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摘要：近年来，随着科学技术的快速发展，我国工业对于先进设备的需求与日俱增。压力机作为材料成型加工的主要设备，一旦出现故障，势必影响正常生产和产品质量，甚至造成设备安全事故，
关键词：压力机液压系统；常见故障分析
引言
我国经济建设发展至今已经取得了非常不错的成就。我国压力机是利用冲压、锻压、成型等技术工艺，通过对金属或非金属坯件施加强大的压力使其发生塑性变形和断裂来加工成型的机械设备。其中液压压力机具有压力大、运行稳定、日常维护和保养简单等优点，已经广泛应用于航天、火车、汽车电机、电动机、车轮制造、减振器等及其他机械行业。压力机的液压系统主要以压力控制为主，流量大，压力高，且压力、流量变化大。
1压力机的运动分析
液压压力机主要是由机架、液压系统、加压油缸（主缸）、移动工作台、冷却系统、上模及下模组成。加压油缸装在机架上端，并与上模联接，机架下端装有移动工作台及与移动工作台联接的移动油缸（顶出缸），下模安放在移动工作台的上面，冷却系统与上模、下模联接。根据压力机的工作要求，主缸的工作循环为：快速下行→慢速下行→保压→快速返回→原位停止。如顶出缸的作用为主缸压制工件完成后将工件顶出，其工作循环为：快速上行→停留→快速返回→原位停止。如果是作薄板浮动压边时，顶出缸在其上位时既能保持一定的压力，又能随主缸滑块的下压而下降。
2压力机液压系统工作原理
主泵1和辅助泵2同时启动，主泵1的液压油通过电液换向阀5和6的中位卸荷，辅助泵2的液压油经溢流阀13流回油箱。主缸快速下行：1YA得电，5YA得电，电液换向阀5和7处于右位，主泵液压油经电液换向阀5右位、单向阀10进入主缸上腔；主缸下腔液压油经液控单向8、电液换向阀5右位、电液换向阀6中位回油箱。主缸在自重作用下快速下行，主泵1的流量此时不能满足主缸快速下行的流量要求，主缸上腔形成负压，充液阀14打开，通过高位油箱向上腔补油。减速压制：当主缸碰到行程开关2s时，5YA失电，液控单向阀8关闭，主缸上腔压力升高，主泵流量自动减少，充液阀14关闭，主缸下腔压力达到顺序阀9（背压阀）的调定压力时，顺序9开启，下腔油液经顺序阀9（背压阀）、电液换向阀5右位、电液换向阀6中位回油箱。（如图一）
（图一）
保压延时：当主缸上腔压力达到压制调定压力时，压力继电器7发出电信号，1YA失电，主泵液压油经电液换向阀5、电液换向阀6中位卸荷，上腔压力经充液阀14、单向阀10实现保压。当上腔压力降低到压力表22的调定压力时，发出电信号，1YA得电，主泵向上腔供油；当上腔压力达到压力表22的调定压力时，1YA失电，保压时间由时间继电器调定，保压过程直到时间继电器发出电信号，保压过程才结束。泄压回程：保压结束后，时间继电器发出电信号，2YA得电，电液换向阀5处于左位，液压油经电液换向阀5处于左位、液控单向阀8进入主缸下腔；液动阀12在上腔高压油作用下处于上位，溢流阀11调定充液阀14的控制压力，打开卸荷阀阀芯，上腔高压油经充液阀14的卸荷阀阀芯泄压。当上腔压力降低到一定值时，液动阀12复位处于下位，溢流阀11关闭，充液阀14主阀芯打开，上腔油液流回高位油箱，实现快速回程。停止：主缸回程碰到行程开关1s时，2YA失电，液控换向阀5处于中位，主泵1通过液控换向阀5、电液换向阀6中位卸荷，液控单向阀8关闭，主缸下腔油液封闭，主缸在原位停止。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆下缸顶出及退回：当3YA得电，电液换向阀6处于左位，主泵液压油经电液换向阀5中位、电液换向阀6左位进入下缸下腔，下缸上腔油液经电液换向阀6左位回油箱；当4YA得电时，电液换向阀6处于右位，下缸下行退回。
3压力机液压系统常见故障分析
（1）液压系统进入空气产生的噪音。压力机液压系统采用的是变量泵、液压缸组成的开式容积调速回路，空气侵入的可能性大，系统中一旦进入空气，当油液中混入空气后，就会在液压泵、液压缸和液压阀的高压区产生气穴现象，并以压力波的形式传播，造成油液振动，导致系统产生气蚀噪音。空气进入液压系统主要有以下几种途径：油箱液位太低、油液粘度大、泵吸油管直径小和滤油器堵塞，使泵吸油困难，造成吸空进入空气；液压泵轴端油封损坏，或进油管密封不良，造成空气进入液压油中；各个油管接头密封不严或橡胶油管老化也容易使空气进入液压油中；液压缸中空气未完全排尽，在高压作用下产生气穴现象而引发较大噪声。（2）流量和压力波动产生的振动和噪音。泵的流量和压力波动产生的振动和噪音。泵在吸油过程中产生周期性的流量和压力波动，造成泵的构件产生振动，而构件的振动又引起与其接触的空气疏密变化的振动，进而产生噪声的声压波传播出去；泵的内部元件过度磨损，使泵内泄漏严重，当液压泵输出高压、小流量油液时产生流量波动，引发较高噪声。阀的频繁开启而过度磨损，阀锥面与阀座配合不良，造成先导阀流量不稳定，产生压力波动而引发噪声；先导式溢流阀因弹簧疲劳变形或失效造成调定压力不稳定，压力波动大而引发噪声；液压阀在进行节流、换向和溢流时，阀体内油液的流量、方向以及背压发生变化，导致阀件及管道的壁面产生振动，从而产生噪声。
4液压润滑系统改造的一些经验
（1）油箱，①油箱尽可能安放在地面，以方便日常点检、维修、保养。②油箱设计要满足多方面的要求，详细内容可查阅《机械设计手册》之液压部分。③超载保护采用（高压泵+气动泵）的形式，效果很好。（2）油泵的选用，①E4S-800压力机液压站原来使用进口双联组合泵，改造时采用3个单泵，分别负责润滑，液压保护，工作台夹紧，比选用双联泵效果好。②润滑油泵选用叶片泵，不选用外啮合齿轮泵，因叶片泵噪声小，而齿轮泵噪声大。对放在地面上的油箱来说，这一点尤为重要。③国产气动泵质量较差，故障较多，SC气动泵性能稳定。（3）其他方面，①压力表选用耐震压力表，比普通压力表耐用。②每条管路一块压力表，便于点检。多路压力表点检时需要转动开关，比较麻烦，不推荐使用。③液压泵站制造完后需要进行调试，这一过程十分重要，《机械设计手册》上对此有很多要求，可根据具体情况参照执行。
5故障排除与维修
由于液压系统故障的复杂性、多样性，液压系统在出现故障时，在弄清系统原理及各液压元件的作用、结构后，按照由表及里，由易到难的顺序仔细检查分析，找出问题点。针对压力机液压系统振动故障原因，首先，检查油液油箱高度是否正常，油液是否变质多泡，管路各连接处的连接是否松动，系统各处外泄漏情况；其次，检查液压元件的弹簧是否疲劳破坏、配合表面的磨损情况，主缸的磨损、密封情况；最后，检查主泵的磨损情况，因为压力反馈变量柱塞泵很贵，不易轻易更换。结合维修经验，先检查故障率高的元件，如压力不足故障多发生在调压阀组3和4上，先检查判断远程调压3和先导溢流阀4，其次是主缸与主泵。只有找准了故障原因，才能制度合理的处理办法，减少维修时间，降低维修成本。
结语
液压系统故障的诊断过程是一个复杂的过程，需要建立一套科学完善的设备维护、检修机制，减少故障发生率，提高维修人员的液压基础知识和分析能力，提高故障诊断的效率和准确性，保证设备的安全正常运行。
参考文献：
[1]雷天觉.新编液压工程手册[M]．北京：北京理工大学出版社，1998．
[2]何存兴.液压传动与气压传动[M].华中科技大学出版社，2000.8．
[3]禹智慧.高压大流量液压压力机液压系统原理及常见故障分析[J].机床与液压，2017.1．
论文作者:孙秀冬
论文发表刊物:《防护工程》2018年第34期
论文发表时间:2019/3/22
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