Y27

GXF360 2017-12-21

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Y27-315薄板拉伸液压机滑块自行下落故障分析及问题解决

■ 陕西重型汽车有限公司（西安 710200）邓呈峰李红兴何琪曹婉蕴薛永科

摘要：Y27-315薄板拉伸液压机在使用过程中出现了油压机上滑块下落故障。本文通过对液压机液压传动系统图分析，找出影响上滑块下落的的故障元件DBD溢流阀失效是设备故障根本原因。通过更换DBD溢流阀，解决了液压机上滑块下落故障，使液压机得以正常使用。

1. 故障描述

Y27-315薄板拉伸液压机为集团某公司油箱车间加工油箱盖板的重点设备，现设备主要故障为停车后（或卸荷状态不能原位停止）滑块快速下溜，对安全生产存在极大隐患；维修工在更换了阀9的控制阀二位三通电磁球阀后，问题未能解决，于是问询于某汽车装备厂。

2. 故障分析

查询液压机说明书。如果设备停车（断电）后，滑块下溜严重，主要由以下几个原因构成：①液压缸缸口密封面泄露（因为液压缸活塞杆处无泄漏，不考虑）。②压力阀调整压力太小或调节失效等因素。

3. 液压管路分析

液压机主液压缸驱动上滑块，实现“快速下行→慢速下行、加压→保压→卸压换向→快速返回→原位停止”的动作循环。在这种液压机上，可以进行冲剪、弯曲、翻边、拉伸、装配、冷挤及成形等多种加工工艺。

液压机的液压传动系统如附图所示。

液压机采用二通插装阀集成液压系统。液压传动系统图分析如下：液压机的液压系统实现空载启动。按下启动按钮后，液压泵启动，此时所有电磁阀的电磁铁都处于断电状态，于是，阀7的控制阀三位四通电磁阀处在中位，阀7卸荷。因为阀7的控制腔经三位四通电磁阀与油箱相通，阀7在很低的压力下打开，液压泵输出的油液经阀7直接回油箱。

液压系统在连续实现上述自动工作循环时，主液压缸的工作情况如下。

（1）快速下行。液压泵启动后，按下工作按钮，电磁铁YA1、YA3、YA5和YA10通电，使阀7的控制阀三位四通换向阀上位，接入液压系统，使阀8的控制阀二位四通换向阀的下位接入系统，阀8打开；使阀9的控制阀二位三通电磁球阀下位，接入回油阀，阀9打开；使阀5的控制阀三位四通换向阀上位接入系统，使阀5的控制腔接入回油，即阀5打开通油箱，液压泵向系统输油。

此时，系统中油液流动的进回油路：液压泵→阀8→液压缸上腔→液压缸下腔→阀9→阀5→油箱。系统压力p=32MPa，即阀7由右下侧压力控制阀调整，调整范围0～32MPa。

液压机上滑块在自重作用下迅速下降，由于液压泵的流量较小，主液压缸上腔产生负压，这时液压机顶部的副油箱，通过充液阀⑦向主液压缸上腔补油。

（2）慢速下行。当滑块以快速下行至一定位置，滑块上的挡块压下行程开关时，电磁铁YA3断电，YA4通电；阀5的控制阀三位四通电磁换向阀下位接入系统，阀5的控制腔与调压阀（阀5的右上侧压力控制阀）相连，主液压缸下腔的油液经过阀5在压力控制阀的调定压力下溢流，因而下腔产生一定背压，上腔压力随之升高；使充液阀⑦关闭，进入主液压缸上腔的油液仅为液压泵的流量，滑块慢速下行。

液压传动系统图

此时，系统中油液流动的进回油路：液压泵→阀8→液压缸上腔→液压缸下腔→阀9→阀5→油箱。

（3）加压。当滑块慢速下行碰上工件时，主液压缸上腔压力升高，恒功率变量液压泵输出的流量自动减小，对工件进行加压。当压力升至调压阀调定压力时，液压泵输出的流量全部经阀7溢流回油箱，没有油液进入主液压缸上腔，滑块便停止运动。

（4）保压。当主液压缸上腔压力达到所要求的工作压力时，电接点压力表发出信号，使电磁铁YA1、YA4、YA5和YA10全部断电；由于YA1断电，阀7的控制阀三位四通电磁换向阀接入中位，阀7的控制腔接通油箱，阀7打开；YA5断电，阀8的控制腔接通压力油，阀8关闭；YA10断电，二位三通电磁换向球阀控制腔与油箱断开，阀9关闭；YA3断电，阀5的控制阀三位四通换向阀接入中位，阀5关闭。这样，主液压缸上腔闭锁，对工件实施保压，液压泵输出油液经阀7直接回油箱，液压泵卸荷。

（5）卸压。主液压缸上腔保压一段所需工艺时间后，时间继电器发出信号，使电磁铁YA2、YA9通电。

YA2通电，阀7的控制阀三位四通换向阀下位接入系统，阀7由右侧上部的压力控制阀产生调整压力（p=0～16MPa）；YA9通电，二位四通电磁换向阀右位接入系统，充液阀⑦打开，从而使主液压缸上腔的压力释放，系统上腔油液流入充液油箱。

（6）快速返回。主液压缸上腔压力降低到一定值后，电接点压力表⑥发出信号，使电磁铁YA1、YA6和YA9通电，YA1通电；使阀7的控制阀三位四通电磁换向阀上位接入系统，即阀7的压力由阀7右下侧的压力控制阀调整，系统压力0～32MPa；YA6通电，阀6的控制阀二位四通换向阀上位接入系统，阀6打开；YA10断电，阀9打开；YA9通电，充液阀⑦打开，液压泵输出的油液全部进入主液压缸下腔，由于下腔有效面积较小，主液压缸快速返回，此时，系统中油液流动情况分两路，进油路：液压泵→阀6→阀9→主液压缸下腔；回油路：主液压缸上腔→充液阀⑦→副油箱。

（7）原位停止。当主液压缸快速返回到达终点时，滑块上的挡块压下行程开关让其发出信号，使所有电磁铁都断电，于是全部电磁阀都处于原位；液压泵通过阀7卸荷；阀9、阀6和阀5关闭。但是，此时，液压机上滑块缓慢落下。

4. 故障原因排查

（1）问题是怎样才能让上滑块不下落呢？上滑块下落有什么危害呢？上滑块下落有哪些决定因素，怎么克服呢？

首要考虑的是，液压机上滑块不能原位停止，调整模具危险，即使不停机（液压泵处于卸荷状况），滑块也缓慢下落；要是停机，滑块更是迅速下落。滑块之所以下落，就是主液压缸下腔油液很快“流失”。

（2）液压缸下腔的油液怎么流失的呢？要是阀9、阀5不能关闭，液压缸下腔的油就会流失，引起滑块下落。①先拆检阀6、阀5，未发现阀芯与阀套锥面处有严重磨损，仍有轻微磨损痕迹；阀芯支承弹簧完好；阀5的压力调节阀三位四通换向阀未见明显磨损。②再看看液压传动系统图，液压缸下腔还有一个DBD直动式溢流阀，与阀9并联；DBD直动式溢流阀起什么作用？其实DBD阀起平衡支撑作用，由它支承上滑块，防止下落。

那么是不是这个原因呢？我们经过调整DBD阀，发现对上滑块下落不起任何作用；于是拆掉DBD阀，把接口用堵头堵上，发现上滑块不再下落，能原位停止于任何位置。于是外购更换DBD阀，问题得到解决。

（3）为什么问题解决得如此容易呢？如果DBD阀完好，主液压缸下落，那么阀6、阀5必然畅通，才能使液压缸下腔的油流失，而且阀6、阀5必须全部畅通，这要找出是控制阀的原因、还是主阀的原因非常困难。因此，对于液压修理的先易后难原则，先更换DBD阀也是比较好的方案。