液压缸典型控制回路可靠性分析

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液压缸是重要的液压执行元件，它在工作中的锁紧和顺序动作常采用锁紧控制回路和顺序控制回路实现，如果控制回路设计和控制元件选用不合理，就会出现液压缸控制失效的现象，在应用中必须引起重视。

本文针对几种典型的液压锁紧和顺序动作控制回路，分析了工作特点和失效原因，提出了改进措施。

1 双向液压锁紧回路为了提高锁紧的可靠性，常采用换向阀与两个液控单向阀联合使用，又称作双向液压锁。双向液压锁紧实际上是两个液控单向阀之间相互联系，分别对液压缸的两腔进行控制的常用锁紧方式。由于液控单向阀有良好的密封性能，即使在外力作用下，也能使执行元件长期锁紧。但是，-定要注意换向阀的中位机能必须是 Y型(或 H型 )。

如图 1所示为液压支架推移缸液压系统。要求缸 6在运行中能在任意位置停止，不可以窜动，缸的锁紧回路由双向液压锁 5和换向阀3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 2调定。

在实际工作中，电磁换向阀处于中位时.活塞不能立即定位停止，出现了窜动现象。

收稿 日期：2012-10-15作者简介：马宪亭(1961-)，男，山东郓城人，高级工程师，副教授 ，主要从事机电-体化、液压与气动技术方面的教学与科研工作。

分析原因，系统中采用了三位四通 0型电磁阀.当电磁阀 3切换至中位时，液压缸 6和电磁阀3之间的油路被封闭，双向液压锁 5控制油路中的油液不能全部回油箱，剩余部分仍能维持-定的油压力 ，使双向液压锁 5不能马上关闭，直到控制油路卸压后才关闭。因此 ，在电磁阀 3切换至中位到活塞停止要有-段时间，就出现了活塞窜动现象♀决办法是将电磁阀 3改为H(或 Y)型机能，当电磁阀3处于中位时，双向液压锁 5的控制油液立即与油箱接通，压力迅速下降，液控单向阀5才能够及时关闭起到锁紧作用。

65432l-液压泵 2-溢流阀 3-电磁闽 4-调速 回路5-双向液压锁 6-液压缸图 1 液压支架锁紧液压系统2 双向液压锁紧防温度变化回路锁紧回路的典型结构如图2a所示，当换向阀(Y49液压 气动 与 密封/2013年 第 O3期型)处于中位时，液压缸被两个液控单向阀双向锁紧。在正常运行时，锁紧回路没有问题，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。

3(a)未装溢流阀 (b)装有镒流阀1、3-溢流阀 2-液压锁图 2 双向液压 防温锁 紧回路为防止温度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-个溢流阀，如图 2b所示，当温度发生变化致使液压缸两腔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。

3 液压缸任意位置锁紧防干扰回路如图3所示为专用液压设备控制回路，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。

21-三位 四通电磁阀 2-二位三通液动 闽 3-节流阀图3 液压缸锁紧无防干扰回路在调试中发现，当使 1YA通电，电磁阀 l处于右位 ，液动阀 2处于左位时，液压缸活塞向左运动；当把1YA断电时，电磁阀 1本应处于中位，液动阀 2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，二位三通液动阀2没有及时换位，原因是液动阀2的左端控制油路与具有-定背压的液压缸有杆腔回油路相通，由于回油路上的背压干扰，使液动阀2不能复位至右位，液压缸不能马上停止。

将液压系统进行改进，如图4所示 ，当2YA通电时电磁阀3处于右位，液压油通过电磁阀3进入液动阀 250的右端，使液动阀2达到右位，液压缸活塞腔进入油液，液压缸向左运动；当2YA断电时电磁阀3处于左位，液动阀 2不再受液压缸回油压力的干扰(控制)立即处于左位，液压缸得不到液压油而停止运动，达到了设计要求。因此 ，在设计使用中如果有液动换向阀，应该注意其控制油路与主回油路的干扰问题。

1-二位三通电磁 阀 2-二位三通 液动 阀3-二位四通电磁阀 4-节流阀图 4 液压缸锁紧有防干扰 回路4 顺序动作控制回路如图5所示为专用机床双缸顺序动作控制回路。

液压缸 I和缸 Ⅱ的伸出速度由安装在无杆腔上的单向节流阀 3、4控制，动作顺序由直动式顺序阀 1控制。在实际运行中出现液压缸Ⅱ无法动作或缸 I、Ⅱ同步伸出等现象。

I ⅡI、Ⅱ-硬压缸1-溢流阀 2-三位四通电磁阀 3、4-单向节流阀 5-直动式顺序阀图 5 直 动式顺序 阀控制 回路分析原因，直动式顺序阀5的开启压力来 自于单向节流阀3的进油端，当液压缸 I伸出时，溢流阀 1处于打开稳压状态。此时单向节流 3的进油端与溢流阀 1的调定压力相同。即使液压缸 I运动结束，压力也保持不变。如果使液压缸Ⅱ运动，直动式顺序阀5必须开启，如果顺序阀开启压力高于这个压力，直动式顺序阀Hvdraulics Pneumatics＆ Seals，NO.O3.2013脱硫倾翻车液压系统-例典型故障分析与诊断肖矿荣，田彩蓉，方 涛，李宏磊(武汉钢铁集团公司，湖北 武汉 430080)摘 要：根据脱硫倾翻车液压系统的工作原理，对倾翻车液压系统出现的-例典型故障进行了分析与诊断。

关键词：脱硫倾翻车；液压系统；故障中图分类号 ：TH137 文献标识码 ：A 文章编号 ：1008-0813(2013)03-0051-02The Typical Fault Analysis and Diagnosis of Hydraulic Systemfor the Desulfurizaion Rollover CarX/A0 Kuang-rong，TIAN Ct -rong.teA t TEH) LI Hong-lei(Wuhan Iron and Steel Group Corporation，Wuhan 430080，China)Abstract： Based on the operation principle of the Desulfrurizaion Rolover Car hydraulic system， the typical failure analysis is presented，and the control measures iS raised。

Key words： Desulfrurizaion Rollover Car； hydraulic systems； failureO 引言脱硫倾翻车是某钢厂铁水预处理工艺环节中的关键设备之-，它的作用是用于承载铁水罐，铁水罐在倾翻车上先完成对铁水的搅拌，然后进行扒渣处理，在进行扒渣前需要通过倾翻车上两个液压缸的升降来实现收稿日期：2012-09-14作者简介：肖矿荣(1982-)，男，陕西渭南人，工程师，本科 ，主要研究方向为连铸机设备维护工作。

5就不会开启，液压缸Ⅱ无法动作，如果低于这个压力，在液压缸 I活塞开始伸出时，直动式顺序阀阀口过早打开，出现液压缸 Ⅱ与液压缸 I同步伸出现象，使得压力顺序控制失效。

改进措施：如图7所示，把直动式顺序阀换成外控式顺序 5∝制油口在单向节流阀3后与液压缸 I的活塞腔直接相通，与溢流阀 1的压力无关，溢流阀 1不会对外控顺序阀 5的启闭产生影响。只有当液压缸 I活塞杆运动结束 .其无杆腔压力上升至外控顺序阀5的开启压力时，外控顺序阀 5进、出油口才会导通，压力油进入液压缸 Ⅱ无杆腔，从而保证了在压力控制下的顺序动作。

5 结束语液压缸的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 ，设铁水罐的倾翻。

l KR铁水倾翻车液压系统工作原理工作原理(液压泵处于工作状态，YH1不得电)如图 1所示 ：(1)倾翻车向上倾翻：电磁铁 YH3得电，来 自液压泵 1的液压油经过单向阀4、换向阀 6右位、平衡阀 7、单向节流阀 8、液控单向阀 11.1、11.2到达两个液压缸的无杆腔.同时有杆腔的油液回油箱，推动活塞杆伸计应从工作要求、元件选用和配置、系统整体等方面考虑，提高液压控制系统的可靠性。