解决混凝土输送泵车主缸速度慢故障的方法

2023-09-20 理论教育版权反馈

【摘要】：某混凝土输送泵车局部液压系统如图7-35所示。在该系统调试过程中发现，主液压缸工作时达不到最高速度。通过排除法最终确定问题在于减压阀5出现故障。因此，得知为主液压缸运动速度不够是由于减压阀5二次压力达不到设定值造成的。经过参与现场试验，换上新的减压阀后，该混凝土输送泵车工作正常。

某混凝土输送泵车局部液压系统如图7-35所示。主液压泵1为A4VG125HD型双向伺服变量泵，该主液压泵内含控制液压泵7，控制液压泵输出流量分为三路：一路向主系统补油，实现油路系统的热交换；第二路通向变量泵的伺服液压缸8，推动斜盘运动；第三路通往减压阀5、电磁换向阀4来控制伺服阀6，从而控制伺服液压缸8的运动，最终通过变量泵输出流量来调节主液压缸的速度。

在该系统调试过程中发现，主液压缸工作时达不到最高速度。通过排除法最终确定问题在于减压阀5出现故障。经检查，减压阀5为ZDR6DA2-30/25Y型减压阀。在开始调节手柄时其二次压力能达到1.6MPa，但把手柄进一步往里拧时，二次压力反而降下来，最高只能调到1.4MPa。查A4VG125HD变量泵的样本，该泵的控制压力达到1.8MPa时，才能达到最大排量125mL/min。因此，得知为主液压缸运动速度不够是由于减压阀5二次压力达不到设定值造成的。

将此阀在该产品的出厂试验台上试验，结果没有任何问题，因此该产品原生产厂认为该阀没有问题。为此，用户专程购买了同型号的其他厂家生产的减压阀进行试验对比。经过参与现场试验，换上新的减压阀后，该混凝土输送泵车工作正常。这说明原减压阀确实存在问题，可是在原厂的试验台上试验为什么没有发现问题呢？

ZDR6DA2-30/25Y型减压阀属于叠加式三通型减压阀的工作原理如图7-36所示。在初始位置时，阀打开，液压油可从A腔自由流向A₁腔，同时A₁腔压力通过通道4作用在阀芯2的端面上。如果A₁腔压力超过弹簧3的设定值，阀芯向右移动，使A₁腔压力保持不变。如A₁腔压力继续升高，阀芯2继续向右移动，当压力超过设定范围时，A₁腔液压油经阀芯2的中孔与弹簧胶及T腔（图中未标）相通，直到压力停止增长为止。即此间当压力超过调定值时，由A₁腔向T腔溢流。

图7-35 混凝土输送泵车局部液压系统图

1—主液压泵 2—溢流阀 3—梭阀 4—电磁换向阀 5—减压阀 6—伺服阀 7—控制液压泵 8—伺服液压缸

图7-36 叠加式三通型减压阀的工作原理

1—阀体 2—阀芯 3—弹簧 4—通道

维修人员对原减压阀零件进行测量，发现该阀芯及调压弹簧均符合图样要求，问题出在阀体上。由于结构限制，阀体上的工作口A设计成直径为6mm且与水平方向成30°的斜孔。又由于该斜孔轴向尺寸不好测量，因此检查员对此孔的轴向距离并没做检查，仅靠工装来保证。正是由于工装磨损，造成该阀体A孔截距与图样不符，其最右端向右错动了2mm（见图7-36），而理论上阀芯处于初始位置时在此处的封油长度为1.5mm，因此阀芯在初始位置实际上已经有0.5mm的开口量。显然，只有进入A腔的油流量足够大，二次压力才能建立起来，否则液压油将直接通过此泄漏口流回油箱。二次压力的高低取决于油液流过此泄漏口的压力损失。如图7-35所示液压回路，其控制泵输入到减压阀的实际流量较小，只有2L/min左右。因此，由于减压阀存在着一个0.5mm的泄漏口，在小流量下其压力无法达到设定要求，最终使变量泵没有达到最大排量，导致液压缸达不到最高速度。

可是为什么此阀在原厂的出厂试验台上试验时没有发现任何问题呢？ZDR6DA2-30/25Y型减压阀出厂试验台原理如图7-37所示。其出厂试验项目有：①调压范围；②压力振摆及压力偏移试验；③内泄漏量试验；④流量变化对二次压力的影响；⑤一次压力变化对二次压力的影响。该试验台在进行流量变化对二次压力的影响试验时，其流量的变化是靠节流阀5来调节通过减压阀4的流量的，同时又用该节流阀来加载。

图7-37 减压阀出厂试验台原理

1—液压泵 2—溢流阀 3、7—换向阀 4—减压阀 5—节流阀 6—压力表

通过上面分析，液压油进入减压阀后实际上已分成了两路：一路通过阀芯控制口进入A₁腔，另一路则通过0.5mm的泄漏口流到T腔（图7-36中未标），因此节流阀只是控制了通过A₁的流量，并没有控制通过泄漏口的泄漏。而由于该试验回路的试验流量为30L/min，足以使二次压力建立起来，因此该试验回路无法试验出减压阀的这种特殊的质量问题。

由此可见，出厂试验台应该是在减压阀4的进口加一个节流阀来调节流量或者用变量泵调节流量，这样才真正模拟了减压阀小流量时的工况，进而可以发现此类问题。

解决混凝土输送泵车主缸速度慢故障的方法

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