空泵时油缸行程越来越短故障分析与排除

 空泵时油缸行程越来越短故障分析与排除 适用设备类型： 所有型号S管混凝土泵、泵车、车载泵 故障现象：     空泵泵送时油缸行程越来越短，以致不能泵送，当压力高于10MPa时泵送正常，另该车为电控、闭式系统、只有高压泵送状态。 系统分析： 导致连通腔油液体积（油缸行程）变化的可能因素主要有以下几点： 1、油缸内泄：因为该车只有高压泵送，故只分析在高压泵送状态下，油缸内泄导致连通腔油液体积变化的情况。在图一所示状态下，连通腔补油流量与压差 成正比，连通腔泄油流量与压差 成正比，从以下三种情况分析 、与 的大小关系。 a、左右两缸都存在内泄： 分别列出左、右两缸活塞力平衡方程：     由以上两式得出 、 :                                           则有：                               由以上两式得出：     则有：               即：连通腔补油体积小于连通腔泄油体积； 注：活塞面积为A1、有杆腔有效作用面积为A2、进油腔油压为P1、连通腔油压为P2、回油腔油压为P0、活塞杆阻力为F。 b、只有一缸存在内泄，并假定只有左缸内泄时：当左缸活塞杆伸出时连通腔补油；当左缸活塞杆缩回时连通腔泄油，则在左缸活塞杆往复运动一次时，仍然存在 ，即连通腔补油体积小于连通腔泄油体积；     c、带载时有 ，连通腔补油体积应大于连通腔泄油体积。 注：1、由式  可以看出，当F小于一定值时会出现 的情况，即连通腔只会泄油不会补油。 2、油缸活塞密封属双向密封，很少发生单向内泄的情况，故文中内泄均指双向泄漏，U型管单向阀的背压也不容忽视。 结论：在高压空泵泵送状态下，无论单油缸内泄或双油缸同时内泄，当油缸活塞杆往复运动一次时，连通腔泄油体积总是大于连通腔补油体积，即连通腔油液体积减小（油缸行程变短）。     2、补、泄油装置故障引起的连通腔油液体积变化：         a、补、泄油逻辑关系错误：如程序上为补油实质为泄油，此时将导致连通腔油液体积减小（油缸行程变短），多为电器故障或接近开关安装错误等；         b、补、泄油单向阀故障：如反向不能截止等。     3、U型管作用及U型管单向阀故障：         a、U型管作用：前面提到油缸内泄会引起连通腔油液体积的变化，虽然油缸内泄不可避免，但当油缸内泄小于一定值时，可以利用U型管来补偿由于内泄导致的连通腔油液体积的变化。  b、U型管单向阀故障：当油缸活塞运行至U型管区域时，U型管单向阀故障才会对连通腔油液体积产生影响（瞬时），不再详细讨论。 故障排除： 故障检测、维修：围绕油缸内泄、补泄油装置故障，从易到难逐次排除并确定故障源头，检测过程如下： 1、对左、右油缸憋缸观察其压力正常，注意：在高压状态下憋缸时，只能依据其压力大小粗估油缸是否内泄，不能依据活塞杆是否“弹出”来判断油缸是否内泄； 2、憋缸后启动泵送（空泵）并测量图二所示距离，自动泵送不到一分钟时，测量距离L>300mm，且距离越来越长，另：在正常情况下L<200mm； 3、检查水箱接近开关逻辑关系正常，憋缸测试接近开关也能获取信号； 4、拔掉补、泄油电磁阀插头，使补、泄油功能失效，再次憋缸、泵送，持续时间五分钟以上，观测油缸行程相对稳定，可以断定故障源头为补、泄油装置； 5、拆下补、泄油阀块上单向阀，检查有一单向故障，不能反向截止。须注意此单向阀为内部开启，可用嘴吹或通压力气体的方式去判断单向阀故障，单向阀结构如图三所示；                6、更换单向阀启动泵送（空泵），测量图二所示距离L始终维持在165mm左右，泵送混凝土时观测活塞退回位置，处于补、泄油装置控制范围内。 总结：该故障为补、泄油装置单向阀故障所引起。 四、原理图分析： 1、因补、泄油装置中有一单向阀由于磨损等原因，不能实现反向截止，在此种情况下，该单向阀等效于一单向节流阀，等效原理图   2、空泵泵送时油缸行程变短，而带载泵送时油缸行程正常的原因分析： 因补、泄油流量的大小与阻尼两端的压差成正比，则在图四所示状态下，补油流量的大小与压差 的大小成正比，泄油流量的大小与压差 的大小成正比，则有： a、空泵泵送时： ，因该车是闭式系统，则 相对较大，在F较小的情况下，有 ，所以在补油程序下由于 、 ，则连通腔实质处于泄油状态，致使油缸行程越来越短； b、带载泵送时：此时 ，则补、泄油装置起作用，油缸行程相对稳定 结论：空泵泵送时，虽程序在补油状态下，但由于 的缘故，连通腔里补不进去油，在单向阀故障的情况下反而起到了泄油的作用，带载泵送时由于 的缘故，补、泄油装置能发挥正常作用；以上所述在实践中已验证，前文也提到过。  

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