數(shù)控液壓板料折彎機(jī)故障診斷維修（二）

    液壓系統(tǒng)產(chǎn)生振動的原因比較復(fù)雜，造成的危害卻很嚴(yán)重，如壓力或流量脈動等產(chǎn)生的振動，可能使系統(tǒng)無法正常工作，降低元件的使用壽命。在此對兩臺數(shù)控折彎機(jī)(63t和100t)在調(diào)試中出現(xiàn)的噪聲與振顫異常現(xiàn)象進(jìn)行對比診斷。

    63t和100t數(shù)控折彎機(jī)工作時有液壓噪聲和機(jī)床振顫，由于油箱、液壓元件等都復(fù)合在機(jī)床床身上部，機(jī)床振顫與液壓噪聲較難分辨。在對這兩臺設(shè)備進(jìn)行初步檢查時，發(fā)現(xiàn)100t的主要問題是：

    ①油箱蓋板未正常密封，油液已乳化變質(zhì)；②泵吸油過濾器和油箱液面基本持平。63t的泵吸油口和液壓缸上端補(bǔ)油閥塊有漏油現(xiàn)象。于是，清洗了100t的油箱、吸油過濾器濾芯，更換了液壓油，并使加注新油后的液面至吸油過濾器以上。同時解決了63t的漏油現(xiàn)象。

    開機(jī)發(fā)現(xiàn)，低壓保壓工作時噪聲和振顫較輕，高壓保壓工作時噪聲和振顫就很嚴(yán)重。由此判斷異常與壓力有關(guān)。屏蔽電磁比例溢流閥后，單獨(dú)用安全閥作系統(tǒng)壓力調(diào)節(jié)閥，從低壓到高壓系統(tǒng)工作正常。據(jù)此推斷，電磁比例溢流閥存在故障。檢查電器控制沒有異常，更換幾個新閥芯及閥座后，問題依舊。將有問題的比例閥閥芯、閥座整體換裝于其他可正常工作的設(shè)備上，能正常工作。由此發(fā)現(xiàn)：問題僅僅伴隨著機(jī)床，與比例閥遷移無關(guān)。據(jù)此推斷比例閥與機(jī)床可能存在不能很好匹配的現(xiàn)象，可能比例閥座里的兩個節(jié)流阻尼孔不匹配。再次檢查并調(diào)整比例閥座上的兩個節(jié)流阻尼孔(0.5～1.0mm)，效果并不明顯，但仍然判斷此處是問題的關(guān)鍵所在。

    綜上，推測比例閥工作時可能發(fā)生了共振現(xiàn)象。

    根據(jù)機(jī)械控制系統(tǒng)原理中介紹，共振的數(shù)學(xué)模型函數(shù)應(yīng)是典型的振蕩環(huán)節(jié)，其傳遞函數(shù)如下：

G(S)=V(S)/q(S)=K/[(1/ω²_n)S²+(2ξ/ω_n)S+1]

式中 ωn——無阻尼自然頻率；

          ξ——阻尼比。

    由傳遞函數(shù)可知，ξ越小越易產(chǎn)生振蕩。ξ<1為欠阻尼振蕩，其特征為響應(yīng)快，但在達(dá)到穩(wěn)定值前有振蕩產(chǎn)生，即存在超調(diào)量；一般ξ= 0.7較理想，可提供最迅速且基本無超調(diào)的響應(yīng)；ξ＜0.7，超調(diào)量較大；當(dāng)ξ=1時，稱為臨界阻尼，此時不會產(chǎn)生振蕩，即無超調(diào)量；ξ＞1時，則為過阻尼，其響應(yīng)緩慢，滯后很大。

    無阻尼自然頻率ω_n和阻尼比ξ是振蕩環(huán)節(jié)的主要參數(shù)，其瞬態(tài)響應(yīng)決定于這兩個參數(shù)。最后，決定改變阻尼比，如圖O所示，在件14與比例閥之間的工藝孔內(nèi)加入圓柱銷，改變了腔內(nèi)的容積和油液的通流截面積，于是振顫與噪聲顯著下降，仔細(xì)配做圓柱銷與阻尼孔間隙后，完全消除了振顫與噪聲。

    電磁比例溢流閥是用輸入信號來調(diào)整控制液壓系統(tǒng)的，可實(shí)現(xiàn)快速、穩(wěn)定、精確控制。

本例中屬于開環(huán)控制系統(tǒng)（見圖P），因含有屯子功率放大裝置，液壓源輕微的擾動都會引起輸出壓力或流量的很大波動。

    本案例說明液壓系統(tǒng)中的振蕩環(huán)節(jié)在比例控制中的影響，在現(xiàn)代液壓控制中是不能忽視的重要環(huán)節(jié)。