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四、液压基本回路故障分析液压基本回路的故障很多,有由元件本身故障引起的,也有由于回路设计不当造成的,这里就几个典型的故障实例进行分析,希望能起到举一反三的作用。例1:有一回油节流调速回路,该回路中液压泵异常发热。该系统采用定量柱塞泵,工作压力为26MPa。系统工作时,回路中各元件工作均正常。检查:发现油箱内油温为45℃左右,液压泵外壳温度为60℃。另发现液压泵的外泄油管接在泵的吸油管中,且用手摸发烫。原因:液压泵的温度较油温高15℃左右,这是由于高压泵运转时内部泄漏造成的。当泵的外泄油管接入泵的吸油管时,热油进入液压泵的吸油腔,使油的粘度大大降低,从而造成更为严重的泄漏,发热量更大,以致造成恶性循环,使泵的壳体异常发热。措施:排除液压泵异常发热的措施是将液压泵的外泄油管单独接回油箱。另外,还可以扩大冷却器的容量。例2:某双泵回路中液压泵产生较大的噪声。检查:发现双泵合流处距离泵的出口太近,只有10cm。原因:在泵的排油口附近产生涡流。涡流本身产生冲击和振动,尤其是在两股涡流汇合处,涡流方向急剧变化,产生气穴现象,使振动和噪声加剧。措施:排除故障的方法是将两泵的合流处安装在远离泵排油口的地方。例3:有一双泵系统,如图7.5.1所示。该系统有两个溢流阀,它们的调定压力均是14MPa,当两个溢流阀均动作时,溢流阀产生笛鸣般的叫声。图7.5.1溢流阀回路检查:溢流阀产生笛鸣般啸叫声的原因是两个溢流阀产生共振。原因:因为两个阀调定压力一样、结构一样,所以固有频率相同,从而产生共振。措施:排除故障的方法有三个。第一个处理方法是将两个溢流阀的调定压力错开,一个为14MPa,一个为13MPa。一般来说,调定压力错开1MPa就可以避免共振。但液压缸工作在13MPa以下时,液压缸速度由两个泵供油量决定。若缸的工作压力在13MPa~14MPa之间时,缸的速度由一个泵的供油量决定;第二个处理方法是用一个大流量的溢流阀代替原来的两个溢流阀,其调定压力仍为14MPa,见图7.5.2所示;图7.5.2改进后的溢流阀回路第三个处理方法是增加一个远程控制阀3,将远程控制阀与溢流阀远控口相连通。图中阀3的调定压力比阀1、2的调定压力低1MPa以上,并在两上溢流阀的远控口处安装节流元件4、5,用以增加溢流阀的调压稳定性,见图7.5.3所示。图7.5.3改进后的溢流阀回路例4:现有如图7.5.4所示减压回路。图中缸4为工作缸,缸5为夹紧缸。缸5将工件夹紧后,由缸4带动刀具进行切削加工,加工完毕,发现零件尺寸超差。图7.5.4减压回路检查:现场了解的情况是:溢流阀1调定压力为10MPa,减压阀3调定压力为3MPa,缸4的动作循环是快进-切削加工-快退。从压力表6上所见,快进时,只有0.5MPa。原因:减压阀3的入口压力太低,所以阀的出口压力更低,造成工件窜位。措施:排除故障的方法有二个。第一个处理方法是在缸4的进油路上,安装一个顺序阀2,其调节压力为3.5MPa,这样不管液压缸4是什么工况,均能保证减压阀工作所需要的进油压力,见图7.5.5所示;图7.5.5改进后的减压回路第二个处理方法是在减压阀3前安装一个单向阀8,而不安装顺序阀。当缸4压力小于减压回路的压力时,单向阀封死,从而保证夹紧缸5所需的压力,见图7.5.6所示。图7.5.6改进后的减压回路这两个措施对比而言,后者的经济效益更好些。例5:图7.5.7为液压平衡回路。该回路要求液压缸工进到位,立刻停止。但操作才发现,当工进到位,换向阀处于中位时,液压缸并不停止,仍向下偏离指定位置一小段距离。碰伤刀具与工件。图7.5.7液压平衡回路检查:该系统中采用O型机能的换向阀。原因:当液压缸加工到位,换向阀处于中位时,因为是O型机能,所以将液压缸无杆腔的压力油封住,在此压力油作用下,液控单向阀被打开,使活塞下降一小段距离,偏离接触开关,这样下次发讯时,就不能正确动作,并将刀具、工件碰伤、造成事故。措施:为排除此故障,可将O型机能换向阀换成Y型即可。例6:图7.5.8所示为进油节流调速回路。该回路要求完成快进-加工-快退。希望动作转换时平稳、无冲击、转换时停位准确。但液压缸由加工转为快退时,停位不准确,有瞬时前冲,然后才快退,影响了加工精度,有时还损坏工件与刀具。图7.5.8进油节流调速回路检查:该系统出现这个故障是由于油路设计不合理造成的。原因:当液压缸进行慢速加工时,二位四通阀1与二位二通阀2均处于右位。当转为快退时,由于二通阀与四通阀的动作不同步,如二位二通阀先动作,已换为左位工作。二位四通阀尚未动作,仍在右位,这样就造成了液压缸瞬时前冲,造成事故。措施:排除故障的方法有二个。第一个处理方法是增加一个单向阀,改进后的油路见图7.5.9所示。当工进转快退时,只让三位四通换向阀换位即可完成,避免了图7.5.8中两阀不同步的问题。图7.5.9改进后的进油节流调速回路第二个处理方法是当工进转快退时,通过延时电路保证二位四通阀动作后,二位二通阀再动作。例7:图7.5.10所示为顺序动作回路。图中A、B两缸动作顺序为A缸动作到位,B缸执行相应的动作。但工作中发现A缸作低速运动时,A、B缸同时动作。图7.5.10顺序动作回路检查:现场调查发现,A缸负载为B缸负载的一半,溢流阀的调定压力比顺序阀高1MPa。原因:故障产生的原因是A缸作低速运动时,节流阀起节流作用,即开口较小,泵出口压力升高,打开溢流阀实现溢流。同时泵出口压力超过了顺序阀的调定压力,所以缸A动作的同时,缸B也动作。措施:故障排除的方法是采用外控顺序阀来代替图中的内控顺序阀,外控顺序阀的控制口与图中b点相连。外控顺序阀直接由缸A的负载压力来控制。因为缸A的负载只有月的一半,所以外控顺序阀的调定压力比缸A的负载压力高0.5MPa以上。这样,缸A运动时,缸B绝对不会运动,只有缸A运动到位,压力升高,才能打开顺序阀,使缸B运动,从而保证了缸A先动缸B后动的顺序,见图7.5.11所示。。图7.5.11改进后的顺序动作回路思考题7.1现有进油节流调速回路如图所示。该回路中液压缸完成快速进给、慢速加工、快速退回工作循环,液压缸的负载大,负载变化也很大。工作中发现液压缸在慢速加工时速度变化太大,需要对原回路进行改进,如何改进该回路,才能保证液压缸在工作进给时速度不发生变化,说明原因。题7.1图答案:把换节流阀为调速阀,如下图所示。7.2减压回路如图所示。缸1和缸2分别进行纵向加工和横向加工。现场观察发现,在缸2开始退回时,缸1工进立即停止,直至缸2退至终点,缸1才能继续工进。试分析故障原因并提出解决办法。题7.2图思考:在减压阀入口前加装一个单向阀是否可以?——不行!为什么?缸1不动。答案:缸2右端处加一个单向顺序阀,如下图所示。
本文标题:液压基本回路故障讲解
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