电磁换向阀引起的专机液压系统故障及诊断.pdf

2 0 1 1 年 1 月 第 3 9卷 第 2期 机床 与液压 MACHI NE T0OL HYDRAUL I CS J a n ． 2 0 1 1 Vo 1 ． 3 9 No ． 2 D oI 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 13 8 8 1 ． 2 0 1 1 ． 0 2 ． 0 4 7 电磁换 向阀引起的专机液压 系统故障及诊断 王 伟 武汉船舶职业技术学院机械工程 系，湖北武汉 4 3 0 0 5 0 摘要根据某专用机床液压系统的故障现象 ，设定一个合理的故障检测次序 ，确定其故障原因为电磁换 向阀型号不 对 ，并从理论上分析选择换 向阀规格时所依据 的流量计算方法 。 关键词液压系统 ；故障；电磁换向阀 中图分类 号T H1 3 7 文献标识 码 B 文章 编号 1 0 0 1- 3 8 8 1 2 O l 1 21 4 33 图 1 为某 专用 机床的液压系统 。回路采用定 量泵 1 供油 ，由杆 固式 空心 单杆 液压 缸 1 0驱 动立式 滑 台 运动 ，并 由调速阀 6实现进油节流调速 。采用单 向顺 序阀即平衡 阀来平衡滑 台及缸体 的质量 ，以防止 因质 量引起静止时 自行下落和下行时超速运动。 l 一 定量泵2 、8 _ _ 单 向 阀卜 溢流 阀4 、5 ～ 电磁换 向阀 6 一 调速 阀7 一速度 切换 阀9 一 顺序 阀 l O ～ 空心单杆 液压缸 l l 一 行程 挡铁1 2 一 刀 具l 3 一 工件 图 1 某专用机床液压系统 该回路设计能实现快进、工进、快退的动作循 环，但在实际工作中却只有慢进、工进和慢退动作， 即只有工进正常 ，无法实现快进和快退，严重影响了 工作效率 。 1 故障原因判断 为 了高效率地查找液压 系统 故障原 因，克服实践 经验不足或盲 目查找故障的缺点 ，必须设定一个合理 的故障检测次序。排定故 障检测次序有两个原则 1 根 据故 障原 因可能性 大小 排序 ； 2 根据元 件 或部件拆卸和装配的难易程度排序。按以上原则依次 进行下列检测 1 行程挡铁定位不当或行程挡铁移位。行程 挡铁 1 1的紧定螺钉未 上 紧 ，在行程 开关 的反 复作用 下松动 了，并沿滑槽移动 了一段距离 ，致 使 电磁 阀 7 无法通 电，快进 、快退行程没有 。经查 ，行程挡铁 的 紧定螺钉没有松动，位置合适 ，故不会因该原因产生 无 快进 、快退现象 ； 2 速 度 切换 阀 7故 障 。快 进 、工 进 转 换 时 ， 如果担 负速度切换的二位二通 电磁 阀 7阀芯被卡死不 能动作 ，或者 由于 电网电压低使 电磁推力不够 ，推不 动阀芯，或者在工作过程中，电磁铁的接线断开，均 会产生 无快进 、快退现象 。该 回路担负速度切换 的二 位二通 电磁 阀为常闭型 ，经查 电压正常 ，电磁 阀无故 障 ； 3 溢流 阀 3调 压过低 。若溢流 阀 3调压 过低 ， 在快进 、快退工况时溢流，就会引起故障现象 。在 1 Y A、2 Y A和 3 Y A不通 电状 态 下 ，测 量泵 1出 口处 ， 也 即溢 流阀 3的调定压力 。经查压力正 常 ，再结 合系 统工进加工 时正常 ，故 可排 除此因素 ； 4 液压泵 1内漏。若 液压泵 1内漏严重 ，则满 足不 了快进 、快退工 况对 流量的要求。经 测量泵 1的 输 出流量 ，液压泵工作正 常 ，无故 障 ，此 原因也不存 在 ； 5 液压缸 l 0内漏 。当差动液 压缸采 用 回油 调 速时 ，如果活 塞上靠 活 塞杆 侧 的 Y形 密封 圈磨 损严 重 ，不能起到 完全 密封 作用 ，或者 该 处 Y形 密封 圈 已破坏 ，都会产生液压缸 内漏而引起慢速 。经查 ，该 处密封完好 ，此原 因同样不存在 ； 6 电磁换 向阀 5型号 不 匹配 。因为液 压 缸驱 动滑 台能实现往返运动 ，再加上经验不足 ，所 以起初 没怀疑问题在于 电磁换 向阀 5型号不匹配 。在排 除了 其他可能原 因后 ，偶然查看液压元件 的铭牌 ，发现 电 磁换 向阀 5 、7的额 定流量 一样 ，稍 大 于液压 泵 1的 收稿 日期 2 0 0 91 2 3 1 作者简介 王伟 1 9 6 5 一 ，男 ，副教 授 ，主要从 事数控技术 的教学和科 研工作 。电话 1 3 0 1 8 0 1 8 6 2 7 ，Em a i l a n g l 6 s o h u ．c o n l 。 1 4 4 机床与液压 第 3 9卷 额定 流量 。这显然是错误 的 ，因为流 经 电磁换 向阀 5 的流量包括两部分 经换 向阀 5流进 液压缸 1 0的流 量和液压缸 1 0经换 向阀 5流 回油箱 的流量 ；而 流经 电磁换 向阀 7的流量 只包括流 经电磁换 向阀 5的两部 分流量中的一部分 。因此确定 ，故障是 由于换 向阀 5 的型号不匹 配引起 的。将换 向阀 5的 型号换 大 一倍 后 ，故障排除 。 2故障原因理论分析 2 ． 1 选择换向阀时所依据的流量计算 在选择换 向阀的规格时应考虑通流量 ，要使通过 换 向阀的最大流量小于该阀的额定 流量 ，而实际选用 中若按油泵供油量 q 或者液压缸流出的流量来选择 都是不对 的 ，其结果是通过换 向阀的实际流量远 大于 该阀的额定流量，引起系统故障。 以图 2 所示采用单杆液压缸的回路为例 ，当液压 缸处于不 同运动方向时 ，经过换向阀的流量不 同，而 且最大过流量并不等于液压泵的流量 ，也不等于液压 缸流出的流量 。 示 4】 箱 示 A 2 箱 a 换 向 阀左 边 电磁 铁 通 电工 作 b 抉 向 右 边 电磁 铁通 电工 作 图 2 单杆液压缸 回路 当换向阀左边电磁铁通电工作时，如图2 a 所 ，油泵 的油液油量 q 。 经换 向 阀进 入液 压缸无 杆腔 ，液压缸有杆腔 A 的流 出的流量 q 经换 向阀 回油 。此时液压缸 以速度 向右运动 。则 l q p ／ A1 q l A 2 J g A 2 ／ Al ql 当换 向阀右边电磁铁通 电工作 时 ，如图 2 b 所 ，油泵的油液 油量 q 。 经换 向阀进入 液压缸 有杆 腔 ，液压缸 无杆 腔 ， 流 出的 流量 q 经换 向阀 回油 。此 时液压缸 以速度 向左运动。则 2 q , ／A2 q 3 A I 2q Al ／ A 2 q 。 因为 A 2 q p 由此可见 ，无论换向阀处 于什么工作状态 ，流经 换 向阀的流量 都 既不是 泵 的供油 量 q 。 ，也 不是液 压 缸流出的流量 q 或 q ，而是 q 和 q 。由于 q 7 6 5 。最后依次排除这些不容易排除 的故 障 。实际应用 中 ，一般 不必进 行完 上述 全过程 ， 就 已经完成 了故障诊断与排除 的任务 。 4小 结 1 采用 分类 排 除法 可 以快 速 、有效 地 诊 断和 排除液压 系统故 障 ，减少诊断盲 目性 ； 2 实践 表 明 ，分类 排 除法 对 于液压 系统故 障 诊断是行之有效 的。 参考文献 【 1 】刘士通． 装卸搬运机械 中卷 [ M] ． 北京 解放军出版 社 ， 2 0 0 7 ． 1 0 1 6 1 1 6 8 ． 【 2 】肖永清， 王本刚． 叉车维修与养护实例[ M] ． 北京 化学 工业出版社 ， 2 0 0 6 ． 1 ． 【 3 】杨国平． 工程汽车、 叉车故障诊断与排查[ M] ． 北京 机 械工业 出版社 ， 2 0 0 9 ． 4 ．