基于油缸压力曲线的充液阀“泄漏”原因分析

　　“U”成型机是UOE管线管生产线上的一个重要生产工序,把钢板压制成/U0形状。某UOE生产线U成型机有3个压梁(见图1),其中上压梁由4个Φ500 mmXΦ350 mm@1 600 mm的油缸进行控制动作,对称的两个侧压梁各由4个<500 mmXΦ350mmX800 mm的油缸进行控制动作,每个压梁的设计能力均为2315 MN,可压板长10 200~18 500 mm。其一般动作过程为上梁压制钢板到设定的位置,两个侧压梁同时向内压制钢板到设定的位置,完成压制;退回时,两个侧压梁同时退回到开始的位置,然后上梁向上退回到起始的位置。

　　1 液压控制原理

　　3个压梁的液压控制原理图基本一致,都分压制板长12 000 mm和18 000 mm两个控制程序,其中侧压梁的原理图如图2所示,液压动作过程如下:

　　(1)压制长12 000 mm左右钢板时,程序给2#、4#高频响比例阀信号,比例阀换右位,从主油路P过来的高压油进入2#、4#液压油缸的无杆腔(上腔),高压油推动活塞,进而推动侧压梁前进;同时2#、4#电磁换向阀得电, 1#NG80、3#NG80充液阀开启,2#NG50充液阀开启,高位油箱的液压油通过1#NG80、3#NG80充液阀进入1#、3#液压油缸无杆腔,有杆腔的油液从1#NG50、2#NG50充液阀回到高位油箱,此时1#、3#液压油缸处于随动状态,侧压梁完成快进工序。当侧压梁运动到设定的行程后程序给3#高频响比例阀信号,比例阀换右位,从主油路P过来的高压油进入3#液压油缸的无杆腔(上腔),高压油推动活塞,和2#、4#油缸一起推动侧压梁前进;同时2#电磁换向阀失电, 5#电磁换向阀得电, 4#电磁换向阀继续得电, 3#NG80充液阀关闭, 1#NG80充液阀保持开启, 1#NG50充液阀保持开启, 2#NG50充液阀关闭,高位油箱的液压油通过1#NG80充液阀进入1#液压油缸无杆腔,有杆腔的油液从1#NG50充液阀回到高位油箱,此时1#液压油缸处于随动状态;溢流阀2起安全阀作用。当侧压梁运动到设定的位置后,程序里各位置传感器给出信号,所有比例阀失电,回中位;所有电磁换向阀失电,回右位。侧压梁完成压制工序。侧压梁退回时,基本动作顺序同快进时的动作。

　　(2)压制18 000mm左右钢板时, 1#、4#油缸快进、退回时, 1#、4#高频响比例阀得信号, 1#、4#油缸有杆腔和无杆腔分别进高压油,推动侧压梁前进后退, 2#、3#液压油缸处于随动状态;压制时程序给4个比例阀信号, 4个油缸都参与压制,保证有足够大的压制力。

　　2 故障现象

　　在调试和试生产阶段,该/U0成型机运行比较正常,设备及工艺都达到了设计要求。但是由于左右两个侧压梁行程较短,调试的外方专家修改了控制程序,即取消左右侧压梁的快进、快退程序,并且4个油缸同时压制,只是上压梁保持原设计程序。正常生产后该机一直使用修改的程序。生产后一次偶然的设备点检中,作者发现左侧压梁2#油缸上2#NG80充液阀的充液油管(高位油箱和充液阀之间的连接管道)的温度比右侧2#油缸上2#NG80充液阀的充液油管的明显高:左侧温度约45e,右侧温度约28e,温度相差明显。通过分析,作者认为左侧压梁2#油缸上NG80充液阀的充液油管温度是高位油箱里液压油的正常温度,右侧2#油缸上NG80的充液阀的充液油管温度是生产车间内的正常温度。应该说这是个不正常的现象。