液压缸活塞杆非正常回退的故障分析与改进

　　0　引言

　　现场试验时,在插头和插座处于插合状态下,活塞杆出现缓慢回退现象,回退量随着系统保压时间的延长而逐渐增加,并最终启动机械解锁,导致处于插合状态下的电插头非正常脱落,称该过程为活塞杆“非正常回退”。插头进行插合和回收动作完全是依靠液压系统液压缸的活塞杆的运动来实现的。

　　1　原液压系统及工作原理

　　如图1所示,当液压缸实施插合动作时,三位四通O型电磁换向阀处于左位,液压油依次经过换向阀1、直动式减压阀2、单向调速阀3,最后进入液压缸的无杆腔;液压缸有杆腔的油液依次经过单向调速阀7、换向阀1,最后回油箱。当液压缸实施回收动作时,三位四通O型电磁换向阀处于右位,液压油依次经过换向阀1、单向调速阀7,最后进入液压缸有杆腔;液压缸无杆腔的油液依次经过单向调速阀3、直动式减压阀2、换向阀1,最后回油箱。当电插头处于插合到位时,液压缸有杆腔和无杆腔的油液处于断流状态,换向阀处于中位机能,其P、T、A、B油口全部断开。

　　在以上操作中,由于系统的调速为回油调速,单向调速阀3和单向调速阀7分别控制液压缸的回收、插合速度;直动式减压阀2主要是控制插合时液压缸无杆腔的压力值;直动式溢流阀6主要控制进入液压缸无杆腔内的压力值不超过指标值;而回收时液压缸有杆腔的压力值由系统。

　　2　产生回退故障分析

　　对系统进行分析后发现,在换向阀处于中位机能时,电插头处于插合状态,出现非正常回退现象,其原因如下。

　　(1)无杆腔的一部分油液经过单向调速阀3减压阀2的泄油口、直动式溢流阀6阀芯和阀体之间的间隙流回油箱;造成无杆腔泄压,压力降低。

　　(2)无杆腔泄压后,造成液压缸两腔的压差进一步增加,当活塞两边的压力差足以克服活塞和缸体的摩擦力时,活塞杆出现自行回退现象。

　　3　改进后的液压系统

　　根据以上分析,同时从“节约成本”和“对系统在原有基础上进行改进”的角度出发,对系统进行改进,改进措施如下。

　　(1)把溢流阀放在换向阀前面的进油路上,避免换向阀处于中位机能时油液从溢流阀的泄油口回油箱,增加液压缸有杆腔和无杆腔的压差。

　　(2)把减压阀放在换向阀之前,避免换向阀处于中位机能时油液从溢流阀的泄油口回油箱,增加液压缸有杆腔和无杆腔的压差。

　　改进后的系统原理如图2所示,当液压缸实施插合动作时,三位四通O型换向阀处于右位,液压油依次经过直动式减压阀2、三位四通O型换向阀1、单向调速阀3,最后进入液压缸的无杆腔;液压缸有杆腔的油液依次经过单向调速阀7、三位四通O型换向阀1、最后回油箱。当插合完毕后,三位四通O型换向阀处于中位,此时系统进油口的油液经过直动式减压阀2和直动式溢流阀6回油箱,而液压缸两腔的油液处于密闭状态,无杆腔的油液没有额外的泄油口,腔内的油液不会出现外泄情况,同样,有杆腔的油液也没有额外的泄油口,腔内的油液也不会出现外泄情况,因此,两腔的压差不会变化,活塞的力平衡状态不会改变,所以不会出现在插合状态下的非正常回退现象。