一例Y41C-10液壓機故障維修案例

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.

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