卸荷回路的故障分析与排除
机械的工作部件短时间停止工作时,一般都让液压系统中的液压泵空载运转(即让液压泵输出的液压油全部在零压或很低压力下流回油箱),而不是频繁启闭电动机。这样做可以节省功率消耗,减少液压系统的发热,延长液压泵和电动机的使用寿命,一般功率大于3kW的液压系统大多设有实现这一功能的卸荷回路。
1.采用换向阀的卸荷回路故障
(1)不卸荷。如图儿18 (a)所示,可能因为二位二通电磁阀的阀芯卡死在通电位置,或者因复位弹簧力(错装弹簧)不够、折断或漏装,不能使阀芯复位;图18 (b)则可能是因为电路故障,电磁铁未能通电的缘故。应分别查明原因,酌情予以处理。
(2)不能彻底卸荷。产生这一故障原因是阀2的规格(通径,公称流量)选择过小。如阀2为手动换向阀则可能是因为几个工作位置的定位(钢球定位)不准,换向不到位,使P→T的油液不能彻底畅通无阻,背压大。可酌情处理。
(3)需要卸荷时有压,需要有压时却卸荷。如图18 (a)、(b)所示,产生原因是阀2的阀芯装倒一头,即图18 (a)的阀2错装成O形,图儿18 (b)中的阀2则错装成H形。此时可拆开阀2,将阀芯调头装配即可。
(4)产生冲击。图18 (c)的三位四通阀用在高压大流量系统中,容易产生冲击。此时阀2应选用带阻尼的电液阀,通过对阻尼的调节减慢换向阀的换向速度,可减小冲击。
(5)影响执行元件换向。图18 (c)为采用M型电液换向阀,利用中间位置卸荷的回路。由于中位时系统压力卸掉,再换向时,会因控制压力油的压力不够而使换向阀2本身不能换向,从而影响执行液压缸4的换向。为确保一定控制压力,可在图18 (c)中的A处加装一背压阀,以保证阀2能有一定的控制油压力,使换向可靠。但这样也增大了功率损失。
2.电磁溢流阀使液压泵卸荷的回路
如图19所示,这种情况与上述采用二位二通换向阀卸荷回路情况基本相似,只是此处采用电磁溢流阀方式卸荷时,二位二通电磁阀接在先导式溢流阀的遥控口上而不是接在主油路上,其规格可选得小一些。产生的故障(不卸荷、卸荷不充分、产生冲击、影响执行元件换向)和排除方法基本同上所述。
3.用蓄能器保压、液压泵卸荷的回路
如图20所示,当蓄能器4的压力上升达到卸荷阀(液控顺序阀)2的调定压力时,阀2开启,液压泵1卸荷,单向阀3关闭,系统维持压力(保压);当系统压力低于阀2的调定压力时,阀2关闭,泵l重新对系统提供压力油。溢流阀5此时起安全阀的作用。
这种回路的故障主要是卸荷不彻底,存在功率损失而使系统发热。
产生原因是当压力升高时,卸荷阀2如同溢流阀一样仅部分地开启,开启不到位,自然就不能彻底卸荷。
解决办法主要是解决阀2的彻底开启问题,除了消除阀2的卡阀现象外,在回路上可做些改正。
(1)采用图20 (b)的卸荷回路,利用一小型液控顺序阀2做先导阀,用来控制主溢流阀5的开启;用可以小一些的先导压力控制主阀,主阀自然能保证阀5卸荷时的全开。
(2)采用图20 (c)所示的回路,靠蓄能器(系统)的压力先打开二位三通液动换向阀7,然后使两位二通液动换向阀6完全开启,从而保证了主溢流阀5完全开启的可靠性,使泵1充分卸荷。
另外,要注意溢流阀卡阀现象(例如因油中污物)造成的系统不卸荷的现象。
4.“蓄能器十压力继电器十电磁溢流阀”构成的卸荷回路
图21所示的蓄能器回路中采用压力继电器3来控制液压泵的卸荷或工作,是常用的回路之一。然而这种回路在工作过程中容易出现产生系统压力在压力继电器3调定的压力值附近来回波动的现象,造成泵l“卸荷工作卸荷”频繁的故障,使泵和阀的工作不能稳定。这样会大大缩短液压泵的使用寿命。
解决办法是采用图21 (b)所示的双压力继电器进行差压控制。压力继电器3与3’分别调为高、低压两个调定值,液压泵的卸荷由高压调定值控制,而泵重新工作却由低压调定值控制。这样当液压泵l卸荷后,蓄能器继续放油直至压力逐渐降低到低于低压调定值时,液压泵才重新启动工作,其间有一段间隔,因此防止了液压泵频繁切换的现象。
5.双泵供油时的卸荷回路
如图22所示,系统快速行程时由两泵同时供油,工作行程时低压大流量泵2卸荷,高压小流量泵1供油。采用这种回路的液压设备会产生下述故障。
(1)电动机严重发热甚至烧坏。产生原因是在工作时,即由高压小流量泵1供油时,单向阀3未很好关闭,高压油反灌,负荷大,电动机超载而发热,甚至烧坏电机。
(2)系统压力不能上升到最高。产生原因一是单向阀3未好好关闭,另一个是液控顺序阀4的控制活塞因磨损,控制压力油经控制活塞外径间隙进入阀4的主阀芯下腔,将阀芯向上推而打开了泵2出口与回油O的通路,泵1、泵2联合供油时压力上不去。一般更换控制活塞后故障便可解决,如图22(b)所示。
6.卸荷回路的其他故障
(1)从卸荷状态转为调压状态所经历的时间较长,压力回升滞后。影响压力回升滞后的因素很多,主要决定于卸荷回路中的压力阀(主要是溢流阀)的压力回升滞后情况,即压力阀阀芯从卸荷(全开)位置位移到调压(一般为关闭)状态的时间,这中间包括阀芯行程S、主阀芯关闭速度的快慢、阀芯阻尼孔尺寸和流量的大小及阀的其他参数和因素。
(2)卸荷工作过程中产生不稳定现象的原因主要出在遥控管路(例如长度、大小等)以及阀芯间隙磨损情况,可查明原因进行排除。
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