30000kN油壓機(jī)液壓系統(tǒng)故障診斷

                                姬向鋒, 趙新建
                    (寶雞鈦業(yè)股份有限公司熔鑄廠設(shè)備科, 陜西寶雞721014)
   摘要: 針對30000kN油壓機(jī)系統(tǒng)無法加壓這一常見故障可能產(chǎn)生的原因進(jìn)行了詳細(xì)的剖析和闡述, 建立了故障樹, 最后利用故障樹分析法查找出故障原因。
   關(guān)鍵詞: 故障樹; 30000kN油壓機(jī); 壓力
          The Fault Diagnosis for Hydraulic System of 30000kN oil Press Machine
                  JI Xiangfeng, ZHAO Xinjian
             (Baoji Titanium Industry Co1LTD1, Baoji Shaanxi 721014, China)
    Abstract: The main reason of the fault that 30 000kN oil p ressmachine can not p roduce p ressure was analyzed. The malfunction tree was found. The reason ofmalfunction was p resented.
   Keywords: Tree ofmalfunction; 30 000kN oil p ressmachine; Press
     1、　引言
    某股份有限公司熔鑄廠的主要任務(wù)是熔煉鈦鑄錠, 而30000kN油壓機(jī)正是為了滿足熔煉工藝的需要, 將海綿鈦壓制成電極的設(shè)備。因此, 只有保證油壓機(jī)的正常運行, 減少停機(jī)率才能保證電極的正常供給, 企業(yè)的生產(chǎn)才能得到保證。因此在生產(chǎn)過程中如果發(fā)生某些故障時, 必須采取一些措施盡快排除故障, 保證設(shè)備有效運行, 降低故障率, 提高設(shè)備效率。
     2、　30000KN油壓機(jī)液壓系統(tǒng)原理及故障現(xiàn)象
   
  為滿足一般壓制工藝的要求, 要求主缸完成快速下行——慢速加壓——卸壓——壓塊壓出——回程的工作循環(huán)。如圖1 所示是30000kN油壓機(jī)液壓系統(tǒng)原理圖, 空程下降時4CT和4CT1得電, 主缸在自重作用下下行, 提升缸內(nèi)油液經(jīng)閥1、閥2 返回上油箱; 加壓時, 1CT、2CT、4CT和4CT1 同時得電, 泵1和泵2停止卸荷, 油液進(jìn)主缸和充液閥, 使充液閥關(guān)閉, 實現(xiàn)加壓(后文將結(jié)合充液閥結(jié)構(gòu)圖詳細(xì)說明) ; 卸壓時8CT得電, 使閥5打開, 主缸內(nèi)油液經(jīng)閥5 返回上油箱; 快速返回時, 1CT、2CT、4CT和5CT1同時得電, 油液經(jīng)閥1 至提升缸, 同時油液打開液控單向閥6, 使充液閥在彈力作用下復(fù)位(恢復(fù)到常開狀態(tài)) , 主缸內(nèi)油液經(jīng)充液閥返回上油箱。
   常出現(xiàn)的故障現(xiàn)象: 控制加壓但主缸加不上壓力, 壓力表無指示。
     3、　液壓系統(tǒng)故障診斷的常用方法
在液壓系統(tǒng)中, 故障的的癥狀與故障源并不是一一對應(yīng)的關(guān)系, 它們往往存在著交錯與重疊的現(xiàn)象。一個癥狀可能有不同的原因, 一個故障源也會引起多種癥狀。并且液壓元件或密封內(nèi)部的損壞不易觀察到等等。這些都給診斷和分析帶來了不小的困難。故障診斷總的原則是先“斷”后“診”。即先從故障現(xiàn)象著手, 然后分析故障機(jī)理和故障原因, 最后采取對策, 排除故障。故障分析的主要方法是采用故障樹分析法對液壓故障進(jìn)行診斷。故障樹分析法是一種將系統(tǒng)故障形成的原因, 由總體至局部按樹狀進(jìn)行逐級細(xì)化的分析方法。是對復(fù)雜系統(tǒng)的故障進(jìn)行分析診斷的有效手段。以下筆者結(jié)合某熔鑄廠30000kN油壓機(jī)的具體故障現(xiàn)象, 運用故障樹分析法進(jìn)行診斷。
     4、　故障及故障的原因分析
   30000kN油壓機(jī)經(jīng)常發(fā)生加不上壓的現(xiàn)象, 而且每次的原因都不盡相同, 這給檢修帶來了困難, 增加了盲目性。為了使維修時思路更為清晰, 減少盲目的拆換, 筆者用故障樹分析法對故障進(jìn)行分析。
    根據(jù)故障的現(xiàn)象分析可能的原因主要有下列幾種:
 (1) 液壓泵的故障。若泵不打油系統(tǒng)壓力肯定加不上去。
   泵打不上油的主要原因: ① 油箱內(nèi)油位過低;②吸油管漏氣; ③ 油液粘度過大; ④ 過濾網(wǎng)太臟;⑤油泵泄漏; ⑥油液污染; ⑦油泵電機(jī)接反等。
 (2) 溢流閥故障。若溢流閥出現(xiàn)故障, 使通往主缸的油從溢流閥泄漏, 也會引起加不上壓的現(xiàn)象。
   溢流閥故障的主要原因:
①主閥芯阻尼孔堵塞, 使油液不能經(jīng)過阻尼孔到達(dá)先導(dǎo)閥前腔, 而在很低的壓力下直接頂開主閥芯(主閥彈簧只有很小的剛度) , 先導(dǎo)部分失去了對溢流閥的調(diào)壓作用。
②先導(dǎo)閥的彈簧斷裂或卡死在開口位置。先導(dǎo)閥同樣失去調(diào)壓能力, 使油液在低壓下溢流。
③主閥芯卡死在開口位置。使油液未經(jīng)調(diào)壓直接回油箱。
④溢流閥外控口所接的二位二通電磁閥卡死在開口位置或電磁鐵不能得電。
⑤主閥芯或先導(dǎo)閥芯磨損嚴(yán)重, 起不到密封作用。
 (3) 主換向閥(圖1所示閥1) 故障。當(dāng)閥1無法正常換向時會使油液無法到達(dá)主缸, 引起加不上壓。
   主換向閥故障的主要原因:
①閥1是二位四通電液換向閥, 因此當(dāng)先導(dǎo)閥芯或主閥芯卡死在中位。
②輔助油泵損壞。使液控回路無法推開閥1 的先導(dǎo)閥而無法換向。
③輔助油泵口的溢流閥7 故障。使油全從溢流閥泄走, 達(dá)不到推開先導(dǎo)閥的壓力而使閥1 無法換向。
  (4) 液控單向閥5故障。若液控單向閥5不能封住主缸內(nèi)的油,油會反向經(jīng)閥5 至節(jié)流閥8 回上油箱,引起加不上壓的現(xiàn)象。
    液控單向閥故障的主要原因:
①液控單向閥卡死在開口位置。
②液控單向閥閥芯磨損嚴(yán)重, 起不到密封作用。
③二位二通閥4卡死在常開位置或8CT不能失電, 使輔助泵的油頂開液控單向閥處于反向常開。
  (5) 液控單向閥6故障。若液控單向閥6 故障,則不能克服彈簧力使充液閥關(guān)閉, 可能加不上壓。液
控單向閥的故障同故障(4) 的①、②兩條。
  (6) 充液閥故障。充液閥密封損壞、彈簧斷裂、主閥芯卡死、充液閥無法關(guān)閉都可能出現(xiàn)加不上壓的現(xiàn)象。
  (7) 順序閥故障。要完成加壓過程必須先關(guān)閉充液閥, 再加壓。順序閥起到按一定順序動作的要
求。
   順序閥故障的主要原因:
①主閥芯或先導(dǎo)閥芯阻尼孔堵塞, 使順序閥失去調(diào)壓作用或順序閥無法打開。
②主閥芯或先導(dǎo)閥芯卡死, 使順序閥失去調(diào)壓作用或順序閥無法打開。
③主閥或先導(dǎo)閥的彈簧變形或斷裂。
④順序閥的調(diào)定壓力不對。順序閥的調(diào)定壓力應(yīng)大于油液克服彈簧力使充液閥關(guān)閉的最小壓力。
     5、　建立故障樹
    在對系統(tǒng)加不上壓這一故障原因進(jìn)行詳細(xì)、全面的分析后, 建立故障樹。把加不上壓力作為故障樹的頂時間事件, 找出頂事件發(fā)生的所有直接的原因, 把第3章所列的7條原因作為第二級事件。再找出第二級事件發(fā)生的全部直接原因和可能原因, 逐級查下去, 最終找到故障的根本原因。故障樹如圖2所示。
    
     6、　利用故障樹查找故障原因
    根據(jù)故障表現(xiàn)的情況, 首先排除液壓泵故障和主換向閥故障, 因為液壓缸能實現(xiàn)上升和下降運動; 第二, 當(dāng)主閥處于中位時, 液壓泵處于卸荷狀態(tài), 此時手動電磁鐵1CT和2CT控制的閥芯, 看到前級油管處的壓力表能上升到加壓所需壓力, 因此排除溢流閥故障; 第三, 在剩余的幾個故障原因中, 利用排除液壓故障“先易后難”的準(zhǔn)則, 依次檢查了液控單向閥5和6, 均未發(fā)現(xiàn)問題, 則故障原因便鎖定在充液閥上。
             
   圖3 所示為充液閥的結(jié)構(gòu)原理圖。在加壓階段控制油液通過閥1———閥9———閥8 到達(dá)充液閥, 即圖3 所示A處, 在油壓作用下閥芯1 克服彈簧力關(guān)閉, 當(dāng)壓力升高到順序閥的調(diào)定壓力時, 油液進(jìn)主缸開始加壓。加壓過程中壓力升高, 充液閥芯在閥6、閥8 的作用下始終關(guān)閉, 完成加壓。
    根據(jù)圖2的故障樹圖, 對充液閥進(jìn)行檢查, 最終把故障點鎖定在充液閥不能關(guān)閉是由順序閥引起的。打開順序閥經(jīng)仔細(xì)檢查后發(fā)現(xiàn), 順序閥主閥芯的阻尼小孔堵塞, 使通往充液閥的油路無法建立壓力使其關(guān)閉,疏通后故障解決。
     7、　結(jié)束語
   筆者通過故障樹分析法快速、準(zhǔn)確地分析了系統(tǒng)加不上壓的原因并予以解決。運用故障樹分析法思路清晰, 可避免盲目拆換元件, 節(jié)約檢修時間, 提高生產(chǎn)效率。它可以作為維修指南長期運用。
參考文獻(xiàn)
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