上官紅喜
(臨汾職業技術學院機電系, 山西 臨汾 041000)
使用液壓系統圖排查故障是排查液壓系統故障最基本的方法,工程技術人員進行液壓設計、使用、維修、調整時都要用到液壓系統圖。液壓系統圖、配以液壓機械的工作循環圖、電磁鐵的動作順序表表示液壓機械的工作原理,采用圖形符號來表示。為了排除液壓系統的故障,必須先搞清楚液壓系統圖,分析液壓集成塊的組成元件,及集成塊在液壓系統中的作用,了解液壓系統中單個循環的動作原理,在這個基礎上才能分析液壓系統的故障。
Y32-315 液壓機的運動有兩部分,一部分是主缸上滑塊機構的運動,另一部分是頂出缸下滑塊的運動,上滑塊機構由主缸活塞驅動,下滑塊由頂出缸活塞驅動,上滑塊的動作循環為快進→慢進加壓→保壓→快退→原位停止,下滑快的動作循環為向上頂出→向下退回→停止[1]。
Y32-315 液壓機的液壓系統圖如圖1 所示。
下頁表1 為液壓系統圖中各元件組成集成塊的名稱,以及它們在液壓系統中的作用,液壓系統電磁鐵的動作順序表如下頁表2 所示。
各個電磁鐵的通斷由行程開關1S、2S、3S 控制。
啟動按鈕按下時,所有電磁鐵均斷電,閥4 處于中間位置,油液經閥F2、閥3、閥4 進入油箱,F2 打開,油液經液壓泵→F2 流回油箱,液壓泵空載運行。
此時,電磁閥1Y、3Y、6Y 通電,閥F2 關閉,閥F3、F6 打開,油液經液壓泵→F1→F3 進入主缸的上腔,主缸下腔的油液經過F6、閥12 的上位被排回油箱,主油缸活塞在自重和油壓的作用下快速下行,主缸上腔由于有負壓力的存在,閥21 開啟,通過閥21對主缸上腔補充油液,這時液壓泵的壓力由閥2 進行調節。

圖1 Y32-315 型液壓機液壓系統
當快進遇到行程快關2S 后,此時電磁鐵1Y、3Y、7Y 通電,閥F6 與閥11 接通,油液經液壓泵→F1→F3 進入主缸的上腔,下腔油液經過閥F6、閥12的下位、閥11 溢流,溢流閥21 關閉,主缸下腔有一定的背壓,主缸上腔只有液壓泵油供油,滑塊慢行,調節閥11 就可以調節主缸慢進的速度。

表1 液壓集成塊、液壓元件及其在液壓系統中的作用

表2 電磁鐵的動作順序表
當上缸慢進到接近工件時,上腔的液壓油的壓力由負載決定,液壓泵輸出的流量便會減小,油液經液壓泵→F1→F3 進入主缸的上腔,主油缸下腔的油液經過F6、閥12 的下腔、閥11 流回油箱,當壓力達到閥2 調定的壓力時,油泵的流量經過閥F2、閥4的下位、閥2 溢流回油箱,滑塊運動停止。
電磁鐵全部斷電,此時閥F3、F6 關閉,主缸的上下腔全部封閉,保壓的同時閥F2 打開,油液經過閥F2 流回油箱,液壓泵卸荷。
當主油缸保壓一定時間以后,時間繼電器便會發出電信號,導致電磁鐵4Y 通電,閥8 處于下位,閥F4、7、8 相通,油液流回油箱,閥F4 開啟,主缸卸壓。
此時,電磁鐵2Y、4Y、5Y、12Y 通電,油液經過閥F1→F5 進入主缸的下腔,主缸上腔的油液經閥21 至上部油箱、經過閥F4 進入主油腔,主缸快速返回,上行的油液壓力由閥1 進行調節。
當主缸快速退回碰到行程開關1S 時,電磁鐵都斷電,油液經過閥F2 卸荷流回油箱。
這時,電磁鐵2Y、9Y、10Y 通電,油液經過液壓泵、閥F1、F9 進入頂出缸的下腔,頂出缸上腔的油液經過閥F8 流回油箱,下缸頂出。
此時,電磁鐵2Y、8Y、11Y 通電,油液經過液壓泵、閥F1、F7 進入頂出缸的上腔,頂出缸下腔的油液經過閥F10 流回油箱,頂出缸退回。
1)液壓系統的壓力達不到,閥F1 卡死,3Y 斷電,閥F3 關閉,或者1Y 斷電,閥F2 卡死打開,閥2產生故障,這時油泵輸出的油液短路至油箱,沒有油液進入閥F3、F4 進入主缸的上腔,這時應該逐個檢查原因是什么,才能排除。
2)電磁鐵6Y 斷電,閥F6 卡死,導致主缸下腔不能回油[2]。
3)閥F1、F3、F6、21 卡死關閉,油液不能進入主缸上腔,或者主缸下腔不能回油,導致主缸不能發生動作。
1)主缸安裝精度不高,導致主缸別勁,這時可以拆卸掉回油管,如果滑塊不下行,就可以斷定主油缸安裝精度不高,別勁,可以重新安裝,修復。
2)閥21 有故障卡死,閥11 處于關閉位置,不能補充油液,可以檢查閥21、閥11 試一試。
3)主缸密封圈發生損壞,主缸上下腔的油液發生泄漏,互串,這時可以修復更換主油缸的密封圈。
1)行程開關2S 沒有被壓下,電磁鐵7Y 沒有通電,或者電路故障,比如行程開關,壓力繼電器發生故障,主缸下油腔沒有背壓,閥F6 全開,主油缸快速下行。可以調整行程開關、壓力繼電器,檢查電磁鐵6Y、7Y 的通斷電。
2)閥11 的調定壓力太低,使得主油缸仍然可以快速下行。
1)閥2 壓力低,可以更換閥2。
2)油泵有故障,液壓泵內泄漏大,系統壓力達不到最大,所以作用在主缸上的壓力也達不到預定值。
3)閥21 關閉不嚴。
4)主缸活塞密封圈發生損壞,主缸內泄漏加大。
至于是什么原因,可以依次檢查。
1)電磁鐵不能全斷電,不能進入保壓狀態,此時可以檢查表22,表22 可能觸點接觸不靈,或者系統的控制電路有故障,可以修理壓力表22。
2)閥21 未關閉或存在內部泄漏,此時可以拆卸閥21。
3)主缸的密封圈損壞,缸的內泄漏加大,主缸的上腔壓力減小,這時可以拆卸更換活塞密封圈。
4)表22 的觸點沒有發出電信號,壓力不能下降,系統重新進入保壓狀態,可以更換壓力表。
1)閥4 有故障,閥芯不能處于中間位置,導致液壓泵不能卸荷。
2)保壓完成以后,繼電器有故障不能發出電信號,4Y 斷電,主缸的上腔不能卸壓。
3)調壓閥6 調節的壓力過大或者閥芯處于關閉狀態,油缸的上腔不能卸壓。
原因可能閥7 處于大開度位置,使閥F4 的開閥速度延緩,這時可以拆開清洗閥7。
1)時間繼電器沒有發出電信號,電磁鐵2Y 沒有通電,液壓泵的油液經過閥4 的中間位置到油箱。系統壓力達不到要求值。
2)電磁鐵5Y 斷電,導致閥F5 關閉,沒有液壓油進入主缸的下腔。
3)電磁鐵4Y 斷電,三位四通電磁閥處于上位,閥F4 控制的油液受閥6 背壓,主缸上腔回油受到阻礙。
4)閥F1、F5 可能有故障沒有開啟,或閥F2 處于打開狀態。
原因可能是閥F5、閥21、閥20 的閥芯有故障,可以拆開修理。
1)電磁鐵2Y 斷電,系統的壓力不高,達不到要求值,或閥1 處于開啟位置。
2)電磁鐵10Y 斷電,F9 關閉,壓力油不能進入頂出缸的下腔。
3)電磁鐵9Y 斷電,閥F8 關閉,頂出缸的上腔的油液不能流回油箱。
4)閥F10、F2 處于開啟狀態。
原因可能是頂出缸的密封圈有損壞,或者頂出缸的安裝精度差、別勁,或者是某些閥的內泄漏比較大。
1)電磁閥8Y 斷電,閥F7 沒有打開,導致頂出缸的上腔回油,頂出缸沒有退回。
2)電磁鐵11Y 斷電,閥F10 關閉,頂出缸下腔回油路不通,頂出缸不能退回。
3)閥F2 打開,系統的工作壓力達不到要求值。4)頂出缸安裝精度差,別勁[3]。
液壓系統出故障,故障原因不好判斷。通過分析Y32-315 液壓機的液壓系統,把液壓系統分成若干個集成塊,分析各元件在集成塊中的作用,了解液壓系統的動作循環,逐個分析才有可能解決,這種利用液壓系統圖分析液壓故障的方法對于其他液壓機械故障排除具有示范意義。