联拉机液压系统故障的分析处理

陈学仁|文

本文通过对联拉机液压系统原理的分析，对不同液压故障现象的描述及其原因的分析，提出相应的处理方法，为调试和维护起到指导作用。

广东冠邦科技有限公司生产的凸轮式联合拉拔机，在国内多家铜加工厂家中得到应用，取得了众多用户的好评。

联拉机液压系统

1.油路分析及油缸动作控制描述

液压泵输出液压油分四路：1）经单向阀（10）（见图1，以下略）、减压阀（19）、节流阀（29），在减压阀（19）、蓄能器（28）和溢流阀（31）的共同作用下，向引钳缸和两抱钳缸前腔提供压力油；2）经两个电磁换向阀（21）、（24），向引钳缸无杆腔供油，通过控制电磁换向阀，控制引钳缸的动作；3）经单向阀（11）、（12）向柱塞缸（36）、（37）供油，各柱塞缸压力油腔在不同的工作状态向分别接通泄露油管和抱钳缸后腔；4）减压阀（20）、单向阀（10）向抱钳缸支路补油，溢流阀（32）、（33）起安全作用，蓄能器（26）、（27）起吸收液压冲击作用。

正常工作时，电磁阀（21）、（22）、（23）、（24）均不通电。

引钳缸动作：电磁阀（21）通电，引钳缸夹紧；电磁阀（21）断电，引钳缸松开；电磁换向阀P-A在引钳缸动作过程中起通道作用。

前车单拉（抱钳一动作）：电磁阀（22）通电，延时0.5秒后，电磁阀（21）、（24）通电，抱钳一夹紧；电磁阀（21）、（22）、（24）断电，抱钳一松开。

拉拔过程中出现断管现象时，一般出现在两小车之间断管，此时，电磁阀（23）通电，抱钳二始终处于打开状态，可方便处理断管问题。

图1 液压原理图

2.抱钳缸、柱塞缸和径向凸轮的关系

柱塞缸柱塞在径向偏心凸轮的作用下伸出、缩回。径向凸轮将柱塞压入柱塞缸过程中，柱塞缸空腔中压力油被压入抱钳缸后腔，柱塞缸空腔容积大于抱钳缸后腔，抱钳缸抱紧后，多余的油被支路中的蓄能器吸收掉，支路压力升高，压力略高于蓄能器的

充气压力（1.6L蓄能器，充气压力6MPa时，根据计算，多余液压油可使油路压力升高到大约6.048MPa），当柱塞缸柱塞到保压位置时，系统供油与抱钳缸后腔油路联通，若由于柱塞缸、蓄能器或支路中的阀的泄露而引起支路压力下降，低于系统供油压力时，系统供油经单向阀供油，保证抱钳缸后腔压力，使抱钳缸始终处于抱紧状态；径向凸轮旋转，远离柱塞时，蓄能器释放压力油，抱钳缸在前腔背压下松开，抱钳缸后腔油排除，柱塞伸出，到泄压位置时，抱钳缸后腔油路接通到柱塞缸溢流阀（34）支路，抱钳缸后腔压力油溢流阀的调定压力（1.8mpA）确定。

常见故障现象、分析及处理

1.系统无压力

现象：泵运行无噪音，但系统无压力输出，压力表显示压力很低或压力值为零。

如果是初次调试，则有以下几种可能：

接线错误，电机反转；叶片泵第一运行，吸口需要加油；电磁溢流阀的压力未调节；恒压变量泵调压装置未调节；油箱未加油，或加油很少，泵吸油困难；阻尼器（30）未装。

如果系统在运行中出现系统压力消失，可能的原因有：电磁溢流阀（16）有赃物卡主主阀芯；溢流阀（31）、（32）、（33）中，有一个出现故障。

处理：根据现象进行分析判断，逐条排除，如有元件损坏，必须更换新的。

2.液压抱钳油缸不动作

现象一：两个抱钳缸都不动作，检测抱钳缸前后腔压力，前腔压力高，等于系统压力。

分析：可能将减压阀（19）和溢流阀（31）的压力调节成系统压力；减压阀（19）的泄油口堵塞，减压阀调节失灵，而溢流阀（31）错误

处理：调节减压阀和溢流阀，将压力调到设计值，减压阀（19）压力设计为3.5MPa，溢流阀31的设计压力为3.8-4MPa，如果无法调压，则阀卡阻，拆卸清洗两阀。

现象二：两个抱钳缸都不动作，检测抱钳缸前后腔压力，前腔压力正常，后腔压力居高不下。

分析：由抱钳缸、柱塞缸和径向凸轮的关系可知，后腔压力正常情况应是在1.8～6MPa变化，如果压力居高不下，只可能是溢流阀（34）堵塞，无法形成溢流。

处理：清洗或更换溢流阀（34），重新调整压力。

现象三：某一个抱钳缸不动作，检测抱钳缸前后腔压力，后腔压力升不起来（假定是抱钳缸一）。

分析：柱塞缸（36）的内泄非常大，压力油经溢流阀（34）泄露掉；溢流阀(32)卡死在常开位置，这种现象也很少见；液压站清洗大修后，溢流阀(32)未安装到位，或高低压腔密封的组合垫未安装好。

处理：根据出现问题的现象和以上分析，做出判断，如果柱塞缸内泄很大，则必须更换新的柱塞缸；如果是溢流阀卡死，清洗或更换溢流阀并重新调压；如果未装到位，则重新安装溢流阀，并保证组合垫完好，否则应更换组合垫。

现象四：两个抱钳缸都不动作，检测抱钳缸前后腔压力，前腔压力正常，后腔压力为零且在小车运动过程中无变化，柱塞缸在缩回位且不随径向凸轮的转动而动作。

分析：柱塞缸油路接错了，将由系统经单向阀向柱塞缸供油的管路接到柱塞缸的泄油管路上了，溢流管路接到柱塞缸三油口的中间油口上；单向阀（11）、（12）安装反了。

处理：如果是管路接错，修改管路到正确连接，如果单向阀装反向了，重新按正确方向安装。

3.液压抱钳油缸工作不正确

现象一：两个抱钳缸的夹紧、松开位置都不对，无法正常拉拔。

分析：径向凸轮的锁紧螺栓松动，径向凸轮与主轴的位置发生相对转动。

处理：将径向凸轮调节到设计安装位并紧固好螺栓。

现象二：一个抱钳缸动作正常；一个抱钳缸动作不正常，油缸动作明显迟缓，检测油缸前后腔压力，前腔压力正常，后腔压力虽然也能升到系统压力或略低，但变化缓慢，慢速拉拔有动作，快速拉拔则跟不上。

分析：与这个油缸相连的柱塞缸内泄比较大，压力上升缓慢；与这个油缸相连的蓄能器出现漏气，蓄能器的充气压力比较低，柱塞缸输出的液压油被蓄能器吸收。

处理：检测该支路蓄能器的充气压力（液压系统停泵时检测），如果压力不够，充氮气到设定压力；如果是柱塞缸内泄比较大，更换新柱塞缸。

4.减压阀（19）压力波动大，液压抱钳油缸动作迟缓

现象：减压阀（19）压力波动大，液压抱钳油缸松开动作迟缓。

分析：蓄能器（28）的充气压力低；溢流阀（31）的调定压力过于接近减压阀（19）的压力。

处理：检查蓄能器充气压力，充氮气到设定压力；如果溢流阀的调定压力过于接近减压阀的压力，则适当调高溢流阀的压力，其压力至少比减压阀压力高0.3～0.5MPa。

5.压阀（20）压力波动大

现象一：减压阀（20）压力波动大。

分析：减压阀有赃物卡，减压阀阀芯不灵和；阻尼器堵塞，减压阀反应速度下降；单向阀（10）阀芯不灵和，无法完全关闭。

处理：针对以上分析，清洗减压阀，保证减压阀的先导油口畅通；清洗单向阀；清洗阻尼器。

现象二：减压阀（20）的出口压力波动，在1.5MPa到5MPa之间波动，钳口缸（1）后腔的压力在2MPa-4.5MPa-6MPa之间跳动，在2MPa压力值停留的时间很短，钳口缸（2）后腔的压力只能上升到4.5MPa左右。

分析：减压阀后的两个单向阀中，与钳口缸（2）相连接的单向阀处于常开状态，与其相连的柱塞缸，后腔排出的高压油经减压阀后的两个单向阀，进入到钳口缸回路。

处理：检查处理该单向阀，清理卡塞的异物，恢复单向阀阀芯到正常位置。

总结

联拉机液压系统是液压和机械配合比较紧密的液压系统，比较复杂，各种故障的原因可能性比较多，其维护比较困难，以上所列故障现象仅仅是极小的一部分。只有对液压系统原理了解清楚，遇到问题，多分析、多动手，并综合以往处理问题的经验，才能更好做到系统维护和使用。