明明用了液压锁，为什么还是没锁住？液压锁失效原因分析

在液压系统中，液压锁是一种重要的安全装置，可以确保负载在任意位置可靠锁定，防止设备和人身安全事故。然而，即使使用了液压锁，也并非100%可靠。本文通过一个钢厂连铸机大包回转台的液压系统设计案例，分析了液压锁失效的原因，并提出了解决方案。该液压系统包含站内控制阀块和缸旁阀块两部分。站内控制阀块负责控制柱塞缸的升降动作和速度，缸旁阀块则实现运行速度调节、过载保护和柱塞缸的锁定功能。原设计中使用了Rexroth的SL系列板式液控单向阀，但在优化结构尺寸和成本考虑后，改用了SUN公司的CV系列液控单向阀。在调试过程中发现，当控制液控单向阀的电磁阀失电时，柱塞缸无法锁定在任意位置，会缓慢下降。通过分析液压原理，排除了其他原因，最终确定故障原因在于液压锁没有锁住。进一步分析发现，当所有电磁阀失电时，液控单向阀的Y口（4口）与高压油相通，导致控制活塞受力，使1与2相通，起不到锁定作用。为了解决这个问题，可以更换4.4电磁阀的机能，采用JA的电磁阀。这样，在失电工况下，X口和Y口均能实现零压回油箱，从而确保液压锁的正常工作。通过这个案例，我们可以看到，虽然设计原理相同，但不同品牌的产品性能和结果可能不同。作为系统设计工程师，了解所选用元件的内部结构和工作原理，可以减少犯错的几率，提高设计的可靠性和安全性。液压锁失效原因分析：钢厂连铸机大包回转台液压系统设计案例在液压系统中，液压锁是确保负载在任意位置可靠锁定的重要安全装置。然而，即使使用了液压锁，也并非100%可靠。本文通过一个钢厂连铸机大包回转台的液压系统设计案例，分析了液压锁失效的原因，并提出了解决方案。该液压系统包含站内控制阀块和缸旁阀块两部分。站内控制阀块负责控制柱塞缸的升降动作和速度，缸旁阀块则实现运行速度调节、过载保护和柱塞缸的锁定功能。原设计中使用了Rexroth的SL系列板式液控单向阀，但在优化结构尺寸和成本考虑后，改用了SUN公司的CV系列液控单向阀。在调试过程中发现，当控制液控单向阀的电磁阀失电时，柱塞缸无法锁定在任意位置，会缓慢下降。通过分析液压原理，排除了其他原因，最终确定故障原因在于液压锁没有锁住。进一步分析发现，当所有电磁阀失电时，液控单向阀的Y口（4口）与高压油相通，导致控制活塞受力，使1与2相通，起不到锁定作用。为了解决这个问题，可以更换4.4电磁阀的机能，采用JA的电磁阀。这样，在失电工况下，X口和Y口均能实现零压回油箱，从而确保液压锁的正常工作。通过这个案例，我们可以看到，虽然设计原理相同，但不同品牌的产品性能和结果可能不同。作为系统设计工程师，了解所选用元件的内部结构和工作原理，可以减少犯错的几率，提高设计的可靠性和安全性。

对于垂直运动的负载，为了在任意位置停止的时候，负载可以可靠的锁定，或者管路爆破的时候，油缸能够锁止并确保设备和人身安全，液压系统设计工程师常常会考虑到液压锁。

但是，有了液压锁，就可以100%的锁定了吗？下面结合笔者的一个设计和调试案例，与大家分享一下关于液压锁的应用。

背景介绍

钢厂连铸机大包回转台承载的钢包装有1500°左右的几十或者上百吨的钢水，因此设备和液压系统的安全可靠运行非常重要。

如图所示为大包回转台升降控制的液压系统原理。

该原理包含两部分。一部分是站内控制阀块，右边一组阀包含两个板式插装阀和一个两位四通电磁阀，控制柱塞缸的升和降的动作和速度，左边一组包含一个两位四通电磁阀和一个叠加式节流阀，控制缸旁块液压锁的启闭及其速度。另外一部分是缸旁阀块，包含液压锁、调速阀、常闭节流阀及溢流阀等，主要是实现调节运行速度、过载保护以及更重要的是在停止状态下柱塞缸的锁定功能。

在之前的设计中采用Rexroth的SL系列板式液控单向阀。正向，A至B自由流动；反向，如果X口通控制油，控制活塞4作用于主阀芯2，使其打开，则B可与A相通；Y口与A口隔离，Y口的压力大小对主阀芯动作无影响。

该设计选型可以确保该原理可以正常的工作。

由于设备空间比较紧凑，需要对阀块的结构尺寸进行优化；此外，也出于成本上的考虑，此处改用SUN公司的CV系列液控单向阀。

在调试过程中发现，当控制液控单向阀的电磁阀4.4失电的时候，柱塞缸无法锁定在任意位置，会缓慢的下降。

造成柱塞缸下降的原因很多，从液压原理分析，最主要的原因可能有：

在对上述原因进行分析时，1&2的可能性都已经被排除，落脚点就在原因3上面了，也就是液压锁并没有锁住！

用了液压锁，为什么还锁不住？

原因分析

首先对图示结构的液压锁工作原理进行分析。

2为油源侧与高压油相通，1为负载侧与油缸相连。压力油推动主阀芯，2与1正向自由相通。如果没有控制油，1无法与2连通，因为主阀芯定位在阀座上了，要想使其连通，控制油3必须接通，当控制油3接通的时候，控制活塞推动主阀芯，从而液压油可以从1流向2，实现反向流动。4为卸油口，理应零压回油箱。

再来分析该液压原理，当所有的电磁阀处于失电状态，柱塞缸应该并必须停止运动并锁定。在非工作状态即所有电磁铁失电时，我们来看看电磁阀4.4，此时P口压力与液控单向阀的Y口(4口)相连，也就是说4口此时一直是高压状态。当4口为压力油时，其力会作用在控制活塞上，如下所示，当力足够大的时候，其也相当于先导控制油的功能了，从而1与2相通，起不到锁定的作用了。因此故障原因就在于4口通了高压油。

为了解决在失电状态下Y口(4口)不与压力相通的问题，可更换4.4电磁阀的机能，采用JA的电磁阀即可。此时，在失电的工况，X口和Y口均实现零压回油箱。

总结

从此应用案例可知，尽管我们有时候在设计系统的时候，原理都是一样的，但是选用不同品牌的产品，其性能、结果可能不同；此外，原理设计的时候，了解所选用元件的内部结构及其工作原理，对我们系统设计工程师来说，也可以减小犯错的几率。

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