PP103B型液壓沖孔機使用過程中,出現了液壓系統輸出無壓力的故障,通過對液壓站壓力控制塊液壓傳動系統圖分析,找出影響系統失壓故障的根本原因是高壓溢流閥失控,通過更換高壓溢流閥,使故障得以修複、設備得以恢複。
PP103B型液壓沖孔機为德仕公司冲孔加工重点设备,现设备液压泵输出无压力,设备无法起动。在更换液压泵的情况下液压输出仍无压力,压力表显示P=0,设备无法起动。现德仕公司委托汽车装备厂进行故障诊断,以期尽快修复设备。
PP103B型液壓沖孔機液压系统为高低压泵并联共同工作完成冲孔工作。现需求低压泵输出压力P=5.5MPa,高压泵输出压力P=24MPa。由于低压泵输出压力P=0,设备不能起动。在更换了液压泵、修复了低压溢流阀的情况下,低压输出仍为P=0;怎样准确判断液压系统失压是液压泵的故障,还是溢流阀的故障成为当务之急。
PP103B型液壓沖孔機液压系统由三大部分组成,分别是液压站(系统压力控制单元)、冲孔控制单元和冲孔辅助单元。液压站用于提供系统液压动力,建立和控制系统压力,过滤和冷却油液;冲孔控制单元直接与缸头相联,用于控制冲孔缸动作;冲孔辅助单元用于冲孔时的定位和板料固定。这几部分共同工作,保证PP103B型液压沖孔機的主机工作过程中液压动力平稳,各执行元件正常工作(见图1)。
由于液壓系統工作無壓力,因此對沖孔輔助單元不作分析。
液壓系統的主要工作原理:起動液壓站,電動機1.1帶動雙聯葉片泵1.3運轉,3s後,低壓溢流閥2.1的電磁鐵YV1得電,系統負荷壓力上升,系統建立低壓壓力。因爲低壓溢流閥控制端二位四通電磁換向閥上位,失電卸荷。當系統低壓達到設定壓力(5.5MPa)時,蓄能器3.7充足油液,低壓溢流閥2.1的電磁鐵YV1失電卸荷。電磁卸荷閥2.1自動卸荷。需要高壓時,電磁換向閥2.2的YV2得電,高壓泵負荷工作,結束不需要高壓時高壓泵向低壓管路補油的狀態。當電磁換向閥3.1的電磁鐵YV5得電,插裝閥3.4.1關閉,插裝閥3.4.2打開,高低壓油液都進入沖孔缸的上腔,同時蓄能器3.7的油液通過單向閥3.6和插裝閥3.4.2也進入該液壓缸上腔,實現低壓差動以便活塞快速下行。接觸工件後,隨著高壓升高,當高壓壓力大于低壓壓力時,單向閥3.6關閉,阻斷高壓和低壓油路。此時,沖孔缸上腔中只有高壓供油,沖孔缸轉入工作進給狀態。當活塞感應下位行程開關時,活塞下行動作對應的電磁換向閥2.3的電磁鐵YV2和電磁換向閥3.1的YV5失電,高壓泵從新向低壓油路供油,液壓缸上腔接通回油,蓄能器3.7通過低壓主管道向液壓缸下腔供油使活塞快速回程。
系統配有蓄能器3.5和3.7,蓄能器3.7保證沖孔的快速穩定。3.5蓄能器用于吸收和緩沖液壓沖擊,蓄能器3.7卸荷用,截止閥2.6正常工作時處于關閉狀態,關停液壓泵電動機後,打開截止閥2.6可卸掉蓄能器中的殘余壓力。
由于系统输出无压力,我们首先更换了液压泵。在无效果的情况下,初步怀疑低压溢流阀2.1的功能。拆卸后,发现其先导阀的阀芯(见图2)上Sφ 6mm钢球表面有划痕,然后更换钢球,装上后,无任何效果。
由于系統無壓力,我們把重點放在壓力控制單元上。然後,我們堵塞了壓力控制單元通向沖孔控制單元和沖孔輔助單元輸出接口,安全閥2.5後,起動液壓泵,壓力表1.15顯示依舊爲P=0。那麽是不是修複的低壓溢流閥2.1的效果不好呢?由于無相關備件無法更換,于是幹脆堵塞低壓溢流閥2.1後,壓力表1.15顯示依舊爲P=0。爲什麽會出現這種狀況?我們既然已經堵塞了2.1溢流閥,低壓泵爲什麽還不能正常工作?
我們堵塞了壓力控制單元通向沖孔控制單元和沖孔輔助單元輸出接口的安全閥2.5、低壓溢流閥2.1後,爲了防止發生意外,拆除了高壓泵出口通向2.3電磁換向閥通路。起動液壓泵,發現低壓泵油液通過2.3電磁換向閥流回油箱;接著,用螺絲刀按動2.3電磁換向閥電磁鐵頂杆,即2.3電磁換向閥處于左位,瞬間1.15壓力表壓力顯示達到P=8MPa,然後調整2.1低壓溢流閥至5.5MPa。此時,我們可以完全判斷處2.1低壓溢流閥功能正常,修複效果質量良好,故障元件爲高壓溢流閥2.2。
爲了更好地判斷問題,此時堵塞低壓溢流閥2.1出口,低壓泵、高壓泵通向沖孔控制塊出口,2.3電磁換向閥處于右位,發現1.15壓力表壓力顯示P=0。那麽壓力油從什麽地方泄漏呢?因爲2.5安全閥、2.6截止閥均關閉,油液的出口只能從2.2高壓溢流閥卸荷,流回油箱。接著,更換2.2高壓溢流閥,問題解決。
2.2高壓溢流閥工作原理:YV3通電,主沖孔液壓缸獲得壓力P=15MPa,斷電P=24MPa。