[分享]保壓回路的故障分析與排除

        保壓回路主要用在壓力機上。在液壓機中，經常遇到液壓缸在工作行程終端要求在工作壓力下停留保壓一段時間（從幾秒到數十分鐘），然后再退回，這就需要保壓回路。保壓回路常見的故障有以下幾種。

1．不保壓，在保壓期間內壓力嚴重下降

        這一故障現象是指；在需要保壓的時間內，液壓缸的保壓壓力維持不住而逐漸下降。產生不保壓的主要原因是液壓缸和控制閥的泄漏。解決不保壓故障的最主要措施和辦法也是盡量減少泄漏。而由于泄漏或多或少必然存在，壓力必然會慢慢下降。當要求保壓時間長和壓力保持穩定的保壓場合，必須采用補油（補充泄漏）的方法。具體產生不保壓故障的原因和排除方法如下。

        (1)液壓缸的內外泄漏，造成不保壓。液壓缸兩腔之間的內泄漏取決于活塞密封裝置的可靠性，一般可靠性從大到小為：軟質密封圈、硬質的鑄鐵活塞環密封、間隙密封。提高液壓缸缸孔、活塞及活塞桿的制造精度和配合精度，利于減少內外泄漏造成的保壓不好的故障。

        (2)各控制閥的泄漏，特別是與液壓缸緊靠的換向閥的泄漏量大小，是造成是否保壓的重要因素。液壓閥的泄漏取決于閥的結構形式和制造精度。因此，采用錐閥的（如液控單向閥、邏輯閥）保壓效果遠好于處于封閉狀態的滑閥式的保壓效果。另外必須提高閥的加工精度和裝配精度，即使是錐面密封的閥也要注意其圓柱配合部分的精度和錐面密合的可靠性。

        (3)采用不斷補油的方法，在保壓過程中不斷地補足系統的泄漏，雖然比較消極，但對保壓時間需要較長時，它是一種最為有效的方法。此法可使液壓缸的壓力始終保持不變。

        關于補油的方法可采用小泵補油或用蓄能器補油等方法。此外在泵源回路中有些方法也可用于保壓，例如壓力補償變量泵等泵源回路可用于保壓。圖9與圖10分別為用小泵補油和用蓄能器的保壓回路。

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        油泵補油回路_蓄能器補油回路

        圖9中，快進時兩臺泵一起向系統供油，保壓時左邊的大流量泵靠電磁溢流閥控制卸荷，僅右邊小流量高壓泵（保壓泵）單獨提供壓力油以補償系統泄漏，實現保壓。

        圖10中，蓄能器的高壓油與液壓缸相通，補償系統的泄漏。蓄能器出口前單向節流閥的作用是防止換向閥切換時，蓄能器突然卸壓而造成沖擊。一般用小型皮囊式蓄能器，這種方法節省功率，保壓24h壓力下降不超過0.1～0.2MPa。

2．保壓過程中出現沖擊、振動和噪聲

        圖11所示為采用液控單向閥的保壓回路，該回路在小型液壓機和注塑機上優勢明顯，但用于大型液壓機和注塑機在液壓缸上行或回程時，會產生振動、沖擊和噪聲。

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        采用液控單向閥的保壓回路_采用三位四通電磁閥的保壓回路

        產生這一故障的原因是：在保壓過程中，油的壓縮、管道的膨脹、機器的彈性變形儲存的能量及在保壓終了返回過程中，上腔壓力儲存的能量在短暫的換向過程中很難釋放完，而液壓缸下腔的壓力已升高，這樣液控單向閥的卸荷閥和主閥芯同時被頂開，引起液壓缸上腔突然放油，由于流量大，卸壓又過快，導致液壓系統的沖擊振動和噪聲。

        解決辦法是必須控制液控單向閥的卸壓速度，即延長卸壓時間。此時可在圖11中的液控單向閥的液控油路上增加一單向節流閥，通過對節流閥的調節，控制液控流量的大小，以降低控制活塞的運動速度，也就延長了液控單向閥主閥的開啟時間，先頂開主閥芯上的小卸荷閥，再頂開主閥，卸壓時間便得以延長，可消除振動、沖擊和噪聲。

3．保壓時間越長，系統發熱越厲害，甚至經常需要換泵

        如圖12所示的回路，為了克服負載F并需要保壓時，系統需使用大的工作壓力，并且1YA連續通電，液壓泵要不停機連續向液壓缸左腔（無桿腔）供給壓力油實現保壓。

        此時，泵的流量除了補充液壓缸泄漏外，絕大部分液壓泵來油要通過溢流閥2返回油箱，即溢流損失掉。這部分損失掉的油液必然產生發熱，時間越長，發熱越厲害。

        解決辦法：可以將定量泵1改為變量泵（例如恒壓變量的壓力補償變量泵），保壓時泵自動回到負載零位，僅供給基本上等于系統泄漏量的最小流量而使系統保壓，并能隨泄漏量的變化自動調整，沒有溢流損失，所以能減少系統發熱。另外在保壓時間需要特別長時，可用自動補油系統，即采用電接點壓力表來控制壓力變動范圍和進行補壓動作。當壓力上升到電接點高觸點時，系統卸荷；反之當壓力下降到低能點時，泵又補油，這樣可減少發熱。也可在保壓期間僅用一臺很小的泵向主缸供油，可減少發熱。

4．蓄能器不起保壓作用

        在圖13所示的回路中，采用蓄能器6和單向閥4起保壓作用，使夾緊液壓缸7維持夾緊工件所需的夾緊壓力。夾緊壓力值由減壓閥3調定。閥2為主油路的溢流閥，與節流閥9、二位二通閥10組成卸荷回路。

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        采用蓄能器的保壓回路回路故障是當主油路進給液壓缸快速進給時，發現工件松動現象。

        工件松動說明夾緊液壓缸不能保壓。單向閥4密封不嚴，夾緊缸內泄漏，蓄能器容量小，都易形成夾不緊的故障。檢查單向閥、液壓缸工作正常，蓄能器的規格也符合要求。調試系統時發現在電磁換向閥5換向時，夾緊缸7在完成夾緊和松開時動作緩慢。檢測蓄能器發現進氣閥漏氣，造成氣囊內氣壓很低。

        這個回路是利用蓄能器和單向閥的保壓回路，它適用于多缸系統中一個缸動作不影響其他缸壓力的場合。例如，組合機床液壓系統中，進給液壓缸快速運動時，不許夾緊缸壓力下降?；芈分性O置蓄能器6和單向閥4，當進給液壓缸快速運動時，單向閥關閉，夾緊油路和進給油路隔開，蓄能器的壓力油就能補償夾緊油路中的泄漏，使其壓力保持不變。壓力繼電器8起順序控制作用，即在夾緊油路壓力上升到設定壓力值時，發出電氣信號使主油路中換向閥工作，液壓泵1輸出的壓力油進入進給液壓缸。這種回路保壓時間長，壓力穩定性也好。但在整個工作循環過程中，必須要有一定的時間向蓄能器內充壓力油。

        當蓄能器不起作用而主油路快速運動時，系統壓降很大，由于單向閥和保壓有關元件內外泄漏，造成夾緊壓力降低。此時減壓閥前壓力較低，不能保證減壓閥的正常調節作用，以致工件松動。

        對損壞的蓄能器要進行修復，拆卸修復時一定要按操作規程進行，不能修復則應更換新件。在拆下蓄能器前一定要打開截止閥，將其內的壓力油放出來再拆。

        蓄能器、單向閥組成的保壓回路是一種較好的保壓方法。比較簡單的保壓方法還有用液控單向閥來組成保壓回路，但這種辦法保壓時間短，壓力穩定性不好。因為利用油液的壓縮性和油管、液壓缸的彈性來保持該密封空間的壓力，不可避免地會因泄漏而使壓力逐漸降下來，所以長時間保壓須采用補油的辦法來維持回路中的壓力穩定。