節(jié)流調(diào)速回路中速度不穩(wěn)定的故障分析與排除
圖32 (a)所示的回路是采用節(jié)流閥進(jìn)油節(jié)流調(diào)速?;芈吩O(shè)計(jì)時(shí)是按液壓缸載荷變化不大考慮的。實(shí)際使用時(shí),液壓缸的外載荷變化較大,致使液壓缸運(yùn)動(dòng)速度不穩(wěn)定。速度不穩(wěn)定的原因是顯而易見的,即節(jié)流閥調(diào)速速度是隨外載荷而變化的。
解決這個(gè)問題是用調(diào)速閥代替節(jié)流閥。但有時(shí)因沒有合適的調(diào)速閥而使設(shè)備不能運(yùn)行,從而影響生產(chǎn)。還可以由以下方法來解決。
(1)如圖32 (b)所示,在節(jié)流閥前安裝一個(gè)減壓閥6,并將減壓閥的泄油口接到液壓缸和節(jié)流閥之間的管路上。這樣處理可獲得如下效果:減壓閥6能控制其閥后壓力為穩(wěn)定值。由于減壓閥的泄油口接到節(jié)流閥與液壓缸之間的管路上,這樣當(dāng)液壓缸外載荷增大時(shí),液壓缸的載荷壓力也就增大,于是減壓閥的泄油口壓力增大,減壓閥的閥后調(diào)整壓力也增大,所以節(jié)流閥前后壓差基本不變;當(dāng)液壓缸載荷減小時(shí),其載荷壓力減小,減壓閥泄油口壓力減小,減壓閥后調(diào)整壓力也減小,節(jié)流閥前后壓差仍基本不變。所以在外載荷變化時(shí),節(jié)流閥仍可獲得穩(wěn)定的流量,從而使執(zhí)行機(jī)構(gòu)速度穩(wěn)定。
在液壓缸退回運(yùn)動(dòng)行程中,減壓閥6的泄油口壓力比出油口壓力高,減壓閥的主閥芯處于完全打開狀態(tài),液壓缸無(wú)桿腔的油液可以自由反向流動(dòng),所以單向閥不必和減壓閥并聯(lián)。
(2)如圖32 (c)所示,在溢流閥2的遠(yuǎn)程控制口上安裝一個(gè)遠(yuǎn)程調(diào)壓閥7,并將其回油口接到節(jié)流閥與液壓缸之間的管路上,使調(diào)壓閥7的調(diào)節(jié)壓力低于溢流閥的調(diào)整壓力。
節(jié)流閥進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路中,外載荷增大,節(jié)流閥的壓差減小,因此通過的流量也減小,液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度就減小。反之,外載荷減小,液壓缸的速度就增大。在外載荷變化的系統(tǒng)中,用調(diào)速閥代替節(jié)流閥就能使執(zhí)行機(jī)構(gòu)的速度穩(wěn)定。
當(dāng)液壓缸外載荷增大時(shí),其載荷壓力增大,調(diào)壓閥7的出口壓力也增大。由于調(diào)壓閥7的出油口與液壓缸入口連接,所以調(diào)壓閥的出油口壓力也增大,導(dǎo)致打開調(diào)壓閥先導(dǎo)閥的壓力和調(diào)壓閥7的閥前壓力以及溢流閥控制口壓力增大,于是溢流閥的閥前壓力也增大,使節(jié)流閥前后壓差基本不變。反之,液壓缸載荷減小時(shí),仍然能控制節(jié)流閥前后壓差基本不變。節(jié)流閥前后壓差不變,通過流量也不變,從而使執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)速度基本不變。
輸入液壓缸的流量不僅由節(jié)流閥4的開口度決定,調(diào)節(jié)壓力閥7的調(diào)整壓力同樣可以調(diào)節(jié)通過節(jié)流閥4的流量,從而達(dá)到調(diào)節(jié)液壓缸速度的目的。但通過提高壓力來調(diào)高液壓缸的速度會(huì)帶來一些問題,如能量損耗大、系統(tǒng)容易發(fā)熱等。
在圖33所示的回路中,液壓泵為定量泵,液壓缸的進(jìn)出油路分別安裝單向節(jié)流閥。因此,這個(gè)回路為節(jié)流閥進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路。為了保證液壓缸同步運(yùn)動(dòng),液壓缸左右行程都可進(jìn)行節(jié)流調(diào)速。
系統(tǒng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的故障是:液壓缸動(dòng)作不穩(wěn)定。
對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)和調(diào)試,分別調(diào)整各節(jié)流閥后,液壓缸單獨(dú)動(dòng)作時(shí)運(yùn)動(dòng)正常,同時(shí)調(diào)整并控制兩個(gè)缸運(yùn)動(dòng)速度同步節(jié)流閥時(shí),發(fā)現(xiàn)液壓缸運(yùn)動(dòng)中壓力變化較大。檢測(cè)溢流閥沒有發(fā)現(xiàn)問題。測(cè)量流人兩缸中的流量與泵的出口流量基本相等。不難分析出故障原因是由于液壓泵的容量小造成的。
在進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路中,系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)溢流閥是常開的。由于泵為定量泵,調(diào)節(jié)節(jié)流閥就能控制輸入液壓缸中的流量,定量泵輸出的多余流量必須從溢流閥溢回油箱。因此選用液壓泵時(shí),必須考慮溢流閥的溢流量。同時(shí),先導(dǎo)式溢流閥還要有一定的壓力油推開先導(dǎo)閥泄回油箱,換向閥也有一定的內(nèi)部泄漏,所以選擇液壓泵時(shí)其流量應(yīng)為如下數(shù)值:
q泵=q缸+q溢+q泄1+q泄2
式中q泵——液壓泵的輸出流量;
q缸——輸入液壓缸的流量;
q溢——進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路溢流閥的正常溢流量;
q泄1——溢流閥先導(dǎo)閥正常工作的泄油量;
q泄2——換向閥內(nèi)部及其他元輔件的內(nèi)外泄漏量。
溢流閥泄漏量的大小,隨其規(guī)格的大小、主回路的流量、調(diào)節(jié)壓力、滑閥中央彈簧特性和滑閥上阻尼小孔直徑的不同而不同。所以選擇液壓泵的流量時(shí),必須滿足系統(tǒng)的正常工作要求。液壓泵流量小,向系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)供油不足,便產(chǎn)生壓力、流量不穩(wěn)定,使系統(tǒng)無(wú)法正常工作。
排除上述故障的方法:可更換容量較大的泵,以滿足系統(tǒng)流量要求,或在系統(tǒng)工作允許的工況下,選用規(guī)格較小的溢流閥,以減小溢流和泄漏量。
這個(gè)回路采用節(jié)流調(diào)速來實(shí)現(xiàn)兩缸同步,在同步要求不高的條件下還是可以應(yīng)用的。但對(duì)于同步要求較高的液壓系統(tǒng),比較可靠的是用電液比例調(diào)速閥或用機(jī)械同步保證(將兩活塞桿機(jī)械地固定成整體)。