校直机液压系统故障分析与对策(2)


(2)液压系统存在的问题

该机安装调试投产运行不久即出现异常现象而不能正常工作,主要表现为:

1)当7T通电,在升降平台自重作用下,升降缸1下降时,校直缸2随着伸出造成误动作,使导杆不能顺进入校直夹头。

2)除升降缸下降动作外,各液压缸动作的瞬间均因液压冲击产生前冲现象,特别是升降缸上升瞬间,安装有校直夹头、液压泵站、液压元件及配重的升降台产生剧烈振动,系统产生噪声,导致升降台及立柱晃动、升降台和夹头移位、校直点错位等,并严重影响液压元件的使用寿命,从而难以正常、稳定地进行导杆校直。

(3)原因分析

针对上述故障现象,经分析研究,发现液压系统局部环节存在不足,具体如下:

1)造成校直缸2误动作伸出的原因是在升降缸1下降过程中,总回油路阻力过大,系统回油通过Y型机能电磁换向阀7的中位进入处于差动连接状态下的校直缸2,在回油阻力形成的压力作用下使校直缸2误动作伸出。经测算,差动连接时校直缸2空载伸出只需0.1MPa的压力,而总回油阻力形成的压力达到0.15~0.2MPa以上,因此其误动作伸出是必然的,特别是当运行一段时间后过滤器15通流能力减弱,回油阻力增大时,误动作极明显。解决此问题有两条简单途径,其一,切断系统回油通过电磁换向阀7的中位进入校直缸2;其二,在保持Y型机能电磁换向阀7的条件下,减小总回油路的回油阻力。

2)引起该系统剧烈振动的原因涉及整机安装、机件平衡、负载变化、系统调试和控制等诸多因素。现场调整时,在使主机升降台两侧机件自重相等、升降台立柱保待平衡的条件下,该机运行仍出现振动,此时应从液压系统方面进行分析,造成液压冲击的原因是多方面的,但其本质均为系统或区域压力瞬间急剧变化,包括系统元件选择与设置不当,执行器惯性力过大,元件响应速度慢等均会引起液压冲击。

就本系统而言,根据校直工艺动作要求,导杆进入校直夹头工作区,首先升降缸1动作,升降台上下移动使推头找准校直点,校直缸2、3随后动作完成校直工作,改变校直点再推压直至导杆直线度合格,整套动作由手动按钮点动控制。由表3可知,当液压泵空载起动后,6T、7T分别通电,升降台上升和下降,找准校直点后6T、7T断电升降台停止。此工况下1T均通电,因系统双联液压泵高压级设置为30MPa,在升降台停止等待校直缸2、3动作之前的短时间内,液压系统的进油管路压力升至30MPa,此时将出现两种不良情况:其一,当操作者认为找点未准确,须上升调整升降台高度时,6T通电,电磁换向阀8迅速切换,30MPa压力油迅速进入升降缸1无杆腔,虽进油管路有设定值为6MPa的溢流阀5,但因动作相对滞后,造成压力向无杆腔急剧释放,升降缸1前冲上升,升降台振动;其二,找点准确,校直缸2、3伸出瞬间,进油路30MPa的压力同样迅速冲进校直缸2、3的无杆腔,因校直缸2、3推头悬空,无外摩擦力,进油路上无压力冲击“减冲”元件,其前冲现象严重。两种不良情形是引起升降台立柱部件剧烈振动的主要原因。

原设计在系统电气控制上考虑为1T断电,双联泵空载起动,但起动后控制各液压缸的换向阀6、7、8与系统卸载用换向阀9电气动作关系在设置上欠合理,忽视了各液压缸等待动作前因1T通电、双联泵供油迫使总进油路压力升至30MPa,从而为各液压缸随后动作的瞬时(缸1下降除外)产生前冲提供了压力条件,导致压力急剧释放形成液压冲击、系统振动。


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