速度换接回路的故障分析与排除

液压设备某一工作部件(油缸)在实现一个自动工作循环过程中，往往需要有不同的运动速度，这些不同的速度转换时，需要使用速度换接回路。

一、快进和工进运动的速度换接回路的故障分析与排除

图9-40为一典型的“快进工进”速度换接回路图。

故障现象：当油缸13向左快速前进转换成工作进给时，往往产生冲击，并同时伴有极大的冲击噪声

故障原因：当油缸13作快进时，IDT通电，二位二通阀12阀芯处于左位，工作位置处于右位的接通位置，双泵供油来油(此时2DT通电，阀9处于左位)和缸13有杆腔排油在a处汇合，大量油液以高速流过阀12进入缸13无杆腔。快进转工进时，阀12突然关闭(1DT断电),不能由此继续供油。但阀12出口管道的油液由于惯性仍然高速在管道中向缸13流动，这样就使得阀12后的油液排空，形成较大的真空度，由此可能产生气穴现象。然后前面油路中压力较高的油液(由节流阀10出口而来)又压向阀12后的真空处，形成很大的压力冲击和噪声。

排除方法

①在二位二通电磁阀12后(图中b处)安装一个小容量的蓄能器，其作用是在阀12切断时不让阀后管道里压力接近真空，从而显著减少压力冲击。但同时产生了新的问题，缸13快进时，速度高、滑动摩擦阻力大，同时有杆腔排油量大，液阻也就大，所以缸13的无杆腔油压较高，而转工进后，当尚未接触外负载(如切削力)时，因进给量小，阻力也小，所以无杆腔的油压要降低，此时蓄能器就会补油，使得缸13从快进转工进时有一定前冲量。而且在接触外负载后，外负载和摩擦力不可能完全恒定，当外负载变化时，无杆腔的压力就要变化。由于此时是由调速阀10供油，进油量很少，压力的变化引起蓄能器充液和放液，因而不能供给无杆腔均匀的油液，导致缸13工进速度的不稳定以至爬行。考虑到上述情况，一般可在蓄能器前增加一两位两通电磁阀。实践证明，冲击压力的高峰发生在快进转工进这一过渡过程开始后约0.03～0.04秒时间内，增装此两位两通电磁阀，就使蓄能器只在过渡过程开始后约0.04秒时间内起作用，以后便由两位两通电磁阀切断蓄能器通路，扬长避短，不会再产生缸13工进时由于蓄能器引起的前冲、速度不稳定和爬行，在前0.04秒内也大大减少了冲击(图9-41a)]。为了实现过渡过程开始后约0.04秒随即切断蓄能器通路，可在阀16的控制电路中安

装一简单的可调延时控制线路[图9-41b]]使其在过渡过程开始后约0.04秒随即切断蓄能器的通路。图9-41b)中a、b接图9-40a)的阀12的中间继电器常开触点·c、d接增加的阀16的控制电路，延时可在0～0.04秒内调节。

②采用二位二通电液换向阀：将图9-40中的二位二通阀12换成带阻尼的二位二通电液换向阀，调节两端的节流阻尼，可使主阀芯的切换动作减慢，即延长换向时间，逐渐关小阀口，而不像非液动的阀12那样使阀口突然关闭，避免高速油液的惯性而形成的真空，也就消除了产生冲击和噪声的根源。

田9-41③采用行程阀：采用行程换

向阀替代阀12降噪声防冲击效果也较好。并且推荐压行程阀的挡块工作面做成45°-25°两个角度较好，挡块的前段工作面45°,使行程阀阀芯开始以较快速度移动，关小阀口，以加速过渡过程的进行。当阀口已经关得较小时，再由挡块后段25工作面使阀芯缓慢移动，缓慢切断阀口通道，以减少冲击。但行程阀必须安装在运动部件附近，免不了管路要接得很长，压力损失便较大。

二、两种工作进给速度的换接回路的故障分析与排除

图9-42a)所示为并联调速阀的二次工作进给回路，其速度可单独调节，二个调速阀工作的先后顺序和开口大小均不受限制。当1DT通电后，压力油经阀1和二位三通电磁阀进入液压缸左腔，实现第一次进给。此时，调速阀2的通路被二位三通电磁阀切断，不起作用。当1DT和3DT同时通电时，阀1的通路被切断，压力油经阀2和二位三通电磁阀进入液压缸，实现二次进给。

故障现象：这种回路在两种进给速度的换接过程中，容易产生突然前冲一段距离。

故障原因：在阀1工作时，阀2的油路被封闭，因此阀2前后二点(a、b)的压力相等，此时，阀2中的定压差减压阀不起定节流阀阀芯前后的定压差值△P的减压作用，阀口全开。当转入第二种进给时，b点的压力突然下降，在减压阀阀口还未关小前，阀2中节流阀前后的压力差较大，节流阀开度较大，瞬时流量增加，造成液压缸短时快速前冲。当定压差作用建立后，方转入第二种工进，同样，当阀1由断开接入工作时，亦会出现前冲。

排除办法：

①采用图9-42b)所示的回路，这种并联调速阀的二次进给回路，在第一种进给时，阀2也有油液通过，这样调速阀2两端压差较大，减压阀开口较小；当转入第二种工进时，不会造成节流阀两端压差瞬时增大，因此不会产生前冲，速度换接较平稳。但是工作时总有一定流量的油液通过不起调速作用的那个调速阀流回油箱，造成流量损失，使系统发热。所以不适宜用于工进速度较大的工作部件。

②采用图9-42c)所示的串联调速回路：在图中1DT通电时，压力油经阀1和二位二通电磁阀进入液压缸左腔，此时阀2被短路，进给速度由阀1控制。当1DT与3DT同时通电时，则压力油经阀1再经阀2进入缸左腔，速度由阀2控制。(一般阀1的节流口应调得比阀2的大，否则阀2不起作用)。此种回路中，阀1一直工作，它在速度换接开始瞬间限制着进入阀2的流量，所以不会发生前冲现象。