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资深工程师针对卷板机的液压系统故障分析
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卷板机是一种将金属板材弯卷成筒体、锥体、曲面体或其他形体的通用成型设备,广泛应用于石油、化工、机械制造等领域。本文介绍了40×4000三辊卷板机的液压系统原理。对实际使用中倒头油缸与压下油缸出现的故障进行了全面分析,并提出合理的解决方案,取得了满意效果。
1液压系统工作原理
宝色特种设备有限公司有一台某公司生产的40×4000三辊卷板机,该卷板机为对称上调式三辊卷板机,用于常温状态下弯卷厚度为16~40 mm的钢板。该卷板机主要由主传动机构、上辊升降机构、支撑轴承和活动轴承、压下装置、制动装置等机构组成,其工作原理是利用三辊对钢板施以旋压,使之产生弯曲变形。卷成的筒形工件可以从倒头端卸出,侧倒靠液压缸来实现。当卸料端活动轴承倾倒脱离上辊后,安装在上辊尾端位置的液压缸压块向下压上辊尾端,使上辊卸料端略向上翘起,工件就可以从卸料端脱出。
三辊卷板机的液压系统油路(见图1)有A、B两个油缸,分别由两只电磁换向阀加以控制。A缸控制活动支架的起落,B缸则对上辊进行抬压,以使卸板工作得以顺利进行。
液压系统操作顺序如下:首先,按动启动按钮,电动机带动液压泵工作,当三个电磁换向阀处于中间位置时,系统处于卸压状态,有效地减少了功耗。其次,按动电磁阀6和电磁阀4(低压端),A缸工作,使活动支架倒下。当A缸大约倒至85°时,碰到行程限位开关,于是电磁阀9和电磁阀4(换向高压端)开始工作,B缸进行对上辊尾端压下。当上辊翘至约3°时,碰到限位开关,停止工作,进行卸料。卸料完毕,按回复按钮,于是B缸回位使上辊处于水平状态,碰到限位开关,使A缸带动活动支架升至原位,与上辊锥形套吻合。至此,一个工作过程完成。


图1 液压系统油路
2液压系统故障分析及处理
该液压系统在一次使用过程中,A缸出现了时而可以上升、时而不能上升的情况,并且在任何位置都停不住,会自动倒下,而B缸则偶尔动一下。
一般液压系统是由滤芯、管路和各种泵阀等组成的。液压泵提供压力,溢流阀防止系统压力过高并可及时卸荷。换向阀通过控制液压缸油液的流向来控制液压缸的伸缩。节流阀控制液压缸油液的速度。该液压系统涉及的液压元件有液压泵、溢流阀、三位四通换向阀、单向节流阀、液控单向阀、液压缸及其它附件。
液控单向阀是一种控制流体压力就可以使单向阀反向流通的阀。液控单向阀与普通单向阀的不同之处是多了一个控制油路。当控制油路未接通压力油液时,液控单向阀就像普通单向阀一样工作,压力油只从进油口流向出油口,不能反向流动。当控制油路接通压力油液时,活塞顶杆在压力油作用下移动,并用顶杆顶开单向阀,使进出油口接通。若出油口大于进油口,就能使油液反向流动。


对于液压系统出现的故障进行了如下分析:
(1)分析B缸。在压力没有的情况下,考虑了溢流阀、泵、缸密封的问题。
①检查溢流阀阀芯,有研伤痕迹。于是更换了新溢流阀,但故障没有排除。
②测试泵的好坏。将B缸管头一端堵死,压力表示数能达到满格,说明齿轮泵没有任何故障。
③拆卸B缸。拆卸B缸后发现活塞杆密封全坏,更换新密封后,B缸正常工作。
(2)分析A缸。考虑液控单向阀、A缸密封。
①检查液控单向阀,阀芯有研伤。研磨后重新安装液控单向阀,但A缸仍不能上升,故障没有排除。
②将液控单向阀前端管接头拆卸,发现根本没有液压油流出,在工作状态下用螺丝刀推电磁换向阀阀芯,管头处有液压油流出,说明电磁换向阀6有故障。更换新阀后,A缸可以工作,但仍有中途封不死的情况。
③更换A缸密封,液压系统一切正常。


随着机电一体化、设备自动化程度的不断提高,液压传动凭借其结构简单、体积小、输出功率大、能实现无级调速、易实现频繁换向和易实现自动化的优势,在机床、工程机械、航空工业等领域中被大量使用。因此,工程技术人员一定要掌握液压元件的性能,学会对液压系统的故障进行分析和排除,才能更好地服务于企业。


参考文献
[1]肖珑.液压与气压传动技术[M].西安:西安电子科技大学出版社,2007.
[2]左健民.液压与气压传动[M].北京:机械工业出版社,2005.
[3]陆元章.现代机械设备设计手册[M].北京:机械工业出版社,1996.
[4]张利平,邓钟明.液压气动系统设计手册[M].北京:机械工业出版社,1997.
Fault Analysis of Hydraulic System of Bending Machine Zhang Conghua Liu Baige Ma Hongjun Huang Shengqing


Abstract:Bending machine,a general molding equipment used to bend metal plate to a special shape such as column,cone,camber and so on,is widely applied to the petroleum,chemical industry,machine manufacture and other fields.The hydraulic system principle of the 40×4000 three roller bending machine is introduced.The faults of the overturn cylinder and screwdown cylinder in practical use are comprehensively analyzed,hence the reasonable solutions are proposed and achieve definite effects.
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