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数控液压板料折弯机故障诊断维修(二)

发布时间:2017-07-28 浏览次数:181

  液压系统产生振动的原因比较复杂,造成的危害却很严重,如压力或流量脉动等产生的振动,可能使系统无法正常工作,降低元件的使用寿命。在此对两台数控折弯机(63t和100t)在调试中出现的噪声与振颤异常现象进行对比诊断。

  63t和100t数控折弯机工作时有液压噪声和机床振颤,由于油箱、液压元件等都复合在机床床身上部,机床振颤与液压噪声较难分辨。在对这两台设备进行初步检查时,发现100t的主要问题是:

  ①油箱盖板未正常密封,油液已乳化变质;②泵吸油过滤器和油箱液面基本持平。63t的泵吸油口和液压缸上端补油阀块有漏油现象。于是,清洗了100t的油箱、吸油过滤器滤芯,更换了液压油,并使加注新油后的液面至吸油过滤器以上。同时解决了63t的漏油现象。

  开机发现,低压保压工作时噪声和振颤较轻,高压保压工作时噪声和振颤就很严重。由此判断异常与压力有关。屏蔽电磁比例溢流阀后,单独用安全阀作系统压力调节阀,从低压到高压系统工作正常。据此推断,电磁比例溢流阀存在故障。检查电器控制没有异常,更换几个新阀芯及阀座后,问题依旧。将有问题的比例阀阀芯、阀座整体换装于其他可正常工作的设备上,能正常工作。由此发现:问题仅仅伴随着机床,与比例阀迁移无关。据此推断比例阀与机床可能存在不能很好匹配的现象,可能比例阀座里的两个节流阻尼孔不匹配。再次检查并调整比例阀座上的两个节流阻尼孔(0.5~1.0mm),效果并不明显,但仍然判断此处是问题的关键所在。

  综上,推测比例阀工作时可能发生了共振现象。

  根据机械控制系统原理中介绍,共振的数学模型函数应是典型的振荡环节,其传递函数如下:

  G(S)=V(S)/q(S)=K/[(1/ω2n)S2+(2ξ/ωn)S+1]

  式中 ωn——无阻尼自然频率;

  ξ——阻尼比。

改进措施

  由传递函数可知,ξ越小越易产生振荡。ξ<1为欠阻尼振荡,其特征为响应快,但在达到稳定值前有振荡产生,即存在超调量;一般ξ= 0.7较理想,可提供最迅速且基本无超调的响应;ξ<0.7,超调量较大;当ξ=1时,称为临界阻尼,此时不会产生振荡,即无超调量;ξ>1时,则为过阻尼,其响应缓慢,滞后很大。

  无阻尼自然频率ωn和阻尼比ξ是振荡环节的主要参数,其瞬态响应决定于这两个参数。最后,决定改变阻尼比,如图O所示,在件14与比例阀之间的工艺孔内加入圆柱销,改变了腔内的容积和油液的通流截面积,于是振颤与噪声显著下降,仔细配做圆柱销与阻尼孔间隙后,完全消除了振颤与噪声。

  电磁比例溢流阀是用输入信号来调整控制液压系统的,可实现快速、稳定、精确控制。

  本例中属于开环控制系统(见图P),因含有屯子功率放大装置,液压源轻微的扰动都会引起输出压力或流量的很大波动。

开环控制系统方块图

  本案例说明液压系统中的振荡环节在比例控制中的影响,在现代液压控制中是不能忽视的重要环节。