兰州铝业公司碳素厂500 t残极破碎机是电解铝用阳极生产中的一台重要设备，其作用是将阳极生产中的残次阳极块破碎后与阳极原料混合后再次利用。此设备的生产能力、工作稳定性和运行可靠性对阳极生产有着重要的作用。
此设备安装后，一直未能达到设计能力，主要表现在：主缸加压无力，速度过慢，甚至不能破碎阳极块；辅助缸回程速度慢。在一次工作中主缸已不能退回，造成设备停用。
根据设备出现的问题和故障，笔者对原液压系统进行了详细分析，提出改进措施及时处理了故障；并按最低成本的原则对原系统作了部分改进。
2、原液压系统工作原理
图1所示为500 t残极破碎机的部分液压系统原理图。主控制回路为插装阀结构，两台手动变量泵为系统供油，由插装溢流阀实现两级压力控制（辅助缸快进和快退为低压，主缸加压破碎为高压）。主缸是单作用柱塞缸，辅助缸是双作用活塞缸，采用分流集流阀实现两缸的同步运动，并带动主缸快进和快退；主缸与辅助缸一起实现加压破碎。充液阀由双作用活塞缸控制开启与关闭，实现主缸快进时的充液与快退时向油箱排液。充液阀开启与关闭的动作由一级叠加阀控制，控制压力取自主控制回路。
破碎机的自动循环动作通过PLC来控制。
3、问题和故障的分析
1)主缸加压无力，经笔者分析速度过慢的原因是在快进转加压的过程中，由于主油路瞬间失压导致控制油路无压造成充液阀不能完全关闭所致。因为加压时充液阀必须完全关闭，才能保证主缸中建立与负载对应的压力，而充液阀不能完全关闭液压泵供油就有一部分经充液阀返回油箱，主缸速度必定过慢；自然也建立不起足够的压力，不能破碎阳极块。
2)辅助缸回程速度慢，则是充液阀不能完全开启，主缸回油不畅所致；主缸不能退回的原因当然是充液阀没有开启主缸无法排油造成的。
4、故障排除和系统改进
原系统设计中控制充液阀动作的控制油路压力取自主油路，主油路中油压力的变化将直接影响控制油路的压力。
为了排除故障，我们采用最简单的办法（调整PLC程序），在快进转加压的过程中，将控制主缸加压的插装阀的先导电磁阀推迟几秒钟开启，待控制压力使充液阀关闭后再开启插装阀。经几次试验，最终确定推迟2s即可达到正常加压破碎阳极块的能力。
同祥，辅助缸回程的转换时间点也应推迟，待控制压力使充液阀完全开启再开启插装阀使辅助缸快速退回。
尽管做了以上处理，仍存在辅助缸回程速度较慢的问题。为了彻底解决这些问题，对原系统作了如下改进：在控制油路中加设蓄能器以维持控制油路的压力，保证充液阀的正常动作（完全开启或关闭）。
从最低成本的原则出发，在叠加阀组中增加一叠加块，引出旁通油路与蓄能器（工作体积为1 L）相连，如图2所示。
这样，在主油路压力高时，蓄能器蓄压；在主油路压力低时，蓄能器维持控制油路的压力不致丧失，从而保证充液阀完全开启或关闭。
改进的系统安装使用后达到了预期的效果。快进、加压、快退工况转换正确，辅助缸回程速度明显加快，提高了生产效率。现已正常运行4个月，解决了长期困扰碳素厂残极积压的问题。
5、结论
液压系统中控制油路的压力取自主油路时，主油路中油压力的变化将直接影响控制油路的压力，有可能造成控制油路不能正常工作。要避免这种影响和干扰，最简单和低成本的方法是加设蓄能器。
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