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液压机节流阀的常见故障有哪些?其故障原因是什么?如何排除?

液压机节流阀的常见故障有哪些?其故障原因是什么?如何排除?

 (1) 节流调节作用失灵

这种故障现象表现为:当调整调节手柄时,节流阀出口流量并不随手柄的松开或拧紧而发生变化,使执行元件的运动速度老是那么快,维持在某一定值(随节流阀阀芯卡死在何种开度位置而定),要快不能快,要慢不能慢,或者出现再怎么调大(手柄)流量执行元件总是不动作,再怎么关小节流阀,执行元件照样慢不下来,这便是节流调节失灵。产生原因和排除方法如下。

①节流阀芯因毛剌卡住或因阀体沉割槽尖边及阀芯倒角处的毛刺卡住阀芯,如图3-25所示„ 此时虽松开调节手柄带动调节杆上移,但因复位弹簧力克服不了阀芯卡紧力,不能使阀芯跟着调节杆上移而上抬(图3 - 2 6 K 当阀芯卡死在关闭阀口的位置,则无流量输出,执行元件不动作;当阀芯卡死在某一开度位置,只有小流量输出,执行元件只有某一速度。

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②因油中污物卡死阀芯或堵塞节流口。油液很脏,工作油老化,油液未经精细过滤,这样污染的油液经过节流阀,污染粒子楔人阀芯与阀体孔配合间隙内,出现同上述相同的节流失灵现象。

® 因阀芯和阀孔的形位公差不好,例如失圆有锥度,造成液压卡紧,导致节流调节失灵。目前L 型节流阀阀芯上未加工有均压槽,容易产生液压卡紧。

® 因阀芯与阀体孔配合间隙过小或过大,造成阀芯卡死或泄漏大,导致节流作用失灵。

⑤设备长时间停机未用,油中水分等使阀芯镑死卡在阀孔内,重新使用时,出现节流调节失灵现象。

© 阀芯与阀孔内外圆柱面出现拉伤划痕,使阀芯运动不灵活,或者卡死,或者内泄漏大,造成节流失灵。

解决节流调节失灵的方法如下。

①用尼龙刷等去毛刺的方法清除阀孔内的毛刺,阀芯上的毛刺可用油石等手工精修方法去除。

②对阀孔失圆或配合间隙过小,可研磨阀孔修复,或重配阀芯。

③油液不干净时,需采取换油,加强过滤的措施。

④阀芯轻微拉毛,可抛光再用,严重拉伤时可先用无心磨磨去伤痕,再电镀修复。

( 2 ) 流量虽可调节,但调好的流量不稳定

这会使执行元件的速度不稳定,特别是在流量调节范围最低值(最小稳定流量)和节流阀的进出口压差为最低工作压力值时尤以为甚

这种故障现象表现为:当节流阀调节在某一节流开度,并锁紧好调节螺钉后,出口流量却仍然不断变化,使得执行元件的运动速度出现时快时慢、逐渐减慢或逐渐增快及突跳等速度不稳定的现象。引起流量不稳定的主要原因是节流口部位“堵塞”、锁紧装置松动、油温

过髙以及负载压力变化大等,具体如下。

①油液未经精密过滤,油中杂质堆积和粕附在节流通道壁上,通流面积减少,使执行元件速度减慢,完全堵死,造成“断流” ;污物被冲走,则造成“突跳”。

②由于油液中极化分子和金属表面的吸附现象造成堵塞,油液中分子链由于带电和互相吸引,会使一端带正电,一端带负电,分子链会因此而越来越长,越来越大。加上金属表面有电位差,会吸引这些极化分子链,在节流缝隙和开口处形成了一层牢固的边界吸附层,其厚度可达5~10Mm ,它破坏了节流缝隙原来的几何形状和大小,而且对矿物油,这个吸附层是灰色纤维层组织,它在受压时会周期性地遭到破坏,使流量出现周期性的脉动。

© 压力油通过节流缝隙时要产生压力损失,使油温局部升髙,油液氧化变质,在节流口部位析出胶质、沥青、炭渣等物,附于节流口壁面,使有效通流面积减少,甚至堵塞。

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④ 混在油液中的机械杂质(如尘埃、切屑粉尘、油漆剥落片等),以及油液劣化老化生成物,通过节流缝隙时造成堆积,堵塞节流通道,造成流量不稳定。

⑤节流阀调整好并锁紧后,由于机械振动或其他原因,会使纵横向锁紧蜾钉松动(图3-27),随之调节杆在支承套上旋转松动,使节流阀的开度发生改变,引起流量变化。

⑥油温随着机床运行时间增长而升髙,油黏度相应降低,通过节流开口的流量增大,但也可能因内泄漏增加而减少,出现流量不稳定的现象-

⑦系统负载变化大,导致液压缸工作压力变化,而节流阀没有像调速阀那样有压力反馈的补偿装置,这样流经节流阀的压差会发生变化,流量也将发生变化。

⑧节流阀阀芯采用间隙密封,由环状间隙流量公式可知,必然存在内泄漏。当因磨损使配合间隙增大后内泄漏也将增大。并且这种内泄漏随各种因素(如油温)的变化而改变,因而影响流量的稳定性,特别是小流量时。

® 系统中混进了空气,使油液的可压缩性大大增加,时而压缩,时而释放,流量不稳定。

⑩节流阀的外泄漏大,造成流量不稳定。

解决流量不稳定的办法有以下几种。

①设计上采取一些抗“堵塞” 的措施。

a .采用电位差小的金属作节流阀,实验指出,钢对钢比铜对铜好,铝最差。因此L 型、L F型节流阀为钢对铸铁,电位差较小。

b .要求过流很小时,对油液要精滤,即在节流阀前应安设滤油器,保持油液干净和注意换油。

c .减小通道长度,扩大水力半径,可使污物不易停留。圆形孔最好’ 正方形次之,正三角形再次之,最差的是矩形。从工艺角度出发,L 型节流阀通道为三角形。

d .薄刃口节流口比狭长缝隙节流口的抗堵塞性能好,狭长通道容易积留污物和极化分子,但前者加工工艺复杂。

②保证节流阀芯与阀孔合理的配合间隙,不能过大或过小^

③清洗节流口,査明油液污染情况,采取换油等措施。

④对于因负载变化而产生时快时慢的现象,可改节流阀为调速阀,

⑤消除机械振动的振源,可使用带锁调节手柄的节流阀。

⑥排除系统内空气,减少系统发热,更换黏度指数高的油液等。

(3) 外泄漏

节流阀的外泄漏主要发生在调节手柄部位,另外还有工艺螺塞、阀安装面等处。

产生外漏的主要原因和排除方法如下。

①调节杆上M 3 0X 3左螺纹与耜h9、紅6+》2、0 形圈槽不同心产生外漏(图3-28) , 或者支承套0 形圈凹槽过深,产生泄漏。此时可将调节杆改为两件,这样同心度容易保证(图3-29)

② 调节杆上0 形圈沟槽尺寸不对,使得密封不良,从调节杆螺纹处外漏。

③ a孔堵塞,b 腔困油压力增髙而外漏。此时应清洗,使a孔畅通(图3-28)。

( 4 ) 内泄漏

产生内泄漏大的原因主要是节流阀芯与阀孔的配合间隙太大或使用过程中磨损严重,以及阀芯与阀孔拉伤有沟槽(特别是轴向沟槽),还有油温过髙等诸因素造成。

排除方法是应使阀芯和阀孔的配合间隙保证在0. 007~0 .0 1 5m m的范围内。如果磨损严重或拉伤有沟槽,则须电镀或重新加工阀芯进行磨配研。


作者: 东莞市鸿企机械有限公司网络部修订 2014-06-18 15:01:18

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