（13）（14）；單向閥（16）。其中電磁換向閥（3）（4）（5）（6）串聯(lián)成多路閥組。213液壓千斤頂 液壓千斤頂（8）（9）（10）（11）工作壓力P=12Mpa，行程1366mm，油缸直徑200mm，理論推力369451N，理論拉力236448N。214 輔助元件 油管

28、、濾芯（15）、油箱、壓力表等構(gòu)成液壓系統(tǒng)輔助部分。22液壓千斤頂液壓系統(tǒng)工作原理221 各液壓元件的作用 液壓泵（1）：給系統(tǒng)提供壓力。 溢流閥（2）：控制系統(tǒng)的最大壓力，防止系統(tǒng)超壓過載。 電磁換向閥（3）（4）（5）（6）：通過電氣控制改變液壓油的流向，使液壓千斤頂能伸縮自如。 液壓鎖（7）（12）（13）（14）：保持液壓千斤頂?shù)膲毫?，能使液壓千斤頂停留在任意位置?單向閥（16）：防止高壓油進(jìn)入低壓油路。 液壓千斤頂（8）（）（10）（11）：牙輪鉆機(jī)穿孔時(shí)，調(diào)平機(jī)身，保持軸壓力垂直作用地面。222液壓千斤頂?shù)膭?dòng)作及油路當(dāng)液壓泵（1）啟動(dòng)后，由于電磁換向閥（3）（4）（5）（6）全處

29、于中間位置，從液壓泵（1）出來的液壓油經(jīng)液壓油管、電磁換向閥（3）（4）（5）（6）流回油箱，此時(shí)，液壓千斤頂（8）（9）（10）（11）全都不動(dòng)作。當(dāng)電磁換向閥（6）左邊通電后，電磁換向閥（6）開始換向，液壓油經(jīng)電磁換向閥（6）、液壓鎖（14）進(jìn)入液壓千斤頂（11），液壓千斤頂（11）將牙輪鉆機(jī)一角緩慢頂起一定高度。將電磁換向閥（6）斷電，依次操作電磁換向閥（3）（4）（5），這樣，液壓千斤頂（11）（8）（9）（10）將牙輪鉆機(jī)頂起并調(diào)平，牙輪鉆機(jī)可以穿孔作業(yè)。牙輪鉆機(jī)穿孔完畢，電磁換向閥（3）（4）（5）（6）先后右邊通電，進(jìn)行換向，液壓千斤頂（7）（12）（13）（14）收回，牙輪鉆機(jī)

30、可以移機(jī)，進(jìn)行下一到工序。3 液壓千斤頂液壓系統(tǒng)主要故障及分析故障一：液壓系統(tǒng)液壓千斤頂（10）（11）常常出現(xiàn)不工作，液壓千斤頂（8）（9）伸縮自如。 近年，永平銅礦采礦場使用的YZ-35D牙輪鉆機(jī)在穿孔過程中就多次出現(xiàn)此類故障。從上述液壓系統(tǒng)工作原理分析，得出液壓千斤頂不工作主要原因兩方面：1、沒有油液經(jīng)電磁換向閥、液壓鎖流向液壓千斤頂。2、由于牙輪鉆機(jī)較重90噸，系統(tǒng)壓力低。針對出現(xiàn)的故障現(xiàn)象，能很快排除第二方面的原因“系統(tǒng)壓力低”。于是首先檢查兩個(gè)電磁換向閥是否電氣方面出現(xiàn)的原因，電氣線路正常，對電磁換向閥閥體進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)電磁換向閥出油口有異物，且閥芯發(fā)卡，再進(jìn)一步對異物的分析，確認(rèn)

31、異物來自液壓鎖。通過對液壓鎖的檢查，結(jié)果液壓鎖閥套斷裂，閥芯變形。重新更換液壓鎖，對電磁換閥清洗，故障消除。圖2為液壓鎖閥套斷裂、閥芯變形圖片。 圖2液壓鎖閥套斷裂、閥芯變形圖片故障二：液壓系統(tǒng)液壓千斤頂（10）（11）無勁，造成牙輪鉆機(jī)無法調(diào)平，影響鉆機(jī)正常穿孔。根據(jù)上述液壓系統(tǒng)液壓千斤頂工作原理同樣能分析出液壓千斤頂無勁有四方面原因：1、動(dòng)力元件：葉片泵內(nèi)部磨損產(chǎn)生內(nèi)泄，造成系統(tǒng)壓力低。2、控制元件：電磁換向閥閥套、閥芯的磨損引起泄漏；液壓鎖閥套的斷裂、閥芯的磨損；溢流閥閥件的損壞。3、執(zhí)行元件：液壓千斤頂密封件的老化、磨損產(chǎn)生上下腔竄油現(xiàn)象。4、輔助元件：液壓油管的滲油、破裂；油過濾器的

32、堵塞等都會(huì)引起液壓千斤頂無勁。針對牙輪鉆機(jī)液壓千斤頂（8）（9）出現(xiàn)無勁，首先確認(rèn)葉片泵、溢流閥正常，檢查輔助元件液壓油管有無滲油、破裂現(xiàn)象。對控制元件電磁換向閥、液壓鎖的檢查，如果發(fā)現(xiàn)液壓鎖閥芯變形，閥套出現(xiàn)斷裂，或電磁換向閥閥套間隙過大。故障原因查明，更換液壓鎖、電磁換向閥，液壓系統(tǒng)可工作正常。4 液壓千斤頂液壓系統(tǒng)故障處理YZ-35D牙輪鉆機(jī)使用以來多次出現(xiàn)液壓鎖閥芯變形、閥套斷裂，造成電磁換向閥的損壞，給采礦場生產(chǎn)帶來嚴(yán)重影響，增加成本投入同時(shí)，加大了修理人員勞動(dòng)強(qiáng)度。為此徹底解決液壓系統(tǒng)故障，恢復(fù)生產(chǎn)成了技術(shù)難關(guān)。對更換下來的液壓鎖閥芯、閥套的壓力檢測，發(fā)現(xiàn)液壓鎖閥芯、閥套的使用強(qiáng)度

33、達(dá)不到液壓系統(tǒng)的使用要求，故而液壓鎖損壞頻繁。通過查閱相關(guān)資料，選出了一種符合要求的液控單向閥A1Y-Hb10B來代替液壓鎖，經(jīng)過現(xiàn)場安裝使用，未出現(xiàn)過一次液壓千斤頂系統(tǒng)故障。圖3為改進(jìn)前后液壓鎖、液控單向閥。 液壓鎖 液控單向閥圖3改進(jìn)前后液壓鎖、液控單向閥 改裝后的液壓千斤頂液壓系統(tǒng)工作原理圖如圖4所示。液控單向閥 圖4 改裝后的液壓千斤頂液壓系統(tǒng)工作原理圖5 小結(jié) 本例根據(jù)液壓傳動(dòng)及控制工作原理的知識，合理運(yùn)用液壓設(shè)備故障診斷與監(jiān)測實(shí)用技術(shù)，結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)從實(shí)際出發(fā)，解決了YZ-35D牙輪鉆機(jī)千斤頂液壓系統(tǒng)故障，為采礦場的生產(chǎn)提供了保證。 管樁成型機(jī)液壓系統(tǒng)某管樁喂料機(jī)液壓系統(tǒng)原理圖如

34、圖1所示。圖中機(jī)架移動(dòng)和傾動(dòng)分別由行走油缸11和起升油缸10驅(qū)動(dòng)。經(jīng)過多年使用，該設(shè)備雖然能滿足基本使用要求，但是仍然主要存在如下幾方面的問題：(1) 起升油缸驅(qū)動(dòng)的機(jī)架正向傾動(dòng)時(shí)存在速度過慢，而反向傾動(dòng)停止時(shí)刻卻出現(xiàn)抖動(dòng)較嚴(yán)重的現(xiàn)象。(2) 模具和攪拌機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)是由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的。由于模具質(zhì)量很大，運(yùn)行一段時(shí)間后機(jī)架就不平穩(wěn)，模具就會(huì)存在不同情況的磨損情況，長期使用會(huì)導(dǎo)致模具報(bào)廢。(3) 該系統(tǒng)使用的是內(nèi)泄式液壓鎖，由于此處壓力較高，因此起升油缸不能長時(shí)間被鎖住，鎖緊精度不高。液壓系統(tǒng)的上述缺陷影響了喂料機(jī)的工作進(jìn)程，由于喂料機(jī)的每一部分動(dòng)作都是手動(dòng)完成的，這樣不僅工人的勞動(dòng)強(qiáng)度較大，而且工作效率

35、也不高。 圖1 改進(jìn)前的液壓系統(tǒng)原理圖1 雙向變向泵 2電機(jī) 3過濾器 4電磁溢流閥 5壓力表 6、7電磁換向閥 8調(diào)速閥 9液壓鎖 10起升油缸 11行走油缸液壓系統(tǒng)改進(jìn)設(shè)計(jì)要點(diǎn)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)，除準(zhǔn)確無誤地完成工藝要求的動(dòng)作順序外，高效、少故障是液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則。因此，我們在原有的基礎(chǔ)上作了如下幾部分改動(dòng)：(1) 模具和攪伴機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)由原來的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)改為由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。因?yàn)殡姍C(jī)驅(qū)動(dòng)一般用在負(fù)載為輕便設(shè)備的情況，而液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)一般用在負(fù)載為高質(zhì)量低速的情況，這樣可以避免原來可能出現(xiàn)的故障；由于整個(gè)系統(tǒng)增加了兩條回路，因此我們采用雙聯(lián)泵供油，其中的一個(gè)泵專為攪伴機(jī)液壓馬達(dá)供油。此外，將模具和攪

36、伴機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)改為由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，易于實(shí)現(xiàn)整個(gè)喂料機(jī)的自動(dòng)工作循環(huán)。(2) 將比例壓力流量復(fù)合閥即P-Q閥用在此系統(tǒng)上，這樣可連續(xù)或按比例地隨輸入電氣信號的變化而調(diào)節(jié)和控制液壓系統(tǒng)的壓力和流量，從而既可保證系統(tǒng)有個(gè)恒定的流量輸出，又可方便地對閥的進(jìn)出口壓力實(shí)現(xiàn)控制。(3) 液壓鎖由內(nèi)泄式改為外泄式，這樣可保證起升油缸鎖緊迅速、準(zhǔn)確；控制液壓鎖的M型換向閥改為Y型換向閥，可防止起升油缸在停止時(shí)產(chǎn)生漂移現(xiàn)象，提高液壓鎖的保壓、鎖緊性能；調(diào)速閥改為單向節(jié)流閥，使得機(jī)架在正向傾動(dòng)時(shí)，起升油缸的進(jìn)油路只經(jīng)過單向閥，不會(huì)存在速度過慢的現(xiàn)象，而機(jī)架在反向傾動(dòng)時(shí)，起升油缸的回油路只經(jīng)過節(jié)流閥，從而避免機(jī)架在停止時(shí)刻

37、出現(xiàn)抖動(dòng)比較嚴(yán)重的現(xiàn)象。改進(jìn)后喂料機(jī)自動(dòng)工作流程和液壓系統(tǒng)工作原理基于上述一些要點(diǎn)，改進(jìn)后的液壓系統(tǒng)原理圖如圖2所示。整個(gè)系統(tǒng)由原來的只能實(shí)現(xiàn)手動(dòng)操作功能改為可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)操作功能。0.1 喂料機(jī)的自動(dòng)工作流程喂料機(jī)自動(dòng)工作流程為：按按鈕機(jī)架正向傾動(dòng)（行程開關(guān)S1控制停）機(jī)架正向橫移（行程開關(guān)S2控制停）模具轉(zhuǎn)（人工控制停）（定時(shí)器T0定時(shí)一段時(shí)間后）攪伴機(jī)轉(zhuǎn)（人工控制停）機(jī)架反向橫移（行程開關(guān)S3控制停）機(jī)架反向傾動(dòng)（行程開關(guān)S4控制停）模具轉(zhuǎn)（定時(shí)器T1控制停）機(jī)架正向傾動(dòng)至初始水平位置（行程開關(guān)S5控制停）液壓系統(tǒng)工作原理 電磁鐵動(dòng)作順序見表1,表中”+”表示通電；其余則表示斷電。表1 電磁

38、鐵動(dòng)作表 液壓系統(tǒng)各各執(zhí)行元件工作循環(huán)(1) 機(jī)架正向傾動(dòng) 電磁閥D5得電，換向閥14換至左位，同時(shí)P-Q閥8得電，這時(shí)起升油缸驅(qū)動(dòng)機(jī)架正向傾動(dòng)。進(jìn)油路：泵1單向閥3比例調(diào)速閥Q1換向閥14左位液控單向閥15起升油缸17左腔回油路：起升油缸17右腔單向節(jié)流閥16閥15閥14右位油箱(2) 機(jī)架正向橫移 當(dāng)機(jī)架正向傾動(dòng)到指定位置時(shí)，擋塊碰到行程開關(guān)S1，電磁閥D3得電，P-Q閥8得電，換向閥12左位接入系統(tǒng)，這時(shí)行走油缸驅(qū)動(dòng)機(jī)架作正向橫移。進(jìn)油路：泵1單向閥3比例調(diào)速閥Q1換向閥12左位行走油缸13左腔回油路：行走缸13右腔閥12右位油箱(3) 模具轉(zhuǎn)動(dòng) 當(dāng)機(jī)架橫移到指定位置時(shí)，擋塊碰到行程開關(guān)

39、S2，電磁閥D7得電，P-Q閥8得電，換向閥18左位接入系統(tǒng)，這時(shí)液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)模具轉(zhuǎn)動(dòng)。進(jìn)油路：泵1單向閥3比例調(diào)速閥Q1換向閥18左位液壓馬達(dá)19回油路：液壓馬達(dá)19換向閥18右位背壓閥20油箱(4) 攪伴機(jī)轉(zhuǎn) 定時(shí)器定時(shí)一段時(shí)間后，電磁閥D1得電，這時(shí)P-Q閥9得電，換向閥5接通，液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)攪伴機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。進(jìn)油路：泵1單向閥4換向閥5比例調(diào)速閥Q2液壓馬達(dá)6回油路：液壓馬達(dá)6背壓閥7油箱(5) 機(jī)架反向橫移 當(dāng)人工控制攪伴機(jī)停止后，電磁閥D2得電，P-Q閥8得電，換向閥12右位接入系統(tǒng)，這時(shí)行走油缸驅(qū)動(dòng)機(jī)架作反向橫移。進(jìn)油路：泵1單向閥3比例調(diào)速閥Q1換向閥12右位行走油缸13右腔回油路：行

40、走缸13左腔閥12左位油箱(6) 機(jī)架反向傾動(dòng) 當(dāng)機(jī)架反向橫移到指定位置時(shí)，擋塊碰到行程開關(guān)S3， 電磁閥D4開始得電，換向閥14換至右位，同時(shí)P-Q閥8得電，這時(shí)起升油缸驅(qū)動(dòng)機(jī)架反向傾動(dòng)。進(jìn)油路：泵1單向閥3比例調(diào)速閥Q1換向閥14左位液控單向閥15起升油缸17右腔回油路：起升油缸17左腔單向節(jié)流閥16閥15閥14右位油箱(7) 模具轉(zhuǎn)動(dòng) 當(dāng)機(jī)架反向傾動(dòng)到指定位置時(shí)，擋塊碰到行程開關(guān)S4，這時(shí)模具又開始轉(zhuǎn)動(dòng)了，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間可由定時(shí)器控制。(8) 機(jī)架正向傾動(dòng)至初始水平位置 當(dāng)模具轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)束時(shí)，機(jī)架又開始正向傾動(dòng)，當(dāng)?shù)竭_(dá)初始水平位置時(shí)，擋塊碰到行程開關(guān)S5，這時(shí)整個(gè)機(jī)架停止運(yùn)動(dòng)。至此，喂料機(jī)完成一個(gè)

41、工作循環(huán)，系統(tǒng)的壓力可由比例溢流閥控制。圖2 改進(jìn)后的液壓系統(tǒng)原理圖1雙聯(lián)泵 2電機(jī) 3、4單向閥 5兩位三通換向閥 6攪伴機(jī)液壓馬達(dá) 7、20背壓閥 8、9比例壓力流量復(fù)合閥 10過濾器 11冷卻器 12、14、18三位四通換向閥 13行走油缸 15液壓鎖 16單向節(jié)流閥 17起升油缸 19模具轉(zhuǎn)動(dòng)液壓馬達(dá) 3 PLC的選擇和I/O地址的分配改進(jìn)后的管樁喂料機(jī)的液壓系統(tǒng)由PLC控制，喂料機(jī)的工作狀態(tài)和操作信息需要15個(gè)輸入端子。具體分配為：正傾至初始水平位置、反傾停、反橫停、正橫停、正傾停共5個(gè)行程開關(guān)，需要4個(gè)輸入端子；“工作方式”選擇開關(guān)有手動(dòng)、半自動(dòng)2種工作方式，需要2個(gè)輸入端子；手動(dòng)

42、操作時(shí)，需要有正橫、反橫、正傾、反傾、攪伴轉(zhuǎn)、攪伴停、模具轉(zhuǎn)、模具停8個(gè)按鈕，需要8個(gè)輸入端子?？刂莆沽蠙C(jī)的輸出信號需要6個(gè)輸出端子。具體分配為：攪伴轉(zhuǎn)、反移、正移、反傾、正傾、模具轉(zhuǎn)6個(gè)電磁鐵線圈，因此需要6個(gè)輸出端子。根據(jù)控制要求及端子數(shù)，此處選用FX2N-48MR繼電器型PLC作為控制系統(tǒng)的主模塊，它共有輸入點(diǎn)24個(gè)，輸出點(diǎn)24點(diǎn)，滿足控制所需端子數(shù)。此外，我們還把觸摸屏式人機(jī)界面用在PLC控制系統(tǒng)上，該觸摸屏畫面上有“速度設(shè)定” 、“壓力設(shè)定” 、“流量設(shè)定”3個(gè)觸摸式按鈕，操作人員可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置這些參數(shù)的大??；比例放大器也用在此控制系統(tǒng)中，它是通過FX2N-4DA 4通道D/A

43、模塊連接在主模塊上。因此，PLC控制外部接線圖如圖3所示。圖3 PLC控制外部接線圖2.1.3 液控單向閥平衡回路故障與改進(jìn)為防止液壓缸與垂直或傾斜運(yùn)動(dòng)的工作部件因自重而自行下滑，常采用平衡回路。即在液壓缸下行的回路中設(shè)置適當(dāng)阻力，使液壓缸的回油腔中產(chǎn)生一定的背壓，以平衡其自重，而通常采用的是在液壓缸回路上設(shè)置液控單向閥。1 液壓系統(tǒng)工作原理液控單向閥是在單向閥的基礎(chǔ)上加上一個(gè)可控活塞頂桿，它具有二個(gè)作用：一是解除單向閥的逆止作用，二是鎖定作用(如圖2-5所示)。在液壓缸活塞腔的進(jìn)回油路上，裝設(shè)液控單向閥，當(dāng)液壓泵卸載或停止工作時(shí)(換向閥處于中位)，液控單向閥關(guān)閉。在重力作用下，活塞腔油液產(chǎn)生

44、背壓，以實(shí)現(xiàn)平衡，將重物停留在空中某一位置而不下滑。工作時(shí)，利用進(jìn)入活塞桿腔的壓力油打開液控單向閥，以滿足正常工作時(shí)活塞腔排油的需要。2 存在的問題及原因分析1）重物停位不準(zhǔn)確當(dāng)換向閥位于中位時(shí)，重物不能立即停止，還要繼續(xù)下降一段距離，造成停位不準(zhǔn)確，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是液壓系統(tǒng)的換向閥為M型機(jī)能(或O型機(jī)能)。當(dāng)換向閥位于中位時(shí)，其A、B兩工作腔不能直通油箱而被封閉，造成液控單向閥的控制油路被封死，導(dǎo)致液控單向閥不能立即關(guān)閉，直到換向閥閥內(nèi)泄漏，繼而使液控單向閥控制壓力泄壓后，液控單向閥方能關(guān)閉。這一過程造成了液壓缸(重物)不能準(zhǔn)確的停在預(yù)定的工位上，甚至?xí)斐筛鞣N事故。2）當(dāng)重物下行有跳動(dòng)

45、與激烈振動(dòng)由圖2-5知，當(dāng)活塞腔進(jìn)油時(shí)(換向閥右位)，壓力油同時(shí)打開液控單向閥，構(gòu)成回油通路，活塞下移。由于重物和活塞本身自重，在下行過程中會(huì)出現(xiàn)一個(gè)速度增量V。當(dāng)下行速度太快時(shí)，由于泵(定量泵)的排量滿足不了活塞的快速下行，油液來不及補(bǔ)充至桿腔，在液壓缸的有桿腔會(huì)形成一定的空間，使整個(gè)進(jìn)油路及液壓缸(活塞桿腔)之間產(chǎn)生短時(shí)的負(fù)壓效應(yīng)，導(dǎo)致液控單向閥的控制油路壓力急降，液控單向閥因失壓而關(guān)閉(回油路被堵死)，液壓缸急停。隨時(shí)間推移，液壓泵不停地向系統(tǒng)供油，使進(jìn)油路油壓回升，達(dá)到液控單向閥開啟壓力后，液控單向又打開。重力驅(qū)力液壓缸快速下行，周而復(fù)始，這種過程使液壓缸活塞斷續(xù)下降，并引起強(qiáng)烈振動(dòng)和

46、噪聲。圖2-5 采用液控單向閥的平衡回路1一液控單向閥； 2一M型換向閥； 3一安全閥；4一液壓泵； 5一液壓缸； 6一重物3 液壓系統(tǒng)改進(jìn)通過以上分析可知，造成重物停位不準(zhǔn)的關(guān)鍵在于液控單向閥控制油能否即時(shí)卸載?，F(xiàn)將圖2-5中所采用的換向閥為M型機(jī)能(或O型機(jī)能)變換成為H型機(jī)能(或Y型機(jī)能)的換向閥(如圖2-6所示)。當(dāng)換向閥(H型或Y型機(jī)能)處于中位時(shí)，A、B兩工作腔直通油箱，液控單向閥控制油得到即時(shí)卸載，將回路鎖緊，使工作機(jī)構(gòu)停位準(zhǔn)確。當(dāng)重物質(zhì)量越大，液壓缸活塞腔油壓越高，液控單向閥關(guān)閉就越緊。圖2-6 采用單向節(jié)流閥和液控單向閥的平衡回路1一單向節(jié)流閥； 2一H型換向閥對于重物下行時(shí)

47、，活塞出現(xiàn)的斷續(xù)向下跳動(dòng)，是因?yàn)橐嚎貑蜗蜷y因失壓而關(guān)閉所致?？刹捎迷诨芈飞习惭b單向節(jié)流閥來調(diào)整液壓缸下降速度(如圖2-6所示)。節(jié)流閥應(yīng)安裝于液控單向閥與液壓缸之間，系統(tǒng)構(gòu)成了回油節(jié)流調(diào)速回路。溢流閥起溢流穩(wěn)壓作用，使活塞下移運(yùn)動(dòng)較平穩(wěn)，徹底消除了液控單向閥因失壓而關(guān)閉造成系統(tǒng)故障。2.1.4 3000t油壓機(jī)故障查找與改進(jìn)3000t油壓機(jī)是某廠一臺(tái)老設(shè)備，由于液壓系統(tǒng)提升回路未安裝安全溢流閥，經(jīng)常由于充液閥卡死在關(guān)閉位置，使主缸油液不能回到上油箱而造成憋壓，最高時(shí)達(dá)到溢流閥的調(diào)定壓力18MPa(正常5MPa)。經(jīng)分析，認(rèn)為可能是液控單向閥未能打開，造成充液閥彈簧無法復(fù)位，但清洗檢查充液閥后，

48、故障依舊。將整個(gè)液控單向閥更換，故障暫時(shí)得以解決，三天后同樣的故障再次發(fā)生。再次檢查時(shí)，無意中發(fā)現(xiàn)液控單向閥的外控泄油管在一彎頭處完全堵塞。該閥結(jié)構(gòu)見圖2-7。圖2-7 閥結(jié)構(gòu)圖當(dāng)外泄口Y連通的管道堵塞后，剛剛更換新閥后Y連通的管道還未被油液充滿，泄漏油不停地泄漏至Y腔的空間內(nèi)，控制閥芯a還有動(dòng)作空間，因此液控單向閥可以正常工作，但使用一段時(shí)間后，隨著控制油液不停地泄漏到Y(jié)腔內(nèi)，使Y腔到堵塞處的管道之間充滿油液后，造成控制油無法推動(dòng)活塞a動(dòng)作，也就無法打開液控單向閥，使得充液閥控制油無法釋放，即充液閥不能打開，系統(tǒng)回程時(shí)達(dá)到調(diào)定壓力的最大值。疏通泄油管后，問題解決。針對此問題，提出改進(jìn)措施，即

49、在充液閥控制油管上加裝壓力表。若是由于充液閥自身卡死，表壓應(yīng)為零。若是液控單向閥未反向打開，回程時(shí)，主缸油液將會(huì)給充液閥芯一個(gè)壓力，充液閥芯又會(huì)將此壓力傳遞給壓力表，此時(shí)表明液控單向閥未打開。通過觀察壓力表，能很容易找到故障癥結(jié)所在。2.1.6 液壓AGC系統(tǒng)的改造液壓AGC系統(tǒng)以其響應(yīng)速度快、控制精度高等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于軋機(jī)等設(shè)備的控制系統(tǒng)。某公司熱軋鍍鋅生產(chǎn)線上采用了液壓AGC系統(tǒng)，這是國內(nèi)第一條熱軋鍍鋅板生產(chǎn)線。其中軋機(jī)(在此條生產(chǎn)線上被稱為光整機(jī))是鍍鋅線的主要設(shè)備，其主要作用是提高鍍鋅板的表面質(zhì)量，改善鍍鋅板的平直度和平坦度。但在調(diào)試光整機(jī)時(shí)，發(fā)現(xiàn)該液壓系統(tǒng)工作異常，對鍍鋅線的生產(chǎn)

50、造成了重大影響。在分析光整機(jī)液壓系統(tǒng)工作原理的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)場設(shè)備的安裝情況，通過故障排查，對其液壓系統(tǒng)進(jìn)行了改造，使其存在的問題得到了解決，達(dá)到了設(shè)計(jì)者的意圖，保證了鍍鋅線的正常生產(chǎn)。1 光整機(jī)工作現(xiàn)狀1）光整機(jī)工作原理此光整機(jī)為單機(jī)架四輥濕式光整機(jī)，工作輥為從動(dòng)輥，支承輥為主動(dòng)輥。兩個(gè)工作輥均可沿“E型塊”上下滑動(dòng)。上支承輥由蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行位置調(diào)節(jié)并定位；同時(shí)，由液壓缸來保證上支承輥與上工作輥的良好接觸。下支承輥由液壓伺服系統(tǒng)控制其升降，實(shí)現(xiàn)對光整機(jī)兩工作輥輥縫間隙的調(diào)節(jié)，達(dá)到提高鍍鋅板表面質(zhì)量的目的。2 ）液壓系統(tǒng)工作原理原光整機(jī)下支承輥液壓伺服系統(tǒng)原理圖見圖2-11。正常工作時(shí)，高壓

51、油通過伺服閥1.1、1.2，經(jīng)截止閥2.1、2.2，進(jìn)入液壓缸8.1、8.2的無桿腔，推動(dòng)光整機(jī)下支承輥向上運(yùn)動(dòng)，使工作輥對帶鋼具有一定的軋制力。同時(shí)，由單向節(jié)流閥3.1、3.2，液控單向閥4.1、4.2和電磁換向閥5.1、5.2組成一個(gè)保護(hù)系統(tǒng)。當(dāng)伺服閥1.1、1.2工作正常時(shí)，電磁鐵1.1DT、1.2DT得電，液控單向閥4.1、4.2關(guān)閉，切斷保護(hù)系統(tǒng)油路，保證主液壓系統(tǒng)正常工作；當(dāng)伺服閥1.1、1.2出現(xiàn)故障時(shí)，電磁鐵1.1DT、1.2DT失電，液控單向閥4.1、4.2打開，使液壓缸8.1、8.2無桿腔的高壓油泄掉，伺服閥1.1、1.2復(fù)位，液壓缸8.1、8.2回到原位，從而下支承輥快速

52、打開，對設(shè)備形成保護(hù)。另外，截止閥6.1、6.2處于常閉狀態(tài)。圖2-11 改造前的光整機(jī)下支承輥液壓系統(tǒng)圖LP一低壓油管 HP高壓油管 T一回油管 L泄漏管 X控制油管 1.1、1.2一伺服閥 2.1、2.2-截止閥 3.1、3.2一單向節(jié)流閥 4.1、4.2一液控單向閥 5.1、5.2一電磁換向閥 6.1、6.2截止閥 7.1、7.2一安全閥 8.1、8.2一液壓缸3）原液壓系統(tǒng)存在的問題在光整機(jī)的調(diào)試過程中，當(dāng)伺服閥1.1、1.2在左位時(shí)，高壓油進(jìn)入系統(tǒng)，但下支承輥不能上升，從伺服閥1.1、1.2提供的壓力油直接回到油箱，在伺服閥動(dòng)作時(shí)，明顯能聽到液壓油快速流動(dòng)的響聲。而當(dāng)關(guān)閉單向節(jié)流閥3

53、.1、3.2后，下支承輥可正常上升，液壓系統(tǒng)工作正常。2 液壓系統(tǒng)故障分析在分析該液壓系統(tǒng)故障時(shí)，主要從兩個(gè)方面來考慮：第一方面，液壓系統(tǒng)現(xiàn)場安裝、調(diào)試狀況；第二方面：液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)狀況。由于鍍鋅線液壓系統(tǒng)是由意大利DANIELI公司設(shè)計(jì)，由REXROTH公司制造的，該故障有可能是由于系統(tǒng)的現(xiàn)場安裝、調(diào)試狀況和設(shè)計(jì)狀況不符而造成的。因而首先對液壓系統(tǒng)進(jìn)行第一方面的檢查。1）液壓系統(tǒng)現(xiàn)場安裝調(diào)試問題的檢查光整機(jī)液壓系統(tǒng)的壓力分為高壓和低壓兩種，高壓為25MPa，低壓為14MPa。首先檢查液壓系統(tǒng)的入口壓力，一切正常，說明從液壓泵站提供的壓力油可靠地進(jìn)入了光整機(jī)系統(tǒng)，排除了管路堵塞原因。與DANIE

54、LI公司的專家在現(xiàn)場對伺服閥1.1、1.2和電磁換向閥5.1、5.2的電氣輸入信號進(jìn)行檢查，未發(fā)現(xiàn)異常，各自的輸入信號都能通過接口準(zhǔn)確地送入到控制閥上，從而排除電氣方面的原因。對液壓系統(tǒng)中液壓閥的調(diào)節(jié)參數(shù)進(jìn)行復(fù)查。其中，安全閥7.1、7.2的調(diào)節(jié)壓力正常；單向節(jié)流閥3.1、3.2處于節(jié)流位置，節(jié)流閥口正常；截止閥6.1、6.2也處于常閉狀態(tài)。其次對液壓系統(tǒng)中所使用的液壓元件進(jìn)行檢查，未發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象。2）液壓閥塊的檢查參照圖2-11對系統(tǒng)進(jìn)行反復(fù)測試后發(fā)現(xiàn)：當(dāng)關(guān)閉單向節(jié)流閥3.1、3.2時(shí)，液壓缸8.1、8.2能正常上升，而只要打開單向節(jié)流閥3.1、3.2，液壓缸8.1、8.2就工作異常。由此可

55、見：不論電磁換向閥5.1、5.2得電與否，液控單向閥4.1、4.2在系統(tǒng)工作時(shí)一直處于常開狀態(tài)，使經(jīng)過伺服閥1.1、1.2的高壓油經(jīng)截止閥2.1、2.2，單向節(jié)流閥3.1、3.2，液控單向閥4.1、4.2和電磁換向閥5.1、5.2回到油箱，造成液壓缸8.1、8.2不能正常動(dòng)作。經(jīng)測試，液控單向閥4.1、4.2本身工作性能良好。由于此液壓系統(tǒng)元件較多，系統(tǒng)復(fù)雜，故液壓閥塊的孔洞也較多，極有可能造成孔的連通錯(cuò)誤。另外，在調(diào)試過程中，明顯能聽到液壓油流回油箱的聲音，故需對液壓閥塊進(jìn)行檢查。拆下液控單向閥4.1、電磁換向閥5.1經(jīng)檢查后發(fā)現(xiàn)：電磁換向閥5.的油口A和B相通，造成液控單向閥4.1直處于常

56、開狀態(tài)，使液壓油從液控單向閥直接流回油箱，造成系統(tǒng)工作異常。3）液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)問題的檢查仔細(xì)分析原液壓系統(tǒng)后發(fā)現(xiàn)：當(dāng)電磁換向閥5.1、5.2得電時(shí)，液控單向閥4.1、4.2的控制油口X與系統(tǒng)的回油口T相連，由于液壓閥塊安裝在地下，系統(tǒng)回油管路背壓較大，而此壓力足以把液控單向閥4.1、4.2打開。因此， 不論電磁鐵1.1DT、1.2DT是否得電，只要控制油口x和系統(tǒng)的回油口T相連，就會(huì)造成液控單向閥4.1、4.2一直處于常開狀態(tài)，使系統(tǒng)無法保壓，從而造成下支承輥不能正常上升，影響了光整機(jī)的正常工作。3 液壓系統(tǒng)故障處理根據(jù)對液壓閥塊的檢查和液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的分析，欲解決光整機(jī)液壓伺服系統(tǒng)故障，須從兩方面考慮：一方面要截?cái)嚯姶艙Q向閥A口和B口的通路，另一方面要降低液控單向閥控制油口的壓力。經(jīng)過認(rèn)真分析后，采取在液控單向閥4.1、4.2和電磁換向閥5.1、5.2處疊加閥塊的改造措施來解決其故障。其中，對液壓系統(tǒng)原理圖做出如下調(diào)整：把電磁換向閥5.1、5.2的油口T連接到系統(tǒng)泄漏口L上，使電磁鐵1.1DT、1.2DT得電時(shí)，液控單向閥4.1、4.2的控制油口X系統(tǒng)泄漏口L相連，從而消除了背壓，保證了液控單向閥4.1、4.2的正常工作。改造