某压铸机的液压回路如图1所示,工作过程为泵A的出口经过一个电磁换向阀、单向阀和泵B的出油口相通,泵A的参数为额定压力6.3 Mpa,额定流量70 L/min,泵B的参数为额定压力21 Mpa,额定流量10 L/min,当电磁换向阀通电时,泵A向总油路供油,压力升到必定值后,通过压力继电器把持电磁阀断电使泵A卸载,泵B持续工作。
图1 某压铸机液压回路原理图
该回路在工作过程中经常呈现泵A被冲击损坏或泵的应用寿命不长的现象,经检查换向阀正常换向,溢流阀也能正常溢流,其他液压件能正常工作。
经分析认为,泵A被损坏与泵A的出口处压力超出泵的最高压力有关。
电磁阀未通电时,泵A处于卸载状态,此时泵A出口压力最低。电磁阀通电时,泵出油口与总油路相通,由于有溢流阀和压力继电器,此处的压力也不可能升的太高,那么标题极有可能呈现在换向过程中。电磁换向阀在换向过程中存在着过渡过程,即从左位到右位换向过程中P、A、B、T油口存在着不同的通断关系,检查此换向阀的过渡性能为图2所示。在换向过程中,泵A的出口被瞬时封闭压力瞬时升高,泵被冲击损坏。
图2 原电磁换向阀性能符号
经过如上分析并查阅了国内外的电磁阀产品样本,在压铸机上换上了如图3所示过渡性能的换向阀。
图3 调换的电磁换向阀性能符号
即泵的出口在换向过程中仍和T腔相通,通过这样的改革,泵被冲击损坏的现象减少了,但泵的应用寿命不太长,调换了不同厂家的换向阀,此现象没有铲除。
笔者分析,此泵为低压大流量,在过渡过程中从P腔到T腔存在着节流,通过阀的流量只为阀额定流量的3%~6%,其余的流量无法溢流,会引起瞬时压力升高;另外阀换向也需要时间,例如北京液压件厂的4WE10电磁换向阀,电磁阀断电换向时间交换电磁阀为40~60 ms,直流电磁阀为50~70 ms。
由于阀的加工精度、弹簧制作精度、电磁铁响应精度方面的原因,以及阀应用中的油液黏度、干净度、温度等方面影响,换向时间可能比厂家样本中供给的值更长,使泵在换向过程中蒙受很长时间的高压,影响泵的应用寿命。
根据上面解决标题的经验,将液压回路做了如下修正,原理如图4所示。
图4 修正后的液压回路
在此回路中,电磁阀未通电时,泵A处于卸载状态,通过单向阀与主油路隔离,使主油路不受电磁阀卸载的影响。当电磁阀通电时,泵A向系统中供油,电磁换向阀的过渡性能是P、A、B、T全部相通,且能通过泵A的全流量,电磁换向阀换向过程中压力就不会升高。通过这样的改革,再没有呈现泵A被冲击损坏的现象,应用寿命也能达到正常的状态。