液壓折彎機系統故障和下降不同步的原因分析

1、液壓折彎機系統故障和下降不同步的原因分析姓名 王保強單位 新會中集集裝箱有限公司【摘要】 :由于液壓傳動系統有非常優(yōu)點 ,所以在各種機械設備上得到了廣泛的應 用 .但同時液壓傳動系統偶爾出現故障時又令人困擾:故障的原因很難查找 .本文針對一個具體液壓傳動故障現象進行， 同時也分析了某些液壓折彎機油缸下降不 同步的原因 ,提出行之有效的解決方法。【關鍵詞】 :液壓系統故障 ;表面磨損 ; 折彎機：同步【前言】 WC67-100/3200 型液壓折彎機是近年研發(fā)的一種產品 ,其液壓操作系統 設計先進、操作安全、方便、靈活 .目前該產品已廣泛應用于金屬板料加工行業(yè) , 在造船、汽車、機車車輛、航空等

2、工業(yè)生產中發(fā)揮著重要作用.但在實際生產中隨著使用次數的不斷增加 ,也出現了一些典型的故障 .例如滑塊在系統保壓時壓緊 力嚴重不足 ;滑塊回程時速度極其緩慢 ,遠沒有達到最大回程速度 .因此 ,不但產品 質量不能保證而且生產效率大幅度降低 ,這給工廠造成了巨大的經濟損失 .本文就 以此液壓折彎機為例 ,通過對液壓操縱系統的組成、工作原理介紹來對上述故障 進行分析 .一、液壓操作系統的組成及工作原理1?圖為WC67Y-100/3200型液壓板料折彎機液壓系統的工作原理圖.該系統采用流 量為251/min的定量柱塞泵，可實現空程快速下行、滑塊慢速接近和加壓、保壓、 卸壓、回程和任意停止等動作。（1）

3、滑塊快速下行電磁鐵3DT、4DT同時通電，液壓泵輸出的壓力油經閥17進入液控單向閥8的控 制腔將其打開，液壓缸10下腔的油液便經閥8、閥6和節(jié)流閥7流回油箱，另一路 經閥12流回油箱,滑塊在自重作用下快速下行液壓缸上腔空出的體積由油箱內 的油液經閥11補充此時滑塊速度由閥5調接.（2）滑塊減速當滑塊下行至上模接近被彎板料時，行程開關發(fā)訊,使電磁鐵2DT、3DT、4DT、 5DT通電，使閥13和閥12關閉，液壓缸下腔的油液經閥 &閥6和節(jié)流閥7才能 排回油箱,5DT通電后,使泵輸出的壓力油經閥18進入閥11的液控腔將閥11換向，同時，由于1DT通電, 使液壓缸10上腔的壓力油的壓力升高，

4、閥11右位的單向閥使液壓缸上腔與油箱 斷開這樣，液壓缸的下行只有靠泵輸出經閥5和閥6進入上腔的油液驅動，滑塊的 運動速度可由閥7調整.（3）卸壓折彎機工作完成后，在滑塊向上回程的瞬時，通過電氣系統先使電磁鐵1DT斷電2s, 在這段時間內 ,由于 1DT 斷電,閥 1 6復位,溢流閥 14可以打開,使液壓缸上腔的壓 力下降以實現預卸壓 .圖 1 WC67Y-100/3200 型液壓板料折彎機液壓系統原理圖（ 4） 加壓電磁鐵和閥的工作位置不變 ,隨著板料變形抗力的增大 ,液壓缸上腔的壓力逐漸升 高,直到滑塊運行到預定位置 .（5）滑塊回程卸壓后，使電磁閥3DT斷電,1DT、2DT通電液壓泵輸出的

5、壓力油經閥5、閥6和 閥 8進入液壓缸下腔推動滑塊的上行 ,液壓缸上腔的油液經閥 6流回油箱.回程時 的最大液體壓力 ,可由溢流閥 1 5進行調整 .二、液壓操縱系統產生故障的原因根據液壓系統圖及工作過程分析 ,導致液壓缸保壓時滑塊壓緊力不足且回程速 度緩慢的原因可能有以下幾種情況 .（1）液壓缸活塞及端蓋密封不好 ,導致缸內外泄漏嚴重 .（2）溢流閥 14調接壓力不足 .（3）錐閥 12閥芯表面磨損嚴重 ,造成閥口處關閉不嚴 .（4）溢流閥 9 調定壓力偏低 .（5）液壓泵內泄過大造成泵壓偏低 .（6）換向閥 6的閥芯表面磨損 ,造成閥芯在閥體內移動困難 ,閥 11內置單向關閉不 嚴或閥面閥

6、體配合間隙過大 .三、WC67Y-250/4000 不同步的原因分析和解決辦法（1）、產生不同步的原因分析1）從活塞缸本身分析 :主要是活塞缸本身具有內泄漏現象 ,即活塞與油缸之間的間 隙偏大導致泄漏 ,而左右兩缸內泄漏量又不完全相同 ,從而使兩缸的運動速度不 同。2）從進油管路分析 :在折彎機快速下降時 ,一方面由油泵通過同步閥向油缸供油 , 另一方面是由機頂油箱 1 靠自然高度差通過單向閥 2向油缸進油,這兩路油共同 向油缸上腔供油 ,使油缸達到快速下降的目的 ,由于通過同步閥后的閥路中流量近 似相等,所以只考慮從油箱通過單向閥 2流進油缸 3 的流量情況。對于兩單向閥 進油口壓力 ,P1

7、 可認為是大氣壓力 ,所以是相等的。在 P1 相同的情況下 ,P2 越小 P 越大,流過單向閥的流量 Q 也就越大。由前述可知兩液壓缸啟動時不會完全同步 , 所以兩缸上腔的壓力 P2 也不相同 ,兩單向閥前后壓差也不會相同 ,因而從油缸經 過單向閥流進兩缸的流量也不相同 ,因而也導致兩缸運動不同步。3）從回油管路來分析 :也就是折彎機快速下降時回油路上的運動阻尼不相等而使 活塞下腔的背壓存在差異 ,所以兩缸回流的流量不相等 ,因而也導致了兩缸快速下 降的速度不相等 ,即不同步。（2）、解決辦法1）對于液壓缸來說 ,為了使兩缸內泄漏量相等 ,一方面盡量使左右活塞、氣缸等零 部件的選配精度 （包括

8、尺寸精度 ,位置精度如同軸度、圓度等 ）一致 ,另一方面要將 兩液壓缸的液壓回路設計得盡可能相同。2）對于進油管路來說 ,為了要保證流過兩單向閥的流量相等 ,一方面要設法讓活動 機架的重心在兩缸的幾何中心 ;另一方面要盡量使活塞與活塞桿之間以及活塞桿 與端蓋之間的機械阻尼相近 ,以確保兩活塞缸快速下降時的機械阻尼相近。3）對于回油管路來說 ,為了要保證兩缸回流的流量相等 ,就要使回油管路上的回油 阻力相近 ,即管徑、管長、管彎數、管彎角度大小要基本一致。4）采用了機械的齒輪齒條傳動來強迫同步。在折彎機連接架上左右裝上齒條,并與裝在機架上的齒輪嚙合 ,利用齒條作為導向裝置 ,依靠齒輪與齒條的嚙合

9、進行誤 差修正 ,只要齒條與齒輪的制造精度得到保證 ,折彎機的兩個工作缸就可達到非常 高的同步精度。四、結論（1）、經過觀察 ,兩液壓缸表面均無外泄痕跡 .另外 ,由于滑塊壓制工件時 ,最 大壓力有時也可達到標稱壓力 ,因此 ,缸內泄的可能性不大并且可以肯定溢流閥調 定壓力正常.在液壓缸回程時 ,逐漸調小閥 9的壓力,可發(fā)現 3點的壓力隨之減小 . 這說明溢流閥 9 性能正常.拆檢錐閥 12,經仔細觀察 ,沒有發(fā)現閥芯和閥座表面有 磨損現象 .由于滑塊在快速下行時速度大小基本正常 ,故可斷定泵內泄量不大 .通 過對操作系統工作原理的分析和以上的檢查診斷 ,認為壓緊力不穩(wěn)定 ,滑塊回程緩 慢很可

10、能均是由換向閥 6的故障造成的 .拆開換向閥 6后,果然發(fā)現其閥芯表面有 磨損起毛現象 ,并且端部彈簧位置嚴重偏斜 .卸下彈簧后 ,經實驗對比發(fā)現此彈簧 彈性也存在嚴重不足的問題 .（2）、故障發(fā)生機理及排除 閥芯表面的磨損一方面引起閥內泄露增加 ,壓力下降 ;另一方面會使閥芯移動困難 嚴重時甚至使閥芯卡死 .因此在滑塊保壓及加壓時 ,系統出現了壓力不足的問題 . 彈簧彈性不足和位置傾斜導致了換向閥的閥芯在斷電后未能回到原始位置,所以滑閥開口量過小 ,對通過換向閥的油液起節(jié)流作用 .液壓泵輸出的壓力油大部分由 溢流閥溢回油箱 ,從而到液壓缸的流量必然減少 ,所以導致液壓缸回程速度緩慢 . 對換

11、向閥更換合格的彈簧 ,并對磨損的滑閥閥芯進行修磨或更換 ,按資料要求進行 裝配 .重新安裝到液壓站后 ,通過調節(jié)基本上能滿足工作的要求并能壓制出合格的 零件 .從上面的分析和處理可以看出 ,要想有效地排除液壓系統的故障 ,必須要掌 握液壓系統的工作原理 ,深入了解液壓元件的結構與工作特性 .只有在此基礎上 , 通過對故障現象觀察、測試和分析 ,才能正確地進行故障的診斷與排除：1）對液壓缸來說， 為了使兩缸內泄漏量相等， 一方面盡量使左右活塞、 氣缸等 零部件的選配精度 （包括尺寸精度，位置精度如同軸度、圓度等 ）一致，另一方面 要將兩液幾缸的液幾回路設計得盡可能相同。2）對于進油管路來說，為了

12、要保證流過兩單向閥的流量相等，一方面要設法 讓活動機架的重心在兩缸的兒何中心 ; 另一方面要盡量使活塞與活塞桿之間以及 活塞桿與端蓋之間的機械阻尼相近，以確保兩活塞缸快速下降時的機械阻尼相 近。3）對于回油管路來說， 為了要保證兩缸回流的流量相等， 就要使回油管路上 的回油阻力相近，即管徑、管長、管彎數、管彎角度大小要基本一致。4）采用了機械的齒輪齒條傳動來強迫同步。在折彎機連接架上左右裝上齒 條，并與裝在機架上的齒輪嚙合， 利用齒條作為導向裝置， 依靠齒輪與齒條的嚙 合進行誤差修正， 只要齒條與齒輪的制造精度得到保證， 折彎機的兩個工作缸就 可達到非常高的同步精度。(3) 、通過使用、設計、

13、制造各方的通力合作，對制造、組裝、調試的全過程進行了有效的改進，從現在使用的情況來看，結構簡單緊湊，運行平穩(wěn)，基本無噪音, 折彎鋼板的質量得到了保證，折彎效率也能滿足要求?！局轮x】液壓折彎機在當今社會生活中運用得非常廣泛，知道液壓折彎機的系 統故障和下降不同步的原因，掌握液壓折彎機系統故障的控制措施對我們以后的 工作和發(fā)展有著十分重要的意義。從生產實踐到理論的相結合，將對我以后的工作帶來更多的幫助，為將來的事業(yè)奠定更堅實的基礎。在此，對關心和指導過我 的各位老師、長輩、幫助過我的同行表示衷心的感謝！【參考文獻】：1、 馮開林,劉淑梅 一種先進板料折彎機液壓系統分析及其壓力控制特點研究J. 機床與液壓,2002, (03).2、 雷小紅.簡易折彎機的設計及應用J.機械工人,2000, (10).3、 楊沛湛.數控液壓板料折彎機故障處理J.機械工人.冷加工,2005, (09).4、 王超