數控液壓板料折彎機故障診斷維修（二）

    液壓系統產生振動的原因比較復雜，造成的危害卻很嚴重，如壓力或流量脈動等產生的振動，可能使系統無法正常工作，降低元件的使用壽命。在此對兩臺數控折彎機(63t和100t)在調試中出現的噪聲與振顫異常現象進行對比診斷。

    63t和100t數控折彎機工作時有液壓噪聲和機床振顫，由于油箱、液壓元件等都復合在機床床身上部，機床振顫與液壓噪聲較難分辨。在對這兩臺設備進行初步檢查時，發現100t的主要問題是：

    ①油箱蓋板未正常密封，油液已乳化變質；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油閥塊有漏油現象。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的漏油現象。

    開機發現，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重。由此判斷異常與壓力有關。屏蔽電磁比例溢流閥后，單獨用安全閥作系統壓力調節閥，從低壓到高壓系統工作正常。據此推斷，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備上，能正常工作。由此發現：問題僅僅伴隨著機床，與比例閥遷移無關。據此推斷比例閥與機床可能存在不能很好匹配的現象，可能比例閥座里的兩個節流阻尼孔不匹配。再次檢查并調整比例閥座上的兩個節流阻尼孔(0.5～1.0mm)，效果并不明顯，但仍然判斷此處是問題的關鍵所在。

    綜上，推測比例閥工作時可能發生了共振現象。

    根據機械控制系統原理中介紹，共振的數學模型函數應是典型的振蕩環節，其傳遞函數如下：

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。

    由傳遞函數可知，ξ越小越易產生振蕩。ξ<1為欠阻尼振蕩，其特征為響應快，但在達到穩定值前有振蕩產生，即存在超調量；一般ξ= 0.7較理想，可提供最迅速且基本無超調的響應；ξ＜0.7，超調量較大；當ξ=1時，稱為臨界阻尼，此時不會產生振蕩，即無超調量；ξ＞1時，則為過阻尼，其響應緩慢，滯后很大。

    無阻尼自然頻率ω_n和阻尼比ξ是振蕩環節的主要參數，其瞬態響應決定于這兩個參數。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加入圓柱銷，改變了腔內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整控制液壓系統的，可實現快速、穩定、精確控制。

本例中屬于開環控制系統（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中的振蕩環節在比例控制中的影響，在現代液壓控制中是不能忽視的重要環節。