2.流量控制式同步回路
(1)用调速阀控制的同步回路 两个并联的液压缸,分别用调速阀控制的同步回路。两个调速阀分别调节两缸活塞的运动速度,当两缸有效面积相等时,则流量也调整得相同,若两缸面积不等时,则改变调速阀的流量也能达到同步运动。
用调速阀控制的同步回路,结构简单,并且可以调速,但是由于受到油温变化就以及调速阀性能差异等影响,同步精度较低。
(2)用电液伺服阀控制的同步回路 回路中伺服阀6根据两个位移传感器3和4的反馈信号持续不断地控制其阀口的开度,使通过的流量与通过换向阀2的流量相同,从而保证了两个液压缸获得双向的同步运动。
这种回路同步精度很高,能满足大多数工作部件所要求的同步精度。但由于伺服阀必须通过与换向阀相同的较大流量,规格尺寸要选得很大,因此价格昂贵,适用于两个液压缸相距较远而同步精度又要求很高的场合。
三、 多缸快慢速互不干扰回路
在一泵多缸的液压系统中,往往由于其中一个液压缸快速运动时,会造成系统的压力下降,影响其他液压缸工作进给的稳定性。因此,在工作进给要求比较稳定的多缸液压系统中,必需采用快慢速互不干涉回路。
图6-29所示的回路中,各液压缸分别完成快速、工作进给和快速退回的自动循环。
当开始工作时,电磁阀1YA、2YA断电且3YA、4YA通电时,液压泵12输出的压力油同时与两液压缸的左、右腔连通,两个缸都作差动连接,使活塞快速向右运动,高压油路分别被阀4、阀9关闭。这时若某一个液压缸(如缸6)先完成了快速运动,实现了快慢速换接(电磁铁1YA通电、3YA断电),阀4和阀5将低压油路关闭,所需压力油由高压泵1供给,有调速阀3调节流量获得工进速度。
当两缸都转换为工进、都由泵1供油之后,如某个液压泵(如缸6)先完成了工进运动,实现了反向换接(1YA、3YA都通电),换向阀5将高压油关闭,大流量泵12输出的低压油经阀5进入缸6的右腔,左腔的回油经阀5,阀4流回油箱,活塞快速退回。这时缸7仍由泵1供油继续进行工进,速度由调速阀10调节,不受缸6运动的影响。当所有电磁铁都断电时,两缸才都停止运动。这种回路可以用在有多个工作部件各自分别运动的机床液压系统中。
第五节 液压基本回路故障分析
液压基本回路的故障很多,有由元件本身故障引起的,也有由于回路设计不当造成的,这里就几个典型的故障实例进行分析,希望能起到举一反三的作用。
例1.有一回油节流调速回路,该回路中液压泵异常发热。该系统采用定量柱塞泵,工作压力为26 MPa。系统工作时,回路中各元件工作均正常。经检查,发现油箱内油温为45℃左右,液压泵外壳温度为60℃。另发现液压泵的外泄油管接在泵
的吸油管中,且用手摸发烫。
分析:液压泵的温度较油温高15℃左右,这是由于高压泵运转时内部泄漏造成的。当泵的外泄油管接入泵的吸油管时,热油进入液压泵的吸油腔,使油的粘度大大降低,从而造成更为严重的泄漏,发热量更大,以致造成恶性循环,使泵的壳体异常发热。排除液压泵异常发热的措施,是将液压泵的外泄油管单独接回油箱。另外,还可以扩大冷却器的容量。
例2.某双泵回路中液压泵产生较大的噪声。经检查发现双泵合流处距离泵的出口太近,只有10 cm。
分析:这样在泵的排油口附近产生涡流。涡流本身产生冲击和振动,尤其是在两股涡流汇合处,涡流方向急剧变化,产生气穴现象,使振动和噪声加剧。排除故障的方法是将两泵的合流处安装在远离泵排油口的地方。
例3.有一双泵系统,如图6-30所示。该系统有两个溢流阀,它们的调定压力均是14 MPa,当两个溢流阀均动作时,溢流阀产生笛鸣般的叫声。
分析:溢流阀产生笛鸣般啸叫声的原因,是两个溢流阀产生共振。因为两个阀调定压力一样、结构一样,所以固有频率相同,从而产生共振。排除故障的方法有三个,第一个处理方法是将两个溢流阀的调定压力错开,一个为14 MPa,一个为13 MPa。一般来说,调定压力错开l MPa就可以避免共振。但液压缸工作在13 MPa以下时,液压缸速度由两个泵供油量决定。若缸的工作压力在13 MPa~14 MPa之间时,缸的速度由一个泵的供油量决定。第二个处理方法是用一个大流量的溢流阀代替原来的两个溢流阀,其调定压力仍为14 MPa。第三个处理方法是增加一个远程控制阀3,将远程控制阀与溢流阀远控口相连通。图中阀3的调定压力比阀1、2的调定压力低l MPa以上,并在两上溢流阀的远控口处安装节流元件4、5,用以增加
溢流阀的调压稳定性。
例4.现有如图6-31所示减压回路。图中缸4为工作缸,缸5为夹紧缸。缸5将工 件夹紧后,由缸4带动刀具进行切削加工,加工完毕,发现零件尺寸超差。
分析:现场了解的情况是:溢流阀1调定压力为10 MPa,减压阀3调定压力为3 MPa,缸4的动作循环是快进——切削加工——快退。从压力表6上所见,快进时,只有0.5 MPa。这样,减压阀3的入口压力太低,所以阀的出口压力更低,造成工件窜位。故障排除措施是在缸4的进油路上,安装一个顺序阀2,其调节压力为3.5 MPa,这样不管液压缸4是什么工况,均能保证减压阀工作所需要的进油压力。另外,可以在减压阀3前,安装一个单向阀8,而不安装顺序阀。当缸4压力小于减压回路的压力时,单向阀封死,从而保证夹紧缸5所需的压力。这两个措施对比而言,后者的经济效益更好些。
例5.图6-32为液压平衡回路。该回路要求液压缸工进到位,立刻停止。但操作才发现,当工进到位,换向阀处于中位时,液压缸并不停止,仍向下偏离指定位置一小段距离。碰伤刀具与工件。
分析:该系统中采用○型机能的换向阀。当液压缸加工到位,换向阀处于中位时,因为是○型机能,所以将液压缸无杆腔的压力油封住,在此压力油作用下,液控单向阀被打开,使活塞下降一小段距离,偏离接触开关,这样下次发讯时,就不能正确动作,并将刀具、工件碰伤、造成事故。为排除此故障,可将O型机能换向阀换成Y型即可。
例6.图6-33(a)所示为进油节流调速回路。该回路要求完成快进——加工——快退。希望动作转换时平稳、无冲击、转换时停位准确。但液压缸由加工转为快退时,停位不准确,有瞬时前冲,然后才快退,影响了加工精度,有时还损坏工件与刀具。
分析:该系统出现这个故障是由于油路设计不合理造成的。当液压缸进行慢速加工时,二位四通阀1与二位二通阀2均处于右位。当转为快退时,由于二通阀与