5MN壓彎機液壓缸顫抖故障分析與排除

1．壓彎機工作原理

圖54、圖55所示是典型的德國BOSCH壓彎機液壓系統圖和工作狀態圖，由計算機實現程序控制，液壓缸位置由一套位移測量系統Y1、Y2進行檢測，并反饋到計算機，兩液壓缸A、B的位移同步由兩個帶閥心位置反饋的伺服比例閥10.1、10.2來控制。系統的壓力由比例壓力閥3來控制。

根據不同的工件厚度、材質、期望的彎角度、上下模的編號，由計算機計算出速度轉換點（上模接觸鋼板時，位移測量系統Y1、Y2的數值），以及壓到期望角度時Y1、Y2的終了數值。

壓彎機的工作原理為：

(1)快速下降(I)。液壓缸A、B依靠壓頭和上模的自重下降，液壓缸的上腔通過充液閥5.1、5.2充油，下降運動由比例伺服閥的P B閥口控制。此時，液壓缸下腔由活塞排蹤的油液經差動回路流往上腔，在屏幕上顯示Y1、Y2的數值。

(2)工進下降(Ⅱ)。比例伺服閥10.1、10.2通過斜坡函數緩沖進入。位而關閉，上模緩慢壓向工件，即到達速度轉換點。

(3)加壓壓彎(Ⅲ)。2YA得電，充液閥5.1、5.2關閉，3YA失電，差動回路關閉，通過比例壓力閥3給系統加壓，同步和位置控制仍然由兩個比例伺服閥控制，液壓缸的位置由位移測量系統檢測。當Y1、Y2的數值達到終了值時，比例伺服閥進入O位，液壓缸停止下壓。

(4)卸壓(Ⅳ)。經過斜坡函數緩沖的壓力下降，比例伺服閥緩慢進入b位，比例壓力閥使液壓缸上腔保持一定壓力。

(5)回程(v)。比例壓力閥3重新建立起泵壓，比例伺服閥進入b位，液壓缸的運動由閥口PA控制，2YA失電，液壓缸的上腔通過充液閥5.1、5.2卸壓回油。

(6)減速停止(Ⅵ、Ⅶ)。經過斜坡函數緩沖，比例伺服閥緩慢回到。位，液壓缸停止在位(Ⅶ)。

2．故障現象

某公司進口的4000×500型壓彎機(上、下模長4m，壓頭壓制力SMN)，其液壓系統和伺服放大電路板是德國BOSCH公司的產品，控制系統是荷蘭DELEM公司的。

該設備已運行3年多，在加壓壓彎過程時B液壓缸突然出現高頻低幅顫抖，屏幕上的Y1、Y2數值閃爍，泵出口的壓力表指針劇烈振蕩。這時若松開腳踏開關，液壓缸停止，顫抖也消除，再踩下腳踏開關，又開始抖動。液壓缸在抖動中緩慢下行，當Y1、Y2達到壓制終了值時，抖動停止，并正常返回到上位。

可見，液壓缸B在加壓壓彎時出現高頻抖動，其他過程正常，而液壓缸A正常。

3．故障原因分析與排除

根據故障現象，繪出故障分析框圖，如圖56所示。

雖然泵出口壓力表指針劇烈振蕩，但液壓缸A無抖動現象，應排除泵源及比例壓力閥引起的抖動。故障原因應在B液壓缸及其對應的液壓元件和電氣系統上。由于電氣檢測比較容易，首先對電氣回路進行檢查，檢查時沒發現電路斷路和接觸不良現象，又更換了伺服放大板，故障沒有排除。液壓缸在其他動作時運行平穩，在上位停止和關機狀態下無下滑現象，初步判斷液壓缸本身無明顯故障。液壓缸的高頻顫抖應該是閥10.2在a位小流量控制時頻繁開關引起的，由于在其他過程時，從Y1、Y2的數值觀察，液壓缸A、B的同步性很好，之所以再加壓壓彎時顫抖，是因為在這一過程中，位移傳感器Y2檢測油缸位移失常，計算機不斷給出糾正指令給閥10.2，因而液壓缸顫抖。

分析壓彎機加壓壓彎時的液壓回路，由速度轉換點進入慢速加壓壓彎過程中，伺服比例閥10.2由O位進入a位，閥的開口量較小，PB導通，2DT得電，閥5.2關閉，壓力油進入液壓缸B無桿腔；3DT失電，錐閥8.2關閉，液壓缸B下腔的油液經背壓閥9.2和伺服比例閥10.2的B-T口回油箱，安全閥6.2始終關閉。

因其他過程液壓缸A、B的同步很好，基本上可以排除閥10.2有故障。

若是閥5.2關閉不嚴或卡塞，液壓缸上腔的壓力將建立不起來，這將影響整個系統的壓力建立，進而導致液壓缸A的動作失常，可見，閥5.2工作正常。

假設錐閥8.2關閉不嚴或卡塞，造成背壓閥9.2短路，因有桿腔的回油流量較小，背壓會很小，這樣液壓缸在進入加壓壓彎時動作過速，突然下降，與故障現象不符。

經檢查，安全閥6.2無問題。

因此可以判斷故障原因是：背壓閥9.2調整的背壓偏低引起液壓缸位移變化反常，導致伺服比例閥10.2頻繁的開關引起故障。于是用測壓膠管和壓力表從壓力檢測點C2測壓力，發現加壓壓彎時壓力表指針在10～14MPa振蕩，松開閥9.2鎖緊螺母，用螺釘旋具順時針慢慢擰調壓絲桿，液壓缸顫抖變得輕微，壓力表擺動減緩。當背壓調到13MPa時，液壓缸停止顫抖，壓力表指針平穩。機床恢復正常工作，運行平穩，故障排除，

機床長期投入使用，元件存在著正常的磨損、彈簧剛度的變化、密封件的密封性能變化等都會引起系統內參數發生變化，使控制信號與反饋信號的偏差增大，導致閉環控制系統的振蕩，使系統不能穩定工作。通過調整系統內參數可以使系統穩定工作。