YB32-200型液壓機主缸常見故障分析與排除

劉明生 蒲珊珊 吳冬桃 溫霞

摘 要：在簡要介紹液壓壓力機主機的功能結構和工作循環的基礎上，本文對液壓壓力機主缸的工作原理進行了較為詳細的分析與說明，針對主缸常見的故障現象，分析了其產生原因，并提出了具體的改進措施。

關鍵詞：液壓壓力機;工作原理;主缸故障現象;故障原因

中圖分類號：TH137文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2020）20-0069-03

Abstract： On the basis of briefly introducing the functional structure and working cycle of the main engine of the hydraulic press， the working principle of the main cylinder of the hydraulic press was analyzed and explained in more detail， and the causes of the common failure phenomenon of the main cylinder were analyzed， and the concrete improvement measures were put forward in this paper.

Keywords： hydraulic press;working principle;main cylinder fault phenomenon;fault cause

液壓機是用來對金屬、木材和塑料等材料進行壓力加工的機電設備，也是我國最早應用液壓傳動技術的機電控制設備之一[1-2]。下面以YB32-200型液壓機為例，分析其液壓系統的主機工作原理、典型特點及應用。

1 YB32-200型主機功能結構

YB32-200型液壓壓力機由液壓主機和控制系統兩大部分組成，充分利用液壓的管路系統和典型的電氣控制系統（PLC控制）構成了一個機電液完美結合的整體，其典型工作循環如圖1所示，其液壓系統是以變換和控制為主。

2 YB32-200型液壓壓力機主機液壓系統工作原理

B32-200型液壓壓力機主機液壓系統原理如圖2所示，其典型的工作循環過程為：主缸快速下行、慢速加壓、保壓延時、快速退回和原位停止[3-5]。該系統采用限壓式變量泵-液壓缸式容積調速回路，系統的油源為主泵1和輔泵2，主泵為高壓大流量壓力補償式恒功率變量泵，系統最高工作壓力為32 MPa，由安全閥5設定，實際工作壓力則由遠程調壓閥6調整;輔泵2為低壓小流量泵，主要用作電液換向閥7的控制油源，其工作壓力由溢流閥3設定。壓力機電磁鐵動作順序如表1所示。

下面簡要對液壓機主缸的運行過程進行分析與說明。

2.1 快速下行

通過操作控制面板的控制按鈕SB3，讓1YA得電，電液換向閥7的左位工作，壓力油流經換向閥7左位，單向閥14進入主缸上腔，同時通過PLC控制，讓5YA得電，油路中的控制壓力油順利將液控單向閥10打開，使主缸下腔回油，主缸活塞快速下行，此時導致主缸上腔的壓力顯著下降，由補液油箱16向主缸充液，順利完成主缸快速下行這一動作。

2.2 慢速加壓

當主缸活塞上的滑塊撞擊到被壓制工件時，主缸進油腔的壓力升高，補液油箱無須再向主缸上腔供油，此時，限壓式變量泵轉為高壓小流量方式向系統供油，滑塊下行的速度由快速轉為低速運行，從而使主缸轉為慢速加壓工作狀態[6-8]。

2.3 保壓延時

當主缸上腔油壓升高到壓力繼電器13的設定壓力值時，壓力繼電器1YJ將壓力信號轉換為電信號輸出，傳遞給PLC，由PLC發出控制信號使電磁鐵1YA、5YA斷電，此時主缸上、下油路均被切斷;主泵則通過閥7、閥4的中位進行卸荷。同時，1YJ向時間繼電器發出信號，使時間繼電器開始延時。保壓時間的長短則由時間繼電器根據實際的工況在一定范圍內進行合理調節。

2.4 快速退回

當保壓延時時間達到設定值后，再次由PLC控制電磁鐵2YA得電，閥7右位接入系統，壓力油經閥7、閥10進入主缸下腔，同時將液控單向閥17打開，使主缸上腔油液返回補液油箱17，主缸活塞帶動上滑塊快速上升，退回原位。

2.5 原位停止

當主缸活塞帶動上滑塊返回原始位置，由行程開關XK1發出的電信號作為觸發信號時，再由PLC控制使得電磁鐵2YA、5YA斷電，主缸上、下腔油路被完全封閉，滑塊停止運動回到原位。

3 液壓機主缸故障現象、故障原因分析與排除

3.1 主缸故障現象

某公司，YB32-200型液壓壓力機液壓系統在使用過程中經常出現如下兩個故障：主缸不動作;主缸回程時，出現強烈沖擊和巨大的炮鳴聲，造成機器和管路系統振動，影響液壓機正常工作[9-11]。

3.2 故障原因分析與排除

3.2.1 主缸不動作。通過查看現場，找出可能的原因：主泵1未能供油或電液換向閥7未動作。

3.2.1.1 主泵1未能供油可能原因及解決辦法。主泵轉向不正確，檢查發現轉向正確。主泵漏氣，檢查發現主泵正在卸荷，說明主泵吸、排油均正常，進而說明主泵1可以正常供油。

3.2.1.2 電液換向閥7未動作原因及解決辦法。電液換向閥7的電磁導閥未動作，檢查電磁導閥的供電情況和插頭連線情況，發現正常。輔助泵2故障，檢查發現該泵正在經溢流閥3溢流，說明此泵能正常工作。控制壓力過低，在泵2的出口處裝壓力表檢查，發現壓力表讀數僅有0.1 MPa，不能使電液換向閥7的液動主閥換向。通過調整溢流閥3的壓力值，將控制壓力逐漸調到0.6 MPa，主缸開始動作，故障排除。

3.2.2 主缸回程問題。主缸回程時出現強烈沖擊和巨大的炮鳴聲，造成機器和管路系統振動，影響液壓機正常工作。通過現場查找，筆者認為，原因可能是主缸回程前未卸壓或卸壓方式不當。

3.2.2.1 原因分析。查看產品說明書知，液壓機主缸內徑[D]=400 mm，工作行程[S]=700 mm，保壓時最大工作壓力[p]=32 MPa，保壓時液壓缸活塞常處于2/3工作行程處。換向時間[Δt]=0.1 s。保壓時，主缸工作腔油液容積為：

3.2.2.2 解決方法。主導思路是使主缸上腔有控制地釋壓，待上腔壓力降至較低時再轉入回程。

方法一是采用卸荷閥實現釋壓，即在原系統增設帶阻力孔的卸荷閥12，用該閥實現釋壓控制。其具體動作是：保壓延時結束后，時間繼電器發出信號，當電磁鐵2YA通電使電液換向閥7切換至右位，主缸上腔尚未釋壓，壓力很高，卸荷閥12呈開啟狀態，主泵1經卸荷閥12中的阻力孔流回油箱。此時，主泵1在低壓運轉，此壓力不足以使主缸活塞回程，但能反向打開液控單向閥17，使上腔釋壓。此過程持續到主缸上腔壓力降低，卸荷閥12關閉為止。

方法二是單獨控制充液閥（液控單向閥17）實現釋壓。在系統圖中，主缸上腔的液控單向閥17處外接一個二位二通的電磁換向閥來控制，回程時，先讓二位二通電磁換向閥電磁鐵通電，延時2 s后由液控單向閥17逐漸釋放保壓能量，即可消除炮鳴聲。

4 結語

液壓系統出現故障的原因是多方面的，當出現故障時，在弄清系統原理及液壓元件作用、結構的基礎上，按照由表及里、由易到難的順序逐一找出問題點加以解決。針對本例中主缸常見的故障現象，一是合理設置控制壓力，保證電液換向閥主閥能正常換向;二是在主缸回程時，設計合理的釋壓回路，以減少壓力機的沖擊、振動和噪聲，進而最大限度減少由此引起的連接螺紋松動、液壓元件和管件爆裂、液壓設備的泄漏現象，以保證壓力機正常工作。

參考文獻：

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