液壓折彎機(jī)系統(tǒng)故障和下降不同步的原因分析

1、液壓折彎機(jī)系統(tǒng)故障和下降不同步的原因分析姓名 王保強(qiáng)單位 新會中集集裝箱有限公司【摘要】 :由于液壓傳動系統(tǒng)有非常優(yōu)點 ,所以在各種機(jī)械設(shè)備上得到了廣泛的應(yīng) 用 .但同時液壓傳動系統(tǒng)偶爾出現(xiàn)故障時又令人困擾:故障的原因很難查找 .本文針對一個具體液壓傳動故障現(xiàn)象進(jìn)行， 同時也分析了某些液壓折彎機(jī)油缸下降不 同步的原因 ,提出行之有效的解決方法?！娟P(guān)鍵詞】 :液壓系統(tǒng)故障 ;表面磨損 ; 折彎機(jī)：同步【前言】 WC67-100/3200 型液壓折彎機(jī)是近年研發(fā)的一種產(chǎn)品 ,其液壓操作系統(tǒng) 設(shè)計先進(jìn)、操作安全、方便、靈活 .目前該產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于金屬板料加工行業(yè) , 在造船、汽車、機(jī)車車輛、航空等

2、工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用.但在實際生產(chǎn)中隨著使用次數(shù)的不斷增加 ,也出現(xiàn)了一些典型的故障 .例如滑塊在系統(tǒng)保壓時壓緊 力嚴(yán)重不足 ;滑塊回程時速度極其緩慢 ,遠(yuǎn)沒有達(dá)到最大回程速度 .因此 ,不但產(chǎn)品 質(zhì)量不能保證而且生產(chǎn)效率大幅度降低 ,這給工廠造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失 .本文就 以此液壓折彎機(jī)為例 ,通過對液壓操縱系統(tǒng)的組成、工作原理介紹來對上述故障 進(jìn)行分析 .一、液壓操作系統(tǒng)的組成及工作原理1?圖為WC67Y-100/3200型液壓板料折彎機(jī)液壓系統(tǒng)的工作原理圖.該系統(tǒng)采用流 量為251/min的定量柱塞泵，可實現(xiàn)空程快速下行、滑塊慢速接近和加壓、保壓、 卸壓、回程和任意停止等動作。（1）

3、滑塊快速下行電磁鐵3DT、4DT同時通電，液壓泵輸出的壓力油經(jīng)閥17進(jìn)入液控單向閥8的控 制腔將其打開，液壓缸10下腔的油液便經(jīng)閥8、閥6和節(jié)流閥7流回油箱，另一路 經(jīng)閥12流回油箱,滑塊在自重作用下快速下行液壓缸上腔空出的體積由油箱內(nèi) 的油液經(jīng)閥11補(bǔ)充此時滑塊速度由閥5調(diào)接.（2）滑塊減速當(dāng)滑塊下行至上模接近被彎板料時，行程開關(guān)發(fā)訊,使電磁鐵2DT、3DT、4DT、 5DT通電，使閥13和閥12關(guān)閉，液壓缸下腔的油液經(jīng)閥 &閥6和節(jié)流閥7才能 排回油箱,5DT通電后,使泵輸出的壓力油經(jīng)閥18進(jìn)入閥11的液控腔將閥11換向，同時，由于1DT通電, 使液壓缸10上腔的壓力油的壓力升高，

4、閥11右位的單向閥使液壓缸上腔與油箱 斷開這樣，液壓缸的下行只有靠泵輸出經(jīng)閥5和閥6進(jìn)入上腔的油液驅(qū)動，滑塊的 運(yùn)動速度可由閥7調(diào)整.（3）卸壓折彎機(jī)工作完成后，在滑塊向上回程的瞬時，通過電氣系統(tǒng)先使電磁鐵1DT斷電2s, 在這段時間內(nèi) ,由于 1DT 斷電,閥 1 6復(fù)位,溢流閥 14可以打開,使液壓缸上腔的壓 力下降以實現(xiàn)預(yù)卸壓 .圖 1 WC67Y-100/3200 型液壓板料折彎機(jī)液壓系統(tǒng)原理圖（ 4） 加壓電磁鐵和閥的工作位置不變 ,隨著板料變形抗力的增大 ,液壓缸上腔的壓力逐漸升 高,直到滑塊運(yùn)行到預(yù)定位置 .（5）滑塊回程卸壓后，使電磁閥3DT斷電,1DT、2DT通電液壓泵輸出的

5、壓力油經(jīng)閥5、閥6和 閥 8進(jìn)入液壓缸下腔推動滑塊的上行 ,液壓缸上腔的油液經(jīng)閥 6流回油箱.回程時 的最大液體壓力 ,可由溢流閥 1 5進(jìn)行調(diào)整 .二、液壓操縱系統(tǒng)產(chǎn)生故障的原因根據(jù)液壓系統(tǒng)圖及工作過程分析 ,導(dǎo)致液壓缸保壓時滑塊壓緊力不足且回程速 度緩慢的原因可能有以下幾種情況 .（1）液壓缸活塞及端蓋密封不好 ,導(dǎo)致缸內(nèi)外泄漏嚴(yán)重 .（2）溢流閥 14調(diào)接壓力不足 .（3）錐閥 12閥芯表面磨損嚴(yán)重 ,造成閥口處關(guān)閉不嚴(yán) .（4）溢流閥 9 調(diào)定壓力偏低 .（5）液壓泵內(nèi)泄過大造成泵壓偏低 .（6）換向閥 6的閥芯表面磨損 ,造成閥芯在閥體內(nèi)移動困難 ,閥 11內(nèi)置單向關(guān)閉不 嚴(yán)或閥面閥

6、體配合間隙過大 .三、WC67Y-250/4000 不同步的原因分析和解決辦法（1）、產(chǎn)生不同步的原因分析1）從活塞缸本身分析 :主要是活塞缸本身具有內(nèi)泄漏現(xiàn)象 ,即活塞與油缸之間的間 隙偏大導(dǎo)致泄漏 ,而左右兩缸內(nèi)泄漏量又不完全相同 ,從而使兩缸的運(yùn)動速度不 同。2）從進(jìn)油管路分析 :在折彎機(jī)快速下降時 ,一方面由油泵通過同步閥向油缸供油 , 另一方面是由機(jī)頂油箱 1 靠自然高度差通過單向閥 2向油缸進(jìn)油,這兩路油共同 向油缸上腔供油 ,使油缸達(dá)到快速下降的目的 ,由于通過同步閥后的閥路中流量近 似相等,所以只考慮從油箱通過單向閥 2流進(jìn)油缸 3 的流量情況。對于兩單向閥 進(jìn)油口壓力 ,P1

7、 可認(rèn)為是大氣壓力 ,所以是相等的。在 P1 相同的情況下 ,P2 越小 P 越大,流過單向閥的流量 Q 也就越大。由前述可知兩液壓缸啟動時不會完全同步 , 所以兩缸上腔的壓力 P2 也不相同 ,兩單向閥前后壓差也不會相同 ,因而從油缸經(jīng) 過單向閥流進(jìn)兩缸的流量也不相同 ,因而也導(dǎo)致兩缸運(yùn)動不同步。3）從回油管路來分析 :也就是折彎機(jī)快速下降時回油路上的運(yùn)動阻尼不相等而使 活塞下腔的背壓存在差異 ,所以兩缸回流的流量不相等 ,因而也導(dǎo)致了兩缸快速下 降的速度不相等 ,即不同步。（2）、解決辦法1）對于液壓缸來說 ,為了使兩缸內(nèi)泄漏量相等 ,一方面盡量使左右活塞、氣缸等零 部件的選配精度 （包括

8、尺寸精度 ,位置精度如同軸度、圓度等 ）一致 ,另一方面要將 兩液壓缸的液壓回路設(shè)計得盡可能相同。2）對于進(jìn)油管路來說 ,為了要保證流過兩單向閥的流量相等 ,一方面要設(shè)法讓活動 機(jī)架的重心在兩缸的幾何中心 ;另一方面要盡量使活塞與活塞桿之間以及活塞桿 與端蓋之間的機(jī)械阻尼相近 ,以確保兩活塞缸快速下降時的機(jī)械阻尼相近。3）對于回油管路來說 ,為了要保證兩缸回流的流量相等 ,就要使回油管路上的回油 阻力相近 ,即管徑、管長、管彎數(shù)、管彎角度大小要基本一致。4）采用了機(jī)械的齒輪齒條傳動來強(qiáng)迫同步。在折彎機(jī)連接架上左右裝上齒條,并與裝在機(jī)架上的齒輪嚙合 ,利用齒條作為導(dǎo)向裝置 ,依靠齒輪與齒條的嚙合

9、進(jìn)行誤 差修正 ,只要齒條與齒輪的制造精度得到保證 ,折彎機(jī)的兩個工作缸就可達(dá)到非常 高的同步精度。四、結(jié)論（1）、經(jīng)過觀察 ,兩液壓缸表面均無外泄痕跡 .另外 ,由于滑塊壓制工件時 ,最 大壓力有時也可達(dá)到標(biāo)稱壓力 ,因此 ,缸內(nèi)泄的可能性不大并且可以肯定溢流閥調(diào) 定壓力正常.在液壓缸回程時 ,逐漸調(diào)小閥 9的壓力,可發(fā)現(xiàn) 3點的壓力隨之減小 . 這說明溢流閥 9 性能正常.拆檢錐閥 12,經(jīng)仔細(xì)觀察 ,沒有發(fā)現(xiàn)閥芯和閥座表面有 磨損現(xiàn)象 .由于滑塊在快速下行時速度大小基本正常 ,故可斷定泵內(nèi)泄量不大 .通 過對操作系統(tǒng)工作原理的分析和以上的檢查診斷 ,認(rèn)為壓緊力不穩(wěn)定 ,滑塊回程緩 慢很可

10、能均是由換向閥 6的故障造成的 .拆開換向閥 6后,果然發(fā)現(xiàn)其閥芯表面有 磨損起毛現(xiàn)象 ,并且端部彈簧位置嚴(yán)重偏斜 .卸下彈簧后 ,經(jīng)實驗對比發(fā)現(xiàn)此彈簧 彈性也存在嚴(yán)重不足的問題 .（2）、故障發(fā)生機(jī)理及排除 閥芯表面的磨損一方面引起閥內(nèi)泄露增加 ,壓力下降 ;另一方面會使閥芯移動困難 嚴(yán)重時甚至使閥芯卡死 .因此在滑塊保壓及加壓時 ,系統(tǒng)出現(xiàn)了壓力不足的問題 . 彈簧彈性不足和位置傾斜導(dǎo)致了換向閥的閥芯在斷電后未能回到原始位置,所以滑閥開口量過小 ,對通過換向閥的油液起節(jié)流作用 .液壓泵輸出的壓力油大部分由 溢流閥溢回油箱 ,從而到液壓缸的流量必然減少 ,所以導(dǎo)致液壓缸回程速度緩慢 . 對換

11、向閥更換合格的彈簧 ,并對磨損的滑閥閥芯進(jìn)行修磨或更換 ,按資料要求進(jìn)行 裝配 .重新安裝到液壓站后 ,通過調(diào)節(jié)基本上能滿足工作的要求并能壓制出合格的 零件 .從上面的分析和處理可以看出 ,要想有效地排除液壓系統(tǒng)的故障 ,必須要掌 握液壓系統(tǒng)的工作原理 ,深入了解液壓元件的結(jié)構(gòu)與工作特性 .只有在此基礎(chǔ)上 , 通過對故障現(xiàn)象觀察、測試和分析 ,才能正確地進(jìn)行故障的診斷與排除：1）對液壓缸來說， 為了使兩缸內(nèi)泄漏量相等， 一方面盡量使左右活塞、 氣缸等 零部件的選配精度 （包括尺寸精度，位置精度如同軸度、圓度等 ）一致，另一方面 要將兩液幾缸的液幾回路設(shè)計得盡可能相同。2）對于進(jìn)油管路來說，為了

12、要保證流過兩單向閥的流量相等，一方面要設(shè)法 讓活動機(jī)架的重心在兩缸的兒何中心 ; 另一方面要盡量使活塞與活塞桿之間以及 活塞桿與端蓋之間的機(jī)械阻尼相近，以確保兩活塞缸快速下降時的機(jī)械阻尼相 近。3）對于回油管路來說， 為了要保證兩缸回流的流量相等， 就要使回油管路上 的回油阻力相近，即管徑、管長、管彎數(shù)、管彎角度大小要基本一致。4）采用了機(jī)械的齒輪齒條傳動來強(qiáng)迫同步。在折彎機(jī)連接架上左右裝上齒 條，并與裝在機(jī)架上的齒輪嚙合， 利用齒條作為導(dǎo)向裝置， 依靠齒輪與齒條的嚙 合進(jìn)行誤差修正， 只要齒條與齒輪的制造精度得到保證， 折彎機(jī)的兩個工作缸就 可達(dá)到非常高的同步精度。(3) 、通過使用、設(shè)計、

13、制造各方的通力合作，對制造、組裝、調(diào)試的全過程進(jìn)行了有效的改進(jìn)，從現(xiàn)在使用的情況來看，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，運(yùn)行平穩(wěn)，基本無噪音, 折彎鋼板的質(zhì)量得到了保證，折彎效率也能滿足要求?！局轮x】液壓折彎機(jī)在當(dāng)今社會生活中運(yùn)用得非常廣泛，知道液壓折彎機(jī)的系 統(tǒng)故障和下降不同步的原因，掌握液壓折彎機(jī)系統(tǒng)故障的控制措施對我們以后的 工作和發(fā)展有著十分重要的意義。從生產(chǎn)實踐到理論的相結(jié)合，將對我以后的工作帶來更多的幫助，為將來的事業(yè)奠定更堅實的基礎(chǔ)。在此，對關(guān)心和指導(dǎo)過我 的各位老師、長輩、幫助過我的同行表示衷心的感謝！【參考文獻(xiàn)】：1、 馮開林,劉淑梅 一種先進(jìn)板料折彎機(jī)液壓系統(tǒng)分析及其壓力控制特點研究J. 機(jī)床與液壓,2002, (03).2、 雷小紅.簡易折彎機(jī)的設(shè)計及應(yīng)用J.機(jī)械工人,2000, (10).3、 楊沛湛.數(shù)控液壓板料折彎機(jī)故障處理J.機(jī)械工人.冷加工,2005, (09).4、 王超