剪切機液壓故障診斷與維修
液壓剪切機作為一種鑄坯定尺切割裝置,由于其重量輕、體積小、投資少、剪切周期短、使用安全等特點,已被許多企業所采用。
(1)剪切機的問題及分析
某廠采用的液壓剪切機液壓缸控制部分如圖R所示。該系統采用節流閥作背壓閥進行緩沖。理論分析此方案簡單可行,節流閥對從液壓缸中排出的油液進行節流,以降低活塞的運行速度,從而起到緩沖作用,避免沖擊,但該系統使用中振動較大。振動導致系統元件的可靠性及壽命下降、連接螺栓松動、管道開裂、整個系統無法正常工作,而液壓沖擊是造成該系統振動的主要原因之一。究其原因,是系統采用節流閥背壓緩沖不當。
節流閥的節流孔雖然是可調的,但在緩沖過程中卻保持不變。有,力作用時,活塞速度不可能降低至零,只能趨于一個恒定值,因而機械沖擊總是存在,說明用節流閥作背壓緩沖元件,不能徹底消除沖擊,從而引起系統振動。
液壓缸有桿腔與無桿腔面積之比是S1:S2 =1:2.82,在不計任何損失的情況下,剪切過程中P2S2=N+P1S1,N為負荷剪切力。當鑄坯被突然剪斷時,N=O,則P2S2 =P1S1,得P1=2.82P2,其值遠大于節流閥的合理壓差0.2~0.3MPa。由于節流閥前后壓力差大,能量損失也隨之增大。損失的能量全部轉換成了熱量,被油液吸收后,致使油液通過節流口時溫度升高,加劇油液變質、氧化,析出各種雜質,產生堵塞,引起節流閥堵塞現象的出現,使系統產生振動。
雖然剪切機液壓系統采用節流閥作背壓緩沖不當,但如果簡單把節流閥去掉,勢必導致液壓沖擊和振動的加劇。
(2)順序閥背壓緩沖回路的采用
根據液壓剪切機在生產實際中的使用情況可知,液壓缸換向頻繁,液壓系統往往出現瞬時流量突變并產生壓力沖擊。為了改善液壓系統的工作性能,減少沖擊和振動,將背壓元件由節流閥改為順序閥,其液壓缸控制系統見圖S。當剪切機剪切時,在剪切物被夾緊前,電磁溢流閥得電(圖中未示),系統壓力升高到7.5MPa(2lMPa/2. 8=7.5MPa),順序閥關閉,系統實現差動,使剪切速度加快;當剪切物被夾緊后,系統壓力上升超過7.5MPa,順序閥打開,不產生背壓,系統壓力繼續上升,剪切物被切斷,隨之系統壓力下降,順序閥關閉,產生背壓,形成緩沖。
(3)小結
采用順序閥使系統處于隨機背壓狀態,減少了壓力損失,減緩了振動,同時,也消除了由節流閥前后壓差較大所帶來的一系列問題。
采用上述方案后,剪切機運行效果良好,經濟效益明顯。