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液压缸锁紧回路的可靠性分析

作者:不详 ; 发布时间:2019-1-9 7:16:38 ; 来源:互联网  点击:

液压缸是主要的液压执行元件,它在工作中的停止动作常采用锁紧控制回路实现。液压锁紧回路的类型很多,但是如果控制元件的选用和回路布置不合理,就会出现液压缸控制失效的现象,在应用中必须引起重视。

1 起重机锁紧定位液压系统

通常情况下,利用三位换向阀的 型(或型)中位机能封闭液压缸两腔,可以使其在工作时的任意位置上锁紧,这是最简单的回路。但是,由于换向阀的结构是滑阀式的,不可避免地存在泄漏,可靠性差,因此,它只适用于锁紧时间短、压力小且要求不高的回路中。

如图 所示为起重机定位液压系统,要求缸 在运行中能在任意位置准确定位,不可以窜动,定位锁紧由液控单向阀 和换向阀 组成,调速回路采用调速阀和单向阀组成的桥式回路。系统的工作压力由溢流阀 调定。


故障现象:在实际工作中,电磁换向阀处于中位时,活塞不能立即停止,出现了窜动现象。

原因分析:系统中采用了三位四通 型电磁阀,当它切换至中位时,液压缸 和电磁阀之间的油路被封闭,液控单向阀 控制油路中的油液不能全部回油箱,仍能维持一定的油压力,单向阀不能马上关闭,直到控制油路卸压后,液控单向阀 才关闭。因此,在电磁阀切换至中位到活塞停止有一段时间,就出现了活塞窜动现象。

解决办法:将电磁阀 改为 (或)型机能,当电磁阀 处于中位时,液控单向阀 的控制油液立即与油箱接通,压力迅速下降,液控单向阀 才能够及时关闭起到锁紧作用。

在锁紧回路采用换向阀与液控单向阀联合使用时,一定要注意换向阀的中位机能必须是 型(或 型)的。

2 液压支架双向液压锁紧回路

如图 )所示为液压支架顶板水平支撑液压缸双向锁紧回路。当 型换向阀处于中位时,液压缸被两个液控单向阀双向锁紧。在正常条件下,锁紧回路能达到要求,当环境温度剧烈变化时,常常出现回路压力升高、液压缸不能锁紧等现象。

分析原因:当液压支架长时间工作导致油温升高时,缸内液压油体积膨胀,由于双作用液压缸活塞两侧面积不同,在同样膨胀情况下,无杆腔面积大,对活塞的作用力就大,作用力从活塞指向活塞杆,导致活塞向有杆腔移动,而液控单向阀并没有打开。

为防止油温剧烈变化对液压锁的影响,对原锁紧回路进行改进,在液压缸的两腔分别并联一个溢流阀 ,如图 )所示,当温度变化压力超过溢流阀的调定压力时,溢流阀打开,从而限制了液压缸内的最高压力,保持液压缸不动,提高了液压锁的可靠性。


3 专用液压设备锁紧防干扰控制回路

如图 所示为一专用液压设备换向回路,设计要求液压缸能前进、后退和能在其行程中的任意位置上停止。


按照图 设计的回路,在调试中发现,当三位四通电磁阀1YA 通电时,阀处于右位,二位三通液动阀 处于左位,液压缸活塞腔进油,活塞杆腔回油,液压缸活塞向左运动;当把电磁阀1YA 断电时(2YA 也断电),电磁阀 本应处于中位,液动阀处于右位,液压缸活塞应该停止运动,但是,液压缸活塞没有停止而是继续向左运动,直至到达终点才停止。经分析、检测得知:二位三通液动换向阀 没有及时换位,原因是液动阀 的左端控制油路与具有一定背压的液压缸有杆腔回油路相通,当液压缸变到停止位置时,由于回油路的背压作用,使液控阀 不能复至右位,液压缸不能马上停止。

重新设计液压系统,如图 所示,当2YA 通电时,二位四通电磁阀 处于右位,控制油液通过电磁阀 进入液动阀 的右端,使液动阀 也处于右位,液压缸活塞腔进油活塞向左运动;当换向阀2YA 断电时,液动阀 不再受液压缸回油压力的控制立即处于左位,液压缸得不到液压油而停止运动。因此,克服了原回路的不能使液压缸马上停止的缺点,达到了设计要求。这说明利用液动换向阀时,在设计使用中应该注意其控制油路与主回油路的干扰问题。


4 结束语

液压缸的锁紧控制受诸多因素的影响,严重时干扰液压系统的正常工作,在实际工作中,力求简单、可靠,应从工作要求、元件选用和配置、系统设计等方面考虑,提高液压控制系统的可靠性。

参考文献:

【1】朱瑞滨,靳军,王广怀.液控单向阀与双向液压锁的正确选用[J].液压与气动,2001(9):27 -29.

【2】黄海涛. 液压缸同步回路的设计与应用[J]. 流体传动与控制,2006(5):39-41。

【3】绍俊鹏. 液压系统设计禁忌[M]. 北京:机械工业出版社,2008.

【4】葛玉柱,胡军科.液压系统限速与锁紧回路分析[J]. 机床与液压,2010,38(6):49-51。

(作者:淮安信息职业技术学院,马宪亭)

 
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