液压系统故障诊断排除方法：分析法

图1所示四柱式液压机主缸采用充液阀实现快速下行,经常会出现主缸不保压现象,该机有保压要求,一般要求压力降10min内<2～3ＭＰａ

图1　主缸局部液压原理图

分析:主缸不保压肯定是压力油泄漏,从原理图分析,与油路有关连,造成泄漏的元件不外乎5处:①管路和接头有应力,焊接不良,裂纹等;②保压单向阀密封不良;③充液阀密封不良或阀座松动;④充液阀控制油推杆稍长,顶开卸荷小阀芯;⑤主缸活塞(导套)密封圈损坏。

排除方法:根据分析的结果,由简到繁、由外到里进行检查和排除。首先检查管路和接头(由简到繁,由外到里),对焊接不良和裂纹处进行初焊,最好取下接头处Ｏ形密封圈,将弯管处用氧焊加热发红后,轻轻套上螺母,等冷却定形后再装配。

若检查管路和接头没有缺陷,应检查保压单向阀(由外及里),拆下单向阀阀芯,抛光其密封线,并与阀座研磨,清洗干净后装配。

经检查单向阀后,若主缸仍不能保压,应检查充液阀控制油推杆(由外及里),拆下控制油推杆并堵住控制油来油,检查能否保压;若不能保压确认推杆是否长了,修磨推杆端部。检查完推杆后,仍不不能保压,应检查充液阀,主要检查密封线和座圈是否松动,进行抛光研磨或重配座圈。

充液阀检查后还不能保压,可以基本确定主缸密封圈损坏,进行拆卸和更换。

液压系统同一故障的影响因素较多,必须循序渐进,认真分析,细心检查,逐步排除,直至最终解决和排除。

2. 主缸工作不正常
该液压机采用插装阀系统(见图2),故障现象:主缸下行升压至8～10ＭＰａ时停顿1～2ｓ,再升至工作压力25ＭＰａ,调整下腔压力阀时,压力增大。

图2　主缸上、下腔插装液压原理图

分析:本系统分别由2个压力阀和方向阀控制主缸上、下腔。为了防止滑块下滑,增加了一个球阀控制的方向阀,升压时压力有停顿,属于局部有微量泄漏,下腔有压力。分析属于下腔方向阀封闭不严,使系统和下腔串腔。

排除方法:分析主要故障来自下腔方向阀,拆卸下腔方向阀后发现梭阀密封不好,方向阀外径Ｏ形密封圈破损,而且方向阀轴向窜动。经更换梭阀,更换密封圈和调整调整垫,使系统恢复正常。由于经过分析,就能确定是下腔方向阀的问题,避免了盲目拆装液压系统,缩短了解决故障的时间。

3.双动薄板拉伸液压机的故障
某用户购置了一台双动薄板拉伸液压机,拉伸产品时而拉破,时而皱边。分析:经观察了解,分析确定压边力不稳定,该机液压系统工作压力为25ＭＰａ,而压边力只需要6～8ＭＰａ,压力级别不同,调压弹簧刚度不同,系统采用25ＭＰａ的压力阀,当弹簧被压缩时,压边力增大,压紧工件,使工件不能随着拉伸缸微动,造成工件拉破;当弹簧未被压缩时,压边力减小,工件未被压紧,随着拉伸时移动,造成工作皱边。排除方法:将调压弹簧换成7ＭＰａ,并相应更换压边缸发信电接点压力表,量程由0～40ＭＰａ换成0～10ＭＰａ后,机器工作正常。

4.用分析法判定和修改设计失误
初学液压设计的人员往往因对液压元件的型号、规格、滑阀机能、匹配了解不深,设计的液压原理图经不起推敲。若是照拟定的液压原理图设计,到安装调试时才发现问题,必然造成时间的浪费和经济的损失。若用分析法对原理、油路进行仔细的研究和分析,可避免许多设计失误。

4.1 采用液压锁的回路分析设计液压回路时,往往采用液压锁。一般设计者考虑到了实现保压性能,却忽视了控制阀滑阀机能。若采用“Ｏ”型滑阀机能,中位时“Ａ”、“Ｂ”腔封闭、液控单向控制油不能回油,只能等控制阀油液泄漏后关闭。会产生失压或回弹等故障,正确的设计方案是控制阀采用“Ｙ”型或“Ｈ”型滑阀机能,使中位时控制油卸载,液控单向阀可靠关闭。

4.2滑阀机能的选用以“Ｍ”型滑阀机能为例,该滑阀机能的特点是中位卸载,单缸时可通过中位卸载,使液压系统简单。但多卸时就只能串联使用(见图3),并联使用系统将无法工作。另外,应当注意的是,“Ｍ”型滑阀机能是在滑阀中心钻了一个小孔回油,使通过流量减小。选用时应根据流量选择阀的型号。

图3　多缸采用“Ｍ”型滑阀机能原理图

4.3 液压元件匹配分析法液压元件匹配是设计者必须掌握的知识,泵、阀、缸必须匹配,元件匹配分析法即泵、阀、缸的压力和流量应当相当。若选定了泵,液压阀的压力、流量参数必须大于或等于泵的参数,系统的管路也必定大于等于泵的参数。否则,设计的液压系统不能工作或不能正常工作。例如,如果泵的流量是100Ｌ/ｍｉｎ,应当选通径为20或32液压阀,否则流速太高,会产生噪声和发热甚至被损坏。系统管路也应当为Ｄｇ25或Ｄｇ32。

5.采用分析法进行液压系统故障诊断、排除的事例很多，不一一列举。但对采用此方法的人员来讲:一是必须熟悉并熟练地掌握液压元件原理、结构、性能;二是善于学习和总结，勇于实践逐渐掌握用分析法进行液压系统故障诊断和排除的知识和技能。