液压气动系统维修及故障诊断技术05第五讲_液压基本回路故障分析与排除-80

z 分析： ' 进油节流调速回路节流后热油进入液压缸，导致液压缸
易发热，缸内泄漏增大 & 回油节流和旁路节流调速回路中通过节流阀的热油直接
排回油箱，有利于热量耗散。
故障2：不能承受超越负载（即与液压缸运动方 向相同的负载），速度稳定性差
z 分析： & 回油节流调速能承受超越负载 ' 进油节流和旁路节流调速回路在其回油路上
3、保压泄压回路故障
图2-3 保压回路故障排除 1—液压泵；2—溢流阀；3—三位
四通电磁换向阀；4—液控单 向阀；6—液压缸
故障1：不保压
z 组成与原理：（用液控单 向阀保压）
z 特点：
¾ 在20MPa压力下可保压10分 钟，压力降不超过2MPa
¾ 用于保压要求不高、保压 时间较短的情况
z 故障分析及排除（3条）：
单向顺序阀的平衡回路故障排除 1—液压泵；2—溢流阀；3—节流阀；4—三位电磁
阀；5—单向顺序阀；6—液压缸
z产生故障的原因是：停位电信号在电路 中传递的时间和电磁阀4的换向时间长， 使发信后要使缸以运动速度v下滑位移 （约50～70mm）后，缸才能停止。
¾ 出现下滑说明液压缸下腔的油液在发出 停位信号后还在继续回油。
¾ 缸内外泄漏造成不保压→ 提高缸孔、活塞及活塞杆 制造装配精度，检查并更 换密封圈
¾ 控制阀（尤其紧靠缸的阀） 泄漏造成不保压→采用锥 阀式液控单向阀
自动补油保压回路 1—液压泵；2—溢流阀；3—三位四通
电磁换向阀；4—液控单向阀；5— 电接点压力表；6—液压缸
故障1：不保压
¾ 保压时间较长→在液 控单向阀出口并联电 接点压力表5，自动 开泵补油保压。
5.2 速度控制回路 故障分析与排除
功用、类型与选用
z 功用：速度控制回路是控制执行 元件速度的回路。 z类型：调速回路；快速回路；工作 进给速度换接回路。 z主要控制方式：阀控、泵控和执行 元件控制三种方式。
先讲调速回路
一、节流调速回路及其故障排除
类型、组成与原理：
故障1：液压缸易发热，缸内泄漏增大
第五讲
液压基本回路故障分析与排除
本
分多
z z z z
与方
与速
与压 讲
析缸
排向
排度
排力 共
与动
除控
除控
除控 讲
排作
制
制
制四
除控
回
回
回个
制
路
路
路内
回
故
故
故容
路
障
障
障：
故
分
分
分
障
析
析
析
5.1 压力控制回路 故障分析与排除
功用、类型
z 功用：利用压力控制元件来控制 整个系统或局部油路的压力，以满足 执行元件要求。 z实现的主要元件是：溢流阀、减压 阀和顺序阀等 z类型：调压、减压、保压及泄压、 卸荷、平衡等回路。
四通电磁换向阀；4—液控单 向阀；6—液压缸
故障2：泄压时出现冲 击、振动和噪声
z 解决办法：控制泄压速 度，延长泄压时间，所以 要控制液控单向阀控制管 路流量，降低控制活塞的 运动速度。
为此，在液控单向阀控制 油路上设置一单向节流阀
4、采用换向阀的卸荷回路故障
卸荷回路故障排除 1—液压泵；2—二位电磁阀；3—溢流阀；4—三
在满足流量要求前提下，重新计算和选用回油管路壁厚即可。
二、容积调速回路故障分析与排除
z 类型、组成与原理：
容积调速回路有开式和闭式，多为闭式调速回 路，主要有： ¾变量泵-定量马达（缸）回路 ¾定量泵-变量马达回路 ¾变量泵-变量马达回路。 闭式容积调速回路因散热条件较差，故常常需要 设置补油装置以补偿回路中的泄漏。
增设背压阀后才能承受这种负载。但功率损 失增大
故障3：停车后工作部件再启动时冲击较大
z'
分析： 回油节流调速停车时，液压缸回油腔内常因泄漏而形成空隙，
再启动时的瞬间，泵的全部流量输入缸的工作腔，推动缸快速
前进，产生启动冲击，直至消除回油腔内的空隙建立起背压
后，才转入正常。启动冲击有可能损坏切削刀具或工件，造成
故障2： a、b、c回路不能彻底卸荷
故障分析与排除： z 阀2和阀4的规格（通径或额定流量）选得过小→故将阀2和阀 4更换为与液压泵1额定流量相当的阀即可； z 若阀2或阀4为手动操纵阀则可能是因定位不准，换向不到
位，使p→T(O)的油液不能畅通无阻，背压大→酌情处理即可。
故障3：a、b回路需要卸荷时有压，需要有压时卸荷
故障1：调压时升压时间过长
多级调压回路故障排除
1—先导式溢流阀；2—三位四通电磁换向 阀；3、4—远程调压阀；5—液压泵； 6—单向阀
z排除方法： ¾尽量缩短遥控 管路（≤5m） ¾建议在遥控管 路回油处增设一
背压阀，使之有
一定压力，这样
升压时间即可缩
短。 '但由于低压卸 荷，故部分加大
了系统能量损失。
p2为
图2-7 钻孔组合机床回油节流调速系统
此式表明，在液压缸两腔面积A1和A2一定情况下，当无杆腔压 力p1亦即供油压力pP由溢流阀调定不变时，负载F越小，背压力p2越大。在工件 上被孔钻通瞬间，负载由最大值突然降为零，致使背压力p2突然增大，升高到最 大值，因回油管路强度不足（壁厚太薄），产生爆裂。这说明该系统的回油管设 计和使用有误，即未按p2可能出现的最大值计算和选择壁厚。
z 排除方法：
为确保一定的控制压力（通常为 0.3MPa左右），可在图中a处加装一起 背压作用的阀（单向阀、溢流阀或顺序 阀均可），以保证阀4控制油压的大 小，使换向及时可靠。。
5、单向顺序阀的平衡回路故障
组成与原理：
故障1：停位点不准确
即当信号源（限位开关 或按钮）发出停位信 号（电磁铁1YA和2YA 均断电）后，缸还Байду номын сангаас 下滑一段距离后才能 停止，即出现停位位 置点不准确的故障。
位电磁阀；5—液压缸
组成与原理：
故障1：a、b回路不卸荷
故障分析与排除： z 图a回路可能是二位电磁换阀2: ¾ 阀芯卡死在通电位置（左位） ¾ 或是弹簧力不足或者折断及漏装，断电后不能使阀芯复位（右位）。 ¾ 检查弹簧，更换或补装即可。
故障1：a、b回路不卸荷
故障分析与排除：图b回路可能是 ¾ 因电路故障致使其电磁铁未能通电使阀2切换至左位→检修电 路故障即可。
（3）变量泵-定量马达容积调速回路中，液压马达产生吸空及气穴
特点（2个）：
9 能不间断地向保压系 统补油，保压时间特 别长
9 压力波动不超过1～ 2MPa。
3、保压泄压回路故障
z 泄压及其原理：通常液压 缸直径大于250mm、压力大 于7MPa时，其保压油腔在 排油前就先须泄压。
z 故障原因：
图2-3 保压回路故障排除 1—液压泵；2—溢流阀；3—三位
四通电磁换向阀；4—液控单 向阀；6—液压缸
⑴变量泵-定量马达容积调速回路中，液压马达产生超速运动
故障分析：由于受被 起吊重物的负载、外界干扰及换向 冲击压力等的影响，液压马达在加 入a处的外控单向顺序阀前常产生超 速(超限)转动的现象。
图2-8 变量泵-定量马达容积调速回路超速
故障排除：当回路中加入外控顺序阀后，即 使出现外界扰动的影响，出现液压马达超速转动时，顺序阀 的控制压力下降，平衡阀关小液压马达的回油，起出口节流 作用，从而避免了马达的超速转动。
z 故障原因：可能在当拆修时，阀2的阀芯装 反，即图a的阀错装成常闭，图b的装成常开。 z 解决办法：将二位阀拆开，调头装配阀芯。
故障4： c回路液压缸不能及时换向
z 故障分析： 回路中利用电液动换向阀4的M型
（也可以是H型、K型）中位机能卸荷。 由于中位时系统压力卸为0，待卸荷结 束发出换向信号（某一电磁铁通电） 后，要经一定延时后，控制管路中的油 液压力才能从0升至可使阀4中液动主阀 换向所需的压力，从而造成执行元件不 能及时换向。
（2）定量泵-变量马达容积调速回路中，液压马达不能迅速停住
故障现象分析： 为使旋转着的
油马达停止转动，即便停止泵向马 达供油或切断供油通道，但由于马 达回转件的惯性和负载的惯性使油 马达不能迅速停住。
故障排除：在液压马达 的回油路中安装一溢流阀6，使液压马 达回油受到溢流阀所调节的压力(背压) 产生制动力而被迅速制动。当制动背 压超出所调压力，溢流阀打开，又可 起到保护作用。所以当马达需要准停 时，应设置溢流阀制动的回路。
故障2：泄压时出现冲击、
泄压速度太快，即保压结 束换向回程中，缸上腔压 力及储存的能量未泄完， 缸下腔压力已升高，致使 液控单向阀的卸载小阀芯 和主阀芯同时打开，引起 缸上腔突然放油，流量很 大，泄压过快，导致液压 冲击、振动和噪声
振动和噪声
3、保压泄压回路故障
保压回路故障排除 1—液压泵；2—溢流阀；3—三位
¾调速阀节流调速回路用于速度稳定性要求高的系统 ¾但调速阀节流调速回路成本高，能耗大
故障6：钻孔组合机床液压系统采用回油节流调速，在工件上被孔钻通瞬间，回
油管出现爆裂
故障分析与排除：
由图所给参数可知，液压缸带动滑台
稳定运动（钻孔）时的活塞受力平衡
方程为
p1A1-p2A2=F 故此时回油管路的油液压力（背压力）
多级调压回路故障排除 1—先导式溢流阀；2—三位四通电磁换向
阀；3、4—远程调压阀；5—液压泵；
故障2：遥控管路振 动、远程调压溢流 阀3、4振动
z故障原因：同上 z排除方法： ¾在遥控管路处增 设一小规格节流阀
进行适当调节即可
通过阻尼作用消除
振动。
2、减压回路故障
减压回路故障排除 1—主缸；2—支路缸；3—节流阀；4—减压阀
事故。
¾ 停车时不使缸的回油腔接通油箱可减小启动冲击。
¾&
旁路节流调速回路也会产生此类故障 进油节流调速回路，只要在开车时关小节流阀，使进入缸的流
量受到限制就可避免启动冲击。
故障4：压力继电器不能发讯或不能可靠发讯
z 故障原因：压力继电器安放位置错误。
z 正确位置为： ¾ 在进油或旁路节流调速回路中，压力继电器应安装在液
常见故障与排除方法如下
1、多级调压回路故障
z 组成与原理：
多级调压回路故障排除
1—先导式溢流阀；2—三位四通电磁换向 阀；3、4—远程调压阀；5—液压泵； 6—单向阀
z 故障分析：在图示 多级调压回路中， 当遥控管路较长， 而系统由卸荷（三 位换向阀2处于中 位）状态转为升压 状态（阀2处于上 位或下位）时，由 于遥控管路通油 箱，压力油要先填 充遥控管路的容积 后，才能升压，故 升压时间长。
¾当缸6瞬时停止和换向阀瞬时关闭时，负 载和油液的惯性均会产生冲击压力，使缸 的下腔产生的总的冲击压力往往远大于阀 5的调定压力，而将阀5中的顺序阀打开
¾此时尽管阀4处于中位关闭，但油液可从 阀5的外泄油道流回油箱，直到压力降为 调定值时位置，故缸下腔的油液要减少一 些，必然导致停位点不准确。
解决办法（2个）： z缩短换向时间： ¾检查控制电路各元器件的动 作灵敏度，尽量缩短换向时间。 ¾将阀4换为交流电磁阀，可使 换向时间由0.2s降为0.07s。 z在图中外泄油道a处增设一只 二位交流电磁阀7： ¾使正常工作时，电磁铁3YA
压缸进油路上。 在回油节流调速回路中，压力继电器应安装在液压缸回油
口上并采用失压发讯才行，但控制电路较复杂。
故障5：速度稳定性差
z 分析： ' 节流阀的进油和回油节流调速回路在高速大负载工况速度稳
定性差 & 旁路节流调速回路在高速大负载工况速度稳定性要好些 & 采用调速阀比采用节流阀的节流调速回路速度稳定性好
故障1：液压缸2速度调 节失灵或速度不稳定
z 组成与原理： z 故障分析：当减
压阀4的泄漏 （外泄油口流回 油箱的油液）量 大时会产生这一 故障。 z 解决办法：将节 流阀3从图中位 置改为串联在减 压阀4之后的a 处，从而可避免 减压阀泄漏对缸 2速度的影响
2、减压回路故障
减压回路故障排除 1—主缸；2—支路缸；3—节流阀；4—减压阀
故障2：当缸2停歇时间较 长时，减压阀后的二次压 力逐渐升高
z 故障分析：这是因 缸2停歇时间较长 时，有少量油液通 过阀芯间隙经先导 阀排出，保持该阀 处于工作状态。由 于阀内泄漏原因使 得经先导阀的流量 加大，减压阀的二 次压力增大。
z 解决的办法：在减 压回路中加接图中 虚线油路，并在b 处装设一安全阀， 确保减压阀出口压 力不超过其调压值。
通电，外泄油道通畅 ¾停位时3YA断电，外泄油道 堵死，从而保证缸6下腔回油无
处可泄，以满足了其停位精度。
故障2、缸停止后缓慢 下滑
故障分析：这主要是液 压缸6的活塞杆密封的 外泄漏、单向顺序阀5 及换向阀4的内泄漏较 大所致。
解决办法：
¾解决这些泄漏便可排 除此故障。
¾将阀5改为液控单向 阀，对防止缓慢下滑有 益。