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500吨油压机液压系统故障分析及改进 周勇超 摘要：针对500吨油压机使用过程中出现的故障问题，分析了问题产生的原因，并对系统作了适当的改进 关键词：油压机；二通插装阀；液压系统故障和问题；系统改进 一、500吨油压机的简介 本机为立式单柱板焊C型结构，由整体机身、高压油缸、行程限位、压头、液压系统和电气控制系统等部件构成。机身上部箱体为支承高压活塞油缸用，压头与油缸活塞杆连接，由活塞杆驱动上下，并有四根导向杆导向，作全程运动。机身后壁为腹腔箱体，承受压机的受力弯矩。油缸顶部安装有充液油箱，充液箱内有充液阀。机身顶部装置有油箱和动力泵站系统，包括油泵电机组、阀组、管路系统等。 该500吨油压机液压系统采用二通插装阀作为主要的控制元件。二通插装阀是一种结构简单，标准化，通用化程度高，通流能力大，液阻小，密封性能和动态性好的新型液压控制阀，在压力机、塑料成型机械，压铸机等高压大流量系统中广泛应用。 二通插装阀的基本技术特征可以归纳为：先导控制，座阀主级、插装式连接。插装阀主要由锥阀组件、阀体、控制盖板及先导元件组成。锥阀组件上配置不同的盖板，就能实现不同的功能，同一阀体内可装入若干个不同机能的锥阀组件，加上相应的盖板和控制元件组成所需的液压回路或者系统，使结构很紧凑。同传统滑阀相比，它采用微型结构的先导控制，可不受限制地接受各种形式的开关、模拟和数字信号的控制并进行包括机械、液压参量的反馈和比较，在同一主级上复合压力、流量和方向诸功能，有极佳地可控性，座阀结构的主级系线密封和零遮盖，轴向结构短，阀芯加工灵活，泄漏几乎为零。 本机就是利用二通插装阀的基本原理，由两组压力控制阀和方向阀组合垂直放置而成。插装阀2是高低压控制阀，控制油泵的启压和卸荷，高压部分用于压头的下降，低压部分用于压头的抬升；插装阀1为方向控制阀，控制油缸无杆腔的进油；插装阀3是方向控制阀，控制油缸下腔的进油，插装阀4是高低压控制阀，控制油缸有杆腔的背压与出油。图一是压机原液压系统原理图，表一是液压系统电磁铁动作表。 该压机使用160YCY压力补偿轴向柱塞泵，该泵的特点是：工作流量随系统压力的升高而相应减少，当泵的流量减少到公称流量的40％时，压力再升高，其流量不再变化，满足了压制速度的稳定型要求。油压机有手动和自动两种工作模式，手动模式适合单件工件的压制加工，自动模式适合批量工件的压制。在手动模式下，按下压头压下按钮，电磁铁3Y1b，3Y2b动作，油泵启动，插装阀4打开，油缸有杆腔与油箱连通，充液阀吸开，压头凭自身重力快速下降并加压，充液池内油液补充进无杆腔。当压头碰到快速转慢速限位SQ2时，电磁铁3Y2a动作，油缸有杆腔建立背压，充液阀关闭，压头克服背压慢速下降。按下压头上升按钮时，若SP2压力继电器有信号输出，只3Y5，3Y2a得电，打开液控单向阀，无杆腔内高压油液通过液控单向阀卸压，直到压力继电器不再有信号输出，则3Y1a，3Y4ab再得电，油泵低压启动，液控打开充液阀，无杆腔内大量油液通过充液阀快速流到充液池内，压头快 动作 3Y1a 3Y1b 3Y2a 3Y2b 3Y3 3Y4ab 3Y5 快降 ○ ○ ○ 工进 ○ ○ ○ 稳压 ○ 卸压 ○ ○ 回程准备 ○ ○ ○ ○ 回程 ○ ○ ○ 表一：液压系统电磁铁原理图 速上升，在碰到下限位后停止。 二、故障现象 该油压机在投入使用后，由于液压动力总成设计施工上的缺陷，出现了诸多的故障和问题无法解决，对生产造成了很大的影响。主要有以下几个方面： 管路系统泄漏严重，由于该压机是上置式油箱，泄漏油液沿机体流下，影响了操作人员的正常生产和产品的工艺要求，满足不了公司相关HSE的要求。 液压动力泵站冲击振动大，油泵组开启后噪声很大，并伴有液压管路冲击，整体机身有震动感，阀件经常因此而故障频繁。 由于油泵站设计的关系，油液污染十分严重。 系统压力不稳定，有时压力太高导致油管接头破损泄漏，有时保压不能实现，有时压力很低，压机无法使用。 油箱油位低时无警示，操作人员照样开机，导致油泵吸空受损。 主油缸活塞杆密封圈漏油严重。 系统油温偏高，在长时间使用后不得不停机自然降温。 三、故障现象分析 原液压动力泵站的管路布置和连接比较凌乱，主要压力管和控制管路的管夹安装不到位，没有任何避震措施，在系统冲击振动下，管路及接头泄漏油十分严重。 由于原系统油泵组和阀组采用硬管直接连接，油泵吸油口管路也同样采用法兰直接连接，造成油泵组的振动无法规避，反而传递给了系统，增加了系统故障。 油液部分与空气直接连通，油液受到车间粉尘污染而带有杂质，同时，液压油箱在制作时没有考虑到清洁保养的要求，在不彻底拆解系统管路的前提下无法进行清洗，使污染物越来越多，加上加油和维修过程中带入的