卷取机侧导板液压系统故障分析及改进
(1)故障初步判断
根据上述现象,初步判断为伺服缸无杆腔侧的液控单向阀3关闭不严,是造成这起故障的原因。但解体检查伺服缸无杆腔侧的液控单向阀3,并没有发现该阀异常,安装该阀后,上述故障依然存在。
进一步判断认为:在电磁换向阀1处于失电状态时,若某种原因引起电磁换向阀1的T口压力较大,造成液控单向阀3的控制压力大于该阀允许的最低控制压力,引起液控单向阀3打开,且该控制压力不足以打开伺服阀前液控单向阀8。
(2)故障的进一步分析
该侧导板液压泵站由三台A4VS0250DR型恒压变量泵,其中两台工作、一台备用,可提供系统14MPa的压力和0~500L/min的流量。
电磁换向阀1的型号为DG4V-2-2AL-M-U-H6-10,该阀的最大的流量为30L/niin(25MPa);电液换向阀10的型号为DG5 V-5-6CL-2-J-H-M-U-5-20,该阀的最大的流量为160L/min( 31. 5MPa);单向阀14、15开启压力均为0.035MPa;阀块内泄油管直径为10mm、深327mm,L管内径为8mm、长5m左右;液控单向阀3、5、8的型号为DT8PI-10-05-11-ENB。
按VICKERS公司提供的产品样本,打开液控单向阀的最低控制压力为:
p控制压力=(pout-pin)/A+pin+C (4-12)
式中 pout——自由流动的出口压力;
pin——自由流动的进口压力;
A——控制活塞对单向阀的面积比,该阀的控制活塞对单向阀的面积比为2.6;
C——随型号/开启压力而变化,该阀为0.4MPa。
因液控单向阀8前的压力为该系统压力14MPa,按上述公式可以算出打开液控单向阀8的最低控制压力为6.2MPa;而侧导板液压缸在伸出时负载较小,无杆腔的压力为2MPa左右,按上述公式可以算出打开液控单向阀3的最低控制压力为1.2MPa。
为了检查电磁换向阀1的T口有无高压,拆除L管中单向阀15前的管接头,在电液换向阀10的DT3得电伺服缸伸出时,L口处液压油持续高速喷出来,且伺服缸到位后,喷出的液压油压力增大,而在电液换向阀10的DT2得电伺服缸缩回时,L口处液压油持续不断地喷出来,且伺服缸到位后,液压油不再喷出来。至此可以认为故障是阀块内部孔系相交造成的。重新校核阀块孔系,发现伺服缸无杆腔侧的溢流阀4前孔道A处与电磁换向阀1的回油孔道B处因设计原因造成如图M虚线所示的相交孔道。
伸出到位后,伺服缸无杆腔的压力因冲洗阀16泄漏维持在3MPa左右;在电液换向阀10的DT2得电时,伺服缸缩回,无杆腔的一部分液压油经单向节流阀11回油箱,另一部分液压油经液控单向阀3及冲洗阀16回油箱,因伺服缸无杆腔没有回油,伺服缸缩到位后没有油流声。
(3)液压系统故障处理与改进
在确认阀块孔道相交后,需切断电磁换向阀1的T口与AB之间的连接,如图N所示,在单向阀2与阀块之间增加一个过渡阀块,单独将电磁换向阀1的T口引出来,连接到L口,同时堵住阀块上的L口。将过渡阀块安装好且重新配管后,故障现象消失。