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        一例Y41C-10液壓機故障維修案例

        2014-06-06 06:04:00田軍李大東余剛張明
        機床與液壓 2014年16期
        關(guān)鍵詞:故障

        田軍,李大東,余剛,張明

        (中國工程物理研究院機械制造工藝研究所,四川綿陽 621900)

        Y41C-10液壓機用于軸類和其他類似零件的校正、壓裝和簡單板形零件的拉伸、成型等。液壓控制系統(tǒng)是液壓機正常運行的重要保障。了解設(shè)備的機械結(jié)構(gòu),掌握設(shè)備的工作原理、操作與維護保養(yǎng)方法,是提高設(shè)備使用效率的重要保障和前提。

        1 故障現(xiàn)象

        液壓機在回程動作完成后,滑塊出現(xiàn)下滑現(xiàn)象。

        2 結(jié)構(gòu)與工作原理

        該液壓機為單立柱機身,主要由主缸、雙聯(lián)齒輪泵、溢流閥、集成閥組等組成。通過控制主油缸的運動,完成液壓機的運行過程。液壓機整體示意圖見圖1,液壓機主缸工作循環(huán)圖見圖2。

        圖1 液壓機整體示意圖

        圖2 液壓機主缸工作循環(huán)圖

        如圖3所示,該液壓機工作原理為:

        (1)當(dāng)電機啟動液壓油經(jīng)濾油器進入齒輪泵后,大流量泵的液壓油經(jīng)集成閥組的F閥與小流量泵的液壓油匯合,通過電磁換向閥流回油箱,完成空循環(huán)。

        (2)當(dāng)需要活塞下行時,操作按鈕,使換向閥換向,油液通過液控單向閥A進入油缸上腔,下腔油液經(jīng)過閥C流回油箱,活塞快速下行。

        (3)當(dāng)液壓油壓力大于3 MPa時,閥G打開,大量泵的油液經(jīng)G流回油箱,實現(xiàn)了大泵卸荷小油泵供油,活塞慢速加壓,當(dāng)壓力超過閥E調(diào)定的壓力時,閥E被打開,實現(xiàn)安全溢流。

        (4)當(dāng)主缸壓力達到壓力繼電器調(diào)定的保壓壓力時,壓力繼電器發(fā)出信號,此時集成閥組的閥A、閥B處于封閉狀態(tài),以保證主缸保壓。

        (5)保壓時間達到活塞回程時,時間繼電器發(fā)出信號,換向閥換向,油液經(jīng)過閥D進入油缸下腔,上腔油液一部分經(jīng)過液控單向閥A、換向閥流回油箱,一部分經(jīng)過液控單向閥流回油箱,活塞快速回程。

        液壓控制回路液壓原理圖見圖3。

        圖3 液壓原理圖

        3 故障分析

        (1)當(dāng)關(guān)閉液壓機電源時,油泵停止供油,液壓機的滑塊停在工作行程的極限位置SQ1,此時滑塊沒有下滑現(xiàn)象,通過原理分析可以看出,缸的下腔與閥C的密封性較好。

        (2)當(dāng)啟動電機、油泵供油時,液壓機在回程動作完后,此時換向閥處于H型機能的中位狀態(tài),油液進行空循環(huán),缸體上腔處于無壓狀態(tài),當(dāng)滑塊出現(xiàn)下滑故障現(xiàn)象時,缸體上腔處于有壓狀態(tài),閥 A、閥 C同時被打開,此時系統(tǒng)存在的壓力為p1,忽略閥C重力、摩擦力等因素,閥芯受力方程(受力圖見圖4)為:

        圖4 閥芯受力圖

        向左的作用力F1=paAa+pbAb

        向右的作用力F2=Fs+pcAc

        式中:Fs為閥彈簧的彈力。

        當(dāng)滑塊下滑時:

        F1>F2時,pc< (paAa+pbAb-Fs)/Ac

        由于pc=pb,根據(jù)公式可以得出,pa?pb,pa?pc。

        根據(jù)液壓原理圖可知,當(dāng)電磁換向閥處于H型機能的中位狀態(tài)時,pa=pb、pa=pc,由此可以推斷出,液壓控制回路沒有完全卸荷,由于爬行的速度很慢,根據(jù)公式v=Q/A,進入油缸上腔液體流量較小,電磁換向閥沒有完全處于中位機能狀態(tài),電磁換向閥運行過程中出現(xiàn)故障。

        4 故障維修

        更換液壓油,清洗液壓油箱。

        檢查閥芯與閥體孔、彈簧有無損傷,清洗電磁換向閥。

        維修后,液壓機恢復(fù)正常運行。

        5 結(jié)構(gòu)改進措施及結(jié)論

        (1)當(dāng)系統(tǒng)處于停機狀態(tài),外力作用于滑塊或者閥C出現(xiàn)故障時,會導(dǎo)致滑塊不能鎖住。該液壓回路可以通過以下措施改進:把原來的閥C改為錐式壓力閥,用一個二位二通電磁閥控制錐式壓力閥的控制腔,不需要外部控制油,由內(nèi)部自身油控制,這樣能有效解決設(shè)備停機時滑塊下滑的故障現(xiàn)象。

        (2)液壓缸在需要雙向鎖緊時,三位換向閥的中位機能應(yīng)使用H、Y型,單向控制時一般使用K、J型。若選用O、M型中位機能的閥,當(dāng)閥處于中位時,液控單向閥的控制壓力油被閉死而不能使其關(guān)閉,會導(dǎo)致控制油缸不能立即鎖緊。

        (3)液壓控制系統(tǒng)有二次壓力調(diào)節(jié)、安全溢流、順序控制等回路時,必須要弄懂控制原理后,才能進行調(diào)節(jié)、維修,隨意調(diào)整會導(dǎo)致液壓系統(tǒng)故障。

        [1]張強,吳偉,田維.超低速在液壓系統(tǒng)中的實現(xiàn)[J].機床與液壓,2013,41(2):76-78.

        [2]王清標,呂國慶,陽湘湘.一種移動磨削裝置液壓系統(tǒng)設(shè)計[J].機床與液壓,2013,41(1):79-81.

        [3]張明,李大東,汪洋.S7520A萬能螺紋磨床液壓故障維修實例[J].機床與液壓,2012,40(4):112,115.

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