数控液压板料折弯机故障诊断维修(二)

　　液压系统产生振动的原因比较复杂，造成的危害却很严重，如压力或流量脉动等产生的振动，可能使系统不能正常工作，降低元件的使用寿命。在此对两台数控折弯机(63t和100t)在调试中出现的噪声与振颤异常现象进行对比诊断。

　　63t和100t数控折弯机工作时有液压噪声和机床振颤，由于油箱、液压元件等都复合在机床床身上部，机床振颤与液压噪声较难分辨。在对这两台设备进行初步检查时，发现100t的主要问题是：

　　液压系统①油箱盖板未正常密封，油液已乳化变质;②泵吸油过滤器和油箱液面基本持平。63t的泵吸油口和液压缸上端补油阀块有漏油现象。于是，清洗了100t的油箱、吸油过滤器滤芯，更换了液压油，并使加注新油后的液面至吸油过滤器以上。同时解决了63t的漏油现象。

　　开机发现，低压保压工作时噪声和振颤较轻，高压保压工作时噪声和振颤就很严重。由此判断异常与压力有关。屏蔽电磁比例溢流阀后，单独用安全阀作系统压力调节阀，从低压到高压系统工作正常。据此推断，电磁比例溢流阀存在故障。检查电器控制没有异常，更换几个新阀芯及阀座后，问题依旧。将有问题的比例阀阀芯、阀座整体换装于其他可正常工作的设备上，能正常工作。由此发现：问题仅仅伴随着机床，与比例阀迁移无关。据此推断比例阀与机床可能存在不能很好匹配的现象，可能比例阀座里的两个节流阻尼孔不匹配。再次检查并调整比例阀座上的两个节流阻尼孔(0.5～1.0mm)，效果并不明显，但仍然判断此处是问题的关键所在。

　　综上，推测比例阀工作时可能发生了共振现象。

　　根据机械控制系统原理中介绍，共振的数学模型函数应是典型的振荡环节，其传递函数如下：

　　G(S)=V(S)/q(S)=K/[(1/ω2n)S2+(2ξ/ωn)S+1]

　　式中 ωn——无阻尼自然频率;

　　ξ——阻尼比。

　　由传递函数可知，ξ越小越易产生振荡。ξ<1为欠阻尼振荡，其特征为响应快，但在达到稳定值前有振荡产生，即存在超调量;一般ξ= 0.7较理想，可提供最迅速且基本无超调的响应;ξ<0 7="" 1="">1时，则为过阻尼，其响应缓慢，滞后很大。

　　无阻尼自然频率ωn和阻尼比ξ是振荡环节的主要参数，其瞬态响应决定于这两个参数。最后，决定改变阻尼比，如图O所示，在件14与比例阀之间的工艺孔内加入圆柱销，改变了腔内的容积和油液的通流截面积，于是振颤与噪声显著下降，仔细配做圆柱销与阻尼孔间隙后，完全消除了振颤与噪声。

　　电磁比例溢流阀是用输入信号来调整控制液压系统的，可实现快速、稳定、精确控制。

　　本例中属于开环控制系统(见图P)，因含有屯子功率放大装置，液压源轻微的扰动都会引起输出压力或流量的波动。

　　本案例说明液压系统中的振荡环节在比例控制中的影响，在现代液压控制中是不能忽视的重要环节。