某型桥梁装备液压系统典型回路故障分析与排除.pdf
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1、经验交流No.7,2023DevelopmentManagementandMechanical2023年第7 期Total243总第2 43期机械管理开发D0I:10.16525/14-1134/th.2023.07.101某型桥梁装备液压系统典型回路故障分析与排除张洪,胡雪豪(陆军工程大学,江苏南京210007)摘要:某型桥梁装备架设液压系统由压力控制回路、方向控制回路和电气控制单元等组成,由于其作业环境恶劣,在使用中不可避免出现各种故障,分析了该装备液压系统的几种典型回路的组成结构、工作原理与故障特点,提出了故障的排除措施。该论文研究成果可用于指导其他工程装备液压的维修保障。关键词:压力控
2、制回路;方向控制回路;故障分析;故障排除中图分类号:TH137文献标识码:A文章编号:10 0 3-7 7 3X(2023)07-0248-030引言某型桥梁装备架设系统由液压系统、电控系统和机械结构等组成,其中液压系统是整个架设系统的动力源,它在电控系统的控制下,将发动机传递过来的动力转换为压力油,驱动架设系统的转架油缸、展桥油缸、支腿油缸、舌形臂油缸、插销油缸等执行机构协调运行,与机械系统一起,完成桥梁的架设、撤收等动作 1。架设液压系统主要由各种压力控制回路、方向控制回路和调速回路等构成,这些回路在工作中因各种原因难免产生故障。桥梁的电控系统的控制箱、操作台、显示终端等电气单元或元器件在
3、使用中都可能产生各种各样的故障。基于此,主要分析了液压系统各种回路的故障原因及排除措施,以及电控回路的主要元器件故障原因、故障机理与故障模式的检测、分析、诊断与排除。1压力控制液压回路故障机理1.1判断压力控制回路故障的基本方法液压系统工作回路中的高压油液压力的控制与调节一般是通过调压阀进行控制与调整的。调压阀的基本工作原理是通过调压弹簧的弹力与液压油作用的阀芯作用面上产生的压力互为平衡而起到压力调节作用 2-31.1.1压力低,不能调定到所需压力1)液压回路中用于控制压力的溢流阀或调压阀的控制弹簧的弹力不足,调压弹簧安装方式错误或未装。2)压力控制回路中的电控比例溢流阀或液压先导溢流阀主阀芯
4、中用于阻尼作用的通孔堵塞,这样先导阀芯在先导油路的压力驱动下,推动主阀芯克服主油路的液压作用力和主阀弹簧的弹力向上移动,使主阀芯偏离调压弹簧的作用范围使其失去压力控制作用,这样较低的主回路压力(未达到调定压力值就可使主阀的溢流口打开产生溢流作用。如果桥梁装备液压回路中的溢流阀等压力调节阀正常工作时突出现故障,其原因通常如此。3)溢流阀的阀芯因长期磨损、异常磨损导致外表面损伤,或阀座孔内壁磨损或其他损伤,导致两者密封性能下降明显,高低压腔严重泄漏。4)调压阀的阀芯被液压油中的异物卡住不能正常移动,失去调压作用。1.1.2设定压力高,不能恢复到额定值1)调压阀的阀芯被液压油中的污染颗粒等卡死,始终
5、处于关闭位置,导致主阀芯不能打开。2)液压系统的溢流阀或调压阀修复或保送后安装错误,进出油口接反,进油腔无压力油驱动阀芯动作,溢流阀无法打开工作。3)先导阀的阀芯阻尼孔被油液污染物堵塞,压力油不能进行内腔推动主阀开启运行。1.1.3压力值波动范围大1)液压油中混人大量空气,空气受到周期性的作用形成压缩释放效应,使得系统压力值大范围摆振。2)溢流阀的阀芯和阀座孔的磨合不好,或匹配性差,移动过程不平稳或因油液污染导致阀芯在阀座孔内移动卡涩、不灵活 43)阀芯阻尼孔直径变大,消弱其阻尼作用。4)液压回路中的弹簧、管路和其他元件形成共振。1.2液压执行机构工作顺序异常故障的检测与维修图1是某型桥梁装备
6、上装液压回路架设执行机构顺序控制原理,图1中的两个系统均为定量泵控制系统。图1-1液压缸A的无杆腔进油路采用了单向节流调速阀,液压缸B的无杆腔进油路安装了单向顺序阀已控制其工作次序。该液压子系统工作顺序是液压缸A先行伸出,当其活塞杆伸出到位后,液压缸B才开始活塞杆伸出动作。缸A和缸B的负载分配比为2:1。该回路和故障现象为:当桥梁装备启动后,操作控制按钮使电磁换向阀处于左边,液压缸A和缸B几乎同时伸出,未按正确的执行顺序,即先缸A外伸到位后再缸B伸出。在该回路中,虽然液压缸A的载荷是液压缸B收稿日期:2 0 2 2-0 4-0 2第一作者简介:张洪(19 9 1一),男,毕业于南京科技职业学院
7、,现就职于陆军工程大学,主要从事军用桥梁教学保障的工作。249.张2023年第7 期洪,等:某型桥梁装备液压系统典型回路故障分析与排除BB1-1改进前1-2改进后1定量泵;2 溢流阀;3电磁换向阀;4顺序阀;5 调速阀;6、7 一单向阀图1顺序阀选择不当的系统载荷的一半,并且缸B前安装了顺序阀,照理液压缸A和液压缸B的执行顺序应该是前者在后者之前,但实际执行顺序并非如此。产生这种故障的原因在于,该回路中的溢流阀2 是系统的安全阀压力调节阀,该阀将系统的压力限定为某一定值,这样使得电磁换向阀之前的油路中的压力恒定,当压力超过其调定压力时该阀溢流使部分油液回油箱。调整节流阀5 可调节输入到液压缸A
8、无杆腔的油液流量,从而调节了缸A活塞杆的伸出速度。因为该回路为定量液压泵回路,调节溢流阀时减少的流量必然经溢流阀返回油箱,另一部分调压油则经节流阀运动无杆腔推动活塞移动 5 。安装于液压缸B无杆腔进油路的顺序阀4是一种内控式(直控式)顺序阀,其工作压力低于溢流阀的调定压力,所以系统工作也就是电磁换向阀置于左位时,液压缸A开始动作,系统压力升高从而导致顺序阀4打开推动液压缸B动作,未能起到液压缸B在缸A动作结束后再动作的效果。为实现液压缸A和缸B顺序动作的目的,可将图1-1中的内控顺序阀替换为他控顺序阀,且顺序阀4的外控油口通过管路与液压缸A的无杆腔溢流阀出油口连接,此时,他控顺序阀的启动压力是
9、由缸A的无杆腔负载压力决定的,使用时将他控顺序阀的启动压力调定为稍高于液压缸A的最大负载压力。改进后的液压回路的工作原理为:通过电控系统操作电磁换向阀置于左位,来自于液压泵的高压油经电磁换向阀内部油道后,一部分油液通过节流调速阀进人液压缸驱动其动作,多余的油液经溢流阀溢流回油箱。当液压缸活塞杆伸出到位后,其无杆腔压力急剧升高,当压力达到内控顺序阀4的调定压力时,顺序阀打开,高压油进人液压缸B的无杆腔驱使其动作。2调速回路的故障排除2.1调速回路故障分析的基本原则速度调节是液压系统的重要功能,液压系统工作过程中各执行机构的动作速度随时需要调节,如果速度调节功能异常,会严重影响桥梁装备的正常作业功
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