液压系统炮鸣

一、“炮鸣”及其原因

在大功率的液压机、矫直机、折弯机等的液压系统中，由于工作压力都很高，当主油缸上腔通入压力油进行压制、拉伸或折弯时，高压油具有很大的能量，除了推动油缸活塞下行完成工作外，还会使油缸机架工作油缸本身、液压元件、管道和接头等产生不同程度的弹性变形，集蓄大量能量。当压制完毕或保压之后，油缸上行时，缸上腔通回油，那么上腔积蓄着的油液压缩能和机架等上述各部分积蓄的弹性变形能、突然释放出来，而机架系统也迅速回弹，就会瞬时产生强烈的振动(抖动)和巨大的声响：在此降压过程中，油液内过饱和溶解的气体的析出和破裂更加剧了这一作用，对设备的正常运行极为不利，造成压力表指针强烈抖动和系统发出很大的枪炮声状的噪声，称之为“炮鸣”。

“炮鸣”是在高压大流量系统设计中，对能量释放认识不足，未作处理或处理不当而产生的；即在设计上未采取有效而合理的卸压措施所致。

二、炮鸣的危害

①在立式油缸上升(返回)空行程产生强烈的振动和巨大的声响；

②振动导致连接螺纹松动、致使设备严重漏油

③振动导致液压元件和管件破裂，压力表震坏，

④系统有可能无法继续工作，甚至造成人身安全设备事故。

三、防止产生炮鸣现象的方法

消除炮鸣现象的关键在于先使油缸上腔有控制地卸压，即能量慢慢释放，卸压后再换向(缸下腔再升压作返回行程)。具体方法如下：

①采用小型电磁阀泄压(图10-11a)]

油缸下行时，小型电磁阀1不通电，当主缸完成挤压以后，在三位四通电磁阀2开始换向之前，借助于时间继电器使阀1先接通约2～3秒，当油缸上腔压力降至接近于预定值或零时，再接通阀2换向。由于几乎在没有压力的情况下进行换向，使油缸上行，从而消除了“炮鸣”。

②采用卸荷阀控制卸压[图10-]1b)]

油缸下行压制工件时，2DT通电。当换向阀1处于中位时，液压机为压制后的保压过程，主缸上腔的高压油使卸荷阀2呈开启状态。保压结束后由时间继电器发讯，1DT通电，阀1切换到右工作位，压力油经阀2回到油箱，阀2的阀前压力使充液阀3中的泄压阀阀芯开启，泄压油流经阻尼孔回到充液油箱，待主缸上腔压力逐渐降至阀2调定的活塞回程压力之后，阀2关闭。同时，其阀前压力将阀3的主阀打开；压力油进入主缸下腔。上腔的大量回油经阀3回充液油箱，活塞得以回程。

③采用专用节流阀卸压[图10-11(c)]

主缸下腔为挤压腔(工作腔)。当2DT通电，压力油经三位四通电液换向阀1、液控单向阀2、进入主缸下腔进行挤压，挤压力上升到要求的吨位后，电接点压力表3发讯，2DT断电，进行保压。泄压时，由操作者慢慢拧开专用节流阀4,将高压油逐渐放回油箱；当观察压力表5所示压力值降至5～3MP。时，再使1DT通电，大量的低压油经阀2、阀1、流回油箱。

④用手动卸压换向阀(专用)泄压(图10-12)

手动卸压换向阀由三部分组成：左端是大口径的单向阀，起充液阀的作用；中部是起换向作用的换向阀

右端是为使泵卸荷的换向阀，油口1接泵，当手柄在中间位置时，油缸两腔封闭。通路5和6接通，油泵卸荷。当手柄向左摆，滑阀右移，通路5和6断开，油泵工作，压力油经通道7由通路2排出，活塞下降。当工作结束搬动手柄换向，滑阀向左移动时，由于在油缸压力作用下单向阀紧闭，所以当滑阀的顶端9碰到单向阀的阀柄时便停止了。这时通路2与滑阀中的小孔8接通，而使油缸通过通路2、7、8、4卸压。卸压速度由小孔8的大小来决定。这时通路5和6接通，油泵卸荷。只有当油缸充分卸压后，滑阀才能继续向左移动并打开单向阀，通路2和4接通，同时通路1和3接通，而通路5和6又断开，这时才开始回程，不会出现“炮鸣”现象。

⑤闭式回路中用卸压换向阀卸压(图10—13)

当活塞加压下降时，a为压力侧，b为吸油侧，故下滑阀开启，而上滑阀关闭。卸压阀不起作用。当工作完毕泵换向，b转为压力侧，液压力克服了滑阀的弹簧力将它移到左端，各通路接通。于是缸上腔通过a、1、4和节流阀7卸压，同时泵的吸油也帮助卸压。卸压速度由节流阀7来调节。这时，泵的供油通过b、2、3、5和6排回油箱而卸荷，仅保持低压以平衡上滑阀的弹簧力。当上腔压力低于下滑阀弹簧力时.下滑阀逐渐关闭，关闭速度可通过节流阀8来调节，以保证充分卸压。下滑阀的关闭切断了油泵的卸荷通路，缸下腔压力上升，活塞回程上升。

⑥采用电液换向阀K型阀芯机能泄压(图10-14)

给出讯号，1DT通电，压力油经三位四通电液动换向阀1进入主缸上腔进行挤压，当压力上升到预定压力时，电接点压力表2发讯，通过时间继电器延时保压。保压结束后，1DT断电，阀1在其所带阻尼器的控制下延时切换到中位，高压油也就随着K型阀芯的移动，经由小到大的开口量逐步释放，阀芯移到完全中位时，高压油的能量已大部分释放，这样，“炮鸣”就大大减少了。为保证可靠换向在图中a处应加背压阀。

⑦采用单向节流阀控制泄压(图10—15)

工作循环的挤压讯号发出后，1DT、2DT通电，压力油经插入式锥阀1、2分别进入主缸和快速缸进行挤压。挤压完毕，行程开关发讯，使3DT得电，低压控制压力油经二位三通电磁换向阀3、单向节流阀4,推开充液阀5的小卸压阀芯，高压油经该阀芯所属的阻尼孔泄压；与此同时，行程开关还使时间继电器延时1～2秒，主缸的油压已降至5~1MP,的低压，大卸压阀芯已开启，延时结束，4DT得电，压力油经阀1、单向顺序阀6,进入快速缸下腔，将挤压横梁推回上方位置，主缸的大量油液在低压状态下卸回充液箱，从而避免了产生“炮鸣”。