一例Y41C-10液压机故障维修案例

田军，李大东，余刚，张明

(中国工程物理研究院机械制造工艺研究所，四川绵阳 621900)

Y41C-10液压机用于轴类和其他类似零件的校正、压装和简单板形零件的拉伸、成型等。液压控制系统是液压机正常运行的重要保障。了解设备的机械结构，掌握设备的工作原理、操作与维护保养方法，是提高设备使用效率的重要保障和前提。

1 故障现象

液压机在回程动作完成后，滑块出现下滑现象。

2 结构与工作原理

该液压机为单立柱机身，主要由主缸、双联齿轮泵、溢流阀、集成阀组等组成。通过控制主油缸的运动，完成液压机的运行过程。液压机整体示意图见图1，液压机主缸工作循环图见图2。

图1 液压机整体示意图

图2 液压机主缸工作循环图

如图3所示，该液压机工作原理为:

(1)当电机启动液压油经滤油器进入齿轮泵后，大流量泵的液压油经集成阀组的F阀与小流量泵的液压油汇合，通过电磁换向阀流回油箱，完成空循环。

(2)当需要活塞下行时，操作按钮，使换向阀换向，油液通过液控单向阀A进入油缸上腔，下腔油液经过阀C流回油箱，活塞快速下行。

(3)当液压油压力大于3 MPa时，阀G打开，大量泵的油液经G流回油箱，实现了大泵卸荷小油泵供油，活塞慢速加压，当压力超过阀E调定的压力时，阀E被打开，实现安全溢流。

(4)当主缸压力达到压力继电器调定的保压压力时，压力继电器发出信号，此时集成阀组的阀A、阀B处于封闭状态，以保证主缸保压。

(5)保压时间达到活塞回程时，时间继电器发出信号，换向阀换向，油液经过阀D进入油缸下腔，上腔油液一部分经过液控单向阀A、换向阀流回油箱，一部分经过液控单向阀流回油箱，活塞快速回程。

液压控制回路液压原理图见图3。

图3 液压原理图

3 故障分析

(1)当关闭液压机电源时，油泵停止供油，液压机的滑块停在工作行程的极限位置SQ1，此时滑块没有下滑现象，通过原理分析可以看出，缸的下腔与阀C的密封性较好。

(2)当启动电机、油泵供油时，液压机在回程动作完后，此时换向阀处于H型机能的中位状态，油液进行空循环，缸体上腔处于无压状态，当滑块出现下滑故障现象时，缸体上腔处于有压状态，阀 A、阀 C同时被打开，此时系统存在的压力为p1，忽略阀C重力、摩擦力等因素，阀芯受力方程(受力图见图4)为:

图4 阀芯受力图

向左的作用力F1=paAa+pbAb

向右的作用力F2=Fs+pcAc

式中:Fs为阀弹簧的弹力。

当滑块下滑时:

F1＞F2时，pc＜ (paAa+pbAb-Fs)/Ac

由于pc=pb，根据公式可以得出，pa≫pb，pa≫pc。

根据液压原理图可知，当电磁换向阀处于H型机能的中位状态时，pa=pb、pa=pc，由此可以推断出，液压控制回路没有完全卸荷，由于爬行的速度很慢，根据公式v=Q/A，进入油缸上腔液体流量较小，电磁换向阀没有完全处于中位机能状态，电磁换向阀运行过程中出现故障。

4 故障维修

更换液压油，清洗液压油箱。

检查阀芯与阀体孔、弹簧有无损伤，清洗电磁换向阀。

维修后，液压机恢复正常运行。

5 结构改进措施及结论

(1)当系统处于停机状态，外力作用于滑块或者阀C出现故障时，会导致滑块不能锁住。该液压回路可以通过以下措施改进:把原来的阀C改为锥式压力阀，用一个二位二通电磁阀控制锥式压力阀的控制腔，不需要外部控制油，由内部自身油控制，这样能有效解决设备停机时滑块下滑的故障现象。

(2)液压缸在需要双向锁紧时，三位换向阀的中位机能应使用H、Y型，单向控制时一般使用K、J型。若选用O、M型中位机能的阀，当阀处于中位时，液控单向阀的控制压力油被闭死而不能使其关闭，会导致控制油缸不能立即锁紧。

(3)液压控制系统有二次压力调节、安全溢流、顺序控制等回路时，必须要弄懂控制原理后，才能进行调节、维修，随意调整会导致液压系统故障。

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