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平板轮辋刨渣机液压系统故障诊断与排除方法
发布时间: 2017/10/15
  平板轮辋刨渣机是用于加工焊接轮辋的专用设备,加工轮辋直径范围12~16in,加工宽度12in,板料厚度(最大)8mm,生产效率10~15s/只。整机采用PLC电控系统,执机构的运动全部采用液压缸来驱动,液压统主参数:系统额定工作压力20MPa、额流量60L/min。平板轮辋的生产工艺是:钢板下料一卷筒一焊接一刨渣。刨渣过程由于需要焊缝仍然处于高温状态才能大大减小切削力,所以其加工速度要求较高。下面介绍平板轮辋刨渣机在调试过程中的出现故障原因和排除方法。
  
 1、 液压系统工作原理
  平板轮辋刨渣机液压系统原理如图5所示。
  由图1可见,平板轮辋刨渣机液压统中共有两种执行元件,夹紧缸15和刨渣缸16。为了便于分析,首先介绍液压系统作原理。
  液压泵启动后,由于电磁阀的电磁铁:处于断电状态,因此,三位电磁换向阀在两端弹簧的作用下处于中位,二位电磁阀处于左位,此时,液压泵输出的液压油经二位电磁阀回油箱,此时液压泵卸荷,执行元件15、16停留在原始位置。当二位电磁阀1DT通电时,随即可进行压力调接,通过词调整溢流阀手柄上的内六角方向(顺时针压升高,反之降低),液压机系统压力随着溢流阀6调整压力而变化。当需要液压缸活塞杆制时,4DT,6DT通电,三位阀处右位,液压缸无杆腔进油,有杆腔回油,活塞杆伸出;当需要液压缸活塞杆缩回时,3DT,5DT通电,三位阀处左位,液压缸有杆腔进油,无杆油,活塞杆缩回,完成工作全过程。其中系统压力(刨渣缸)由溢流阀调定,夹紧缸的工作压力由减压阀调定。
  从工作原理以及技术参数来分析,平板轮辋刨渣机液压系统原理图的设计是合理的,能足工作要求,不存在设计缺陷。

 2、平板轮辋刨渣机调试过程中的故障诊断与排除方法
  (1)故障现象
  ①系统压力升不上去,最大仅2MPa。
  ②夹紧缸速度不稳定。
  (2)故障原因分析
  ①故障现象①可能的原因
  a.液压泵4本身故障。
  b.溢流阀6故障。
  c.卸荷换向阀7没动作或阀芯被卡住。
  d.集成块本身故障(集成块内的P口和T口有似通非通现象)。
  e.管路泄漏(吸油管路密封不好、压油管路连接处漏油)。
  ②故障现象②可能的原因
  由于故障现象②是在排除完故障①的基础上发现的,所以已经排除了液压泵流量不均的,可能的原因有以下几个。
  a.节流阀的性能差。
  b.减压阀阻尼孔被堵或主阀芯弹簧稳定性差。
  c.减压阀与节流阀叠加时位置的相互影响。
  (3)故障排除过程与方法。
  由于刨渣机液压系统采用的是立式连接方式,液压阀全部采用叠加连接方式,所以故障排除过程说先从油箱外部进行。对于故障现象①的排除过程与方法如下。
  第一步:首先检查电磁阀的电路输出,经过万用表的检测,电磁阀插头的输入电压为231V,满足使用要求,所以,电磁阀控制电路的原因得以排除。通过进一步观察,电磁阀后,阀芯动作良好,未出现阀芯被卡现象,电磁阀故障原因得以排除。
  第二步:检查溢流阀故障。由于系统采用了先导式溢流阀,所以首先检查阻尼孔堵塞以阀阀芯阻尼孔阻塞情况,经检查阻尼孔和主阀阀芯均处于正常工作状态,溢流阀故障原排除。
  第三步:检查集成块。对集成块图纸进行进一步审核,发现图纸没有问题,进一步检查集成块加工情况,同样未发现任何问题,集成块的原因得以排除。
  第四步:打开油箱侧面的人孔,检查管路泄漏情况,经检查吸油管路密封良好,压油管:密封良好,管路泄漏原因得以排除。
  第五步:检查液压泵。由于现场仅有一台液压泵,所以无法直接采用更换液压泵的方法来判断。根据现场的情况,找来了另一台液压站,借用其油泵电动机组,将其输出直接接到集成的P口,对刨渣机液压系统进行了调试,都达到了预期的压力指标,验证了原液压力泵的障所在。最后与液压泵制造厂联系,更换了液压泵,连接好管路后,一切正常,压力一节到20MPa。
  针对故障现象②,对减压阀与节流阀叠加时位置的相互影响进行了分析,如图2所图2(a)是原液压系统装配时的位置,这种配置,当A口进油、B口回油时,由于节流阀的节流作用产生背压,使得液压缸B腔单向节流阀之间的油路压力升高,升高的又作用在减压阀上,使减压阀减压口变小,出口流量减小,造成供给液压缸的流量不足;液压缸的运动趋于停止时,液压缸B腔压力又会下降,控制压力随之降低,减压阀开大,其出口流量增加,这样反复变化,造成了液压缸运动的不平稳,并有一定的振动。4加式减压阀置于单向节流阀与换向阀之间,如图2(b)所示,节流阀产生的背压不再减压阀,所以夹紧缸速度稳定性得到明显改善。
  
  图2 叠加式减压阀与节流阀位置的比较
  最后对整个液压系统液压缸的速度、输出力均做了测试,完全符合要求。
  值得注意的是:上述故障现象都是发生在新设备的调试阶段,属于早期故障,其原因多集中在液压元件本身、液压机集成块、液压管路连接以及叠加阀的排列顺序等问题上,随着目的推移,液压油的污染问题、液压元件的磨损问题、用户的使用问题等因素也需要考虑。压系统的故障其实并不神秘,只要掌握了液压元件与系统的工作原理,具体问题、具体分析,并注意积累现场调试和故障处理的经验,现场故障就会迎刃而解。
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