（索斯沃斯（上海）升降设备有限公司 上海市奉贤区新林路1629号 201416）
摘要：气动系统其工作介质为压缩空气，不污染环境，可在潮湿、溅水、有粉尘的环境下工作.
但存在力矩范围小，易泄露，不适用低速驱动；液压传动具有力矩范围大，超载能力由溢流阀限定，系统稳定的特点；而液压泵站和液压系统通常要用电力控制；常规的电控系统，不适用防火防爆的场合，而专用的防爆系统，体积大，成本高，结构复杂；
结合气动和液压的优点，压缩空气做动力源，用气动马达驱动油泵，通过液压系统，推动执行油缸进行工作；这种气液联动防爆升降台的控制回路是纯气动控制，避免了因电火花起爆的危险，尤其适用于粉尘高、易燃、易爆的高危场所.
关键词：气动控制；气动马达；液压执行机构；防爆升降台；控制原理；问题处理
1.引言
液压升降台属特种设备、物流设备；在油漆、涂料、化工、，制药、食品加工以及核电工业等洁净度要求高及高火险工作环境，要求设备具有较高防火、防爆等级要求，这些防爆设备为了满足特殊环境的要求及特种设备的规范要求，这类设备通常体积大，较重；专业要求高，制作成本较高，使用和检修不方便.而气-液联动，则从另外的一个方面满足了这些要求.具有工作介质简单，无污染；以压缩空气做动力源，用气马达带动油泵，推动液压执行机构工作，控制回路也全部用气动元件.实现系统无电操作，从根本上避免了电火花的产生，从而达到防火，防爆要求.这种设备在一些高危场所及防爆要求高的工作环境得到了较好的应用，并取得了较好的使用效果.（图1为诺信（中国）有限公司设备使用现场）
1.球阀 2.气动三联件 3.气管快接头 4.手动换向阀 5.单向阀（气压）6.气动限位开关 7.气动换向阀（上升）
8.气动换向阀（下降）9.气动马达 10.油路板（阀块）11.单向阀（液压）12.齿轮泵 13.溢流阀 14 吸油过滤器 15.油箱 16.全调型压力补偿流量阀 17.防裂阀 18.单作用油缸 19.气动卸荷阀
将系统接入符合规定压力的压缩空气，打开球阀1，观察三联件上的气压表，系统压力在6~8kgf/cm2，调节气动三联件2中的溢流式减压阀，使系统稳定，且符合工作压力要求；检查设备，确定无异常后，接通快接接头3，使压缩空气进入工作系统.
检查台面上的罐装设备正常后，准备罐装工作；
首先，插入侧边的插板，插板压下气动限位开关，接通单向阀5与气动换向阀7、8，为系统进入工作做好准备，侧边的插板，如果忘记插入，或者有异常，则气动限位阀6不能动作，此处将系统气动回路切断，压缩空气不能进入气马达，系统不能正常工作.因此，气动限位阀6对整个系统进行安全保护.即：起到气动安全互锁的作用.
压下手动换向阀4，使压缩空气经过手动换向阀4，换向阀5（左侧），气动限位阀6，使压缩空气推动上升气动换向阀7动作，切换后，使压缩空气进入气动马达9，推动气马达工作，旋转的气马达，输出扭矩带动齿轮油泵12工作，将油箱15内的液压油，经过过滤器吸入油泵，经过油泵向系统提供压力油.油泵产生的压力油，经过液压单向阀11，流量阀16和防裂阀17进入单作用油缸18下腔，推动油缸缸杆伸出，使升降台上升.溢流阀13，调节油泵供油压力，起定压、防止过载的作用.[1]
当升降台需要下降时，提起手动换向阀4，压缩空气进入换向阀5（右侧），气动限位阀6，使压缩空气推动上升气动换向阀7动作，切换后，使压缩空气进入气动马达9，推动气马达工作；使液压系统正常工作；同时，压缩空气经过气动限位阀6推动下降气动换向阀8动作，使压缩空气进入气动卸荷阀19，其切换后使油泵产生的压力油经过单向阀11和气动卸荷阀19流回油箱，此时，油缸下腔的压力油经过防裂阀17，流量阀16卸荷阀19流回油箱；缸杆在升降台及载荷的作用下收缩，实现升降台下降.其中，下降的过程中通过调节全调型压力补偿流量阀16的开度，使卸荷的流量得到控制，实现了升降台下降速度的调节.
当系统异常，油管爆裂时，防裂阀17在失压的情况下切换，使油缸内的压力油保压.而使升起的升降台及负荷位置保持不下沉.防止发生危险.
将手动换向阀4切换到中间位置时，压缩空气气路被其切断，气动换向阀6、7、8、卸荷阀19复位.由于系统没有压缩空气进入，气马达停止工作，连接的油泵及液压系统由于动力源被切断而停止工作.
3 气液联动防爆升降台的常见故障及处理方法
3.1升降台不能举升或升高速度缓慢
（1）气路没有打开或系统压力偏小
措施：打开球阀1，观察三联件2上的压力表指针，指示压力不小于工作要求压力；
（2）升降台侧边压板没有插上，或气动限位阀6不能动作.
措施：插上侧板，并检查或更换气动限位阀.
（3）手动换向阀4在中间位置，或换向阀不能复位.
措施：切换换向阀到需要的工作位置，检修或更换换向阀；
（4）气动换向阀7不动作，
措施：首先检查进气管是否有压缩空气进入.如果没有，逐级检查前段的管路，并排除异常.如果换向阀不动作，则检修或更换.
（5）马达不工作
① 压缩空气供应不足
措施：确认压缩空气供应的压力，可增加气源蓄能装置，确保工作压力稳定；
②无足够润滑导致过热膨胀或内部机件损坏、破裂。
措施：确认气动马达及油泵以及机械运作部分之状况，修复或更换配件。
（6）转动方向相反，空气供应配管连接错误。
措施：入气口和排气口对换，调整管路使马达接口正确；
（7）转数、扭距不满足要求；气压偏低；压缩空气流量不足或减少；排气通道有阻挡，形成背压。
措施：重新设定使用压力；.确认压缩空气供应在线的配管有无故障，并调整压缩空气量；检查排气配管无堵塞并配有正确消音器；检查马达管内是否有尘埃、异物、内部生锈、压力不足、空气压缩距离太远、轴心连接不当、润滑不足机械阻凝、风管太小、轴心连接不当、排气阻塞、润滑不足机械阻凝，及时清洗干净.
（8）油泵损坏或泄漏量太大导致流量过小。
措施：检修或更换油泵。
（9）油缸杆和活塞腔窜油。
措施：维修或更换油缸。
（10）溢流阀13设定压力太低或失灵。
措施：增大溢流阀设定压力，调整系统压力。或更换溢流阀。
（11）气动换向阀10不能复位，使气动卸荷阀19始终处于泻荷状态。
措施：维修或更换换向阀10或气动卸荷阀19。
（12）高压油管漏油或接头松动、密封不良导致系统供油不足。
措施：检查油路，排除漏油故障。
（13）油箱内油位过低或吸油过滤器14严重堵塞，油泵的压力、流量不足。
措施：清洗过滤器，补加足量的液压油。
3.2开机后升降台立刻上升或下降
原因：手动换向阀4不能回中位、阀芯卡死或手柄松动拨叉磨损严重。
措施：维修或更换换向阀。
3.3升降台升起后自动下降，或不能长时间停留在需要是位置。
（1）溢流阀13设定压力偏小或损坏
措施：增大溢流阀设定压力，或维修更换溢流阀。
（2）单向阀11液压锁17或流量阀16损坏，不能提供系统所需要的背压。
措施：检查防暴阀，检查阀组中的单向阀。如果发现单向阀的密封面附有脏物，清洗单向阀。
（3）无法控制升降台下降
措施：检查全调型压力补偿流量阀16，使其满足下降速度；检查维修或更换气动下降阀8，或气动卸荷阀19。
3.4其他问题
（1）泵站发出异常声音
①气马达与油泵同轴度不良，或者联轴器 轴承损坏；
措施：用百分表矫正同轴度，检查或更换联轴器及轴承.
②检查和处理的方法为主油路系统发出不正常声响时，包括缺油、漏油、混入空气，油泵、损坏等原因，处理时应重新对上述故障部位重新调整或更换。
（2）液压油乳化或油质不良
原因：油中进水。
措施：检查油箱上盖密封，如不严渗水或湿空气吸入，更换上盖密封。如果油质低劣，更换合格油品。加油前注意检查油箱内是否存水，并及时清理干净。
4 存在的问题及改进方案
索斯沃斯（上海）升降设备公司研发的气液联动升降台，先后在PPG涂料（天津）有限公司、PPG涂料（张家港）有限公司、诺信（中国）有限公司等多个项目中使用，自投入使用以来，系统较稳定，使用效果较好；但现有的气液联动系统机构不够紧凑，需要进一步集成.；在道康宁（上海）有限公司的气-液联动升降搬运车项目中发现了国外高度集成的模式，为我们完善设计提供了新的思路.
5 结束语
气液联动升降台在升降设备行业还刚刚起步，它的诞生是对防爆升降设备的重要补充，由于它使用无电火花的纯气动控制，方便在自动化生产线中联动控制，也可以制造车载升降台用于户外检修；在特殊环境发挥重要作用，具有较高的实用性和显著的经济性。同时.我们应该正确面对成长中存在的问题，多深入实践，勤于思考、勇于创新.，不断引进科学、先进的理念，更好的为升降设备走出国门脚踏实地的做点事情。
参考文献：
[1]张坚 液压故障排除400问 湖南科学技术出版社[M] 2009/1
[2]成大先 机械设计手册[M] 化学工业出版社 2008 23-15
论文作者:郑春林
论文发表刊物:《电力设备》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/17
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