液压系统元件介绍

第一章中水长压滤机液压系统主要阀体介绍中水长压滤机液压系统中主要采用了:甲向岡方向按制阀-=世矽向阀电融瓯向周您悄用炳丑式袖缸 油缸F柱恣缸-诩邯貞童同H當能醫辆向壮窒泵球塞式径向鸟达压力控制阀是用来控制液压系统中的油液压力或通过压力信号实现控制。第一节溢流阀溢流阀的主要功能有两个：111借助于溢去多余的油液流往油箱来维 持液压系统的压力恒定。2只在压力超过某一预条压力值时，才打开溢 流，使系统压力不再升高，防止系统压力超载，起安全保护作用。溢流阀按结构形式分为：直动型和先导型。一、直动型溢流阀1直动型工作原理：直接利用弹簧力与进油口的液压力相平衡来进行 压力控制。2.直动式溢流阀其外观形状和结构分别见图1-1和图1-2：图1-1：直动式溢流阀外观图1-2：直动式溢流阀结构二、先导式溢流阀先导式溢流阀的外观形状如图1-3 所示。其功能与剖视图如图1-4所示。图1-4：先导式溢流阀结构先导式溢流阀由先导阀和主阀组 成先导阀为一锥阀，实际上是一个小流 量的直动型溢流阀；主阀亦为锥阀，右 图为二级同心结构。当先导型溢流阀进口即主伐进口接压力油时，压 力油除直接作用在主阀的下腔外，还分别经过阻尼孔4, 7,引导先导阀芯 的前端，对先导阀芯形成一个液压力F,若液压力F小于阀芯另一端弹簧XX力F先导阀关闭，主阀内腔为密闭静止容腔，主阀芯上下两强压力相等。y因上腔作用面积大于下腔作用面积，所以形成的向下的液压力与弹簧力共 同作用将主阀芯紧压在阀座孔上，主阀孔关闭，随着溢流阀的进口压力增 大，作用在先导阀芯上的液压力FX随之增大，当FxNy时，先导阀阀口开 启，溢流阀的进口压力油经阻尼孔，先导阀口溢流到溢流阀的出口，然后 回油箱。由于阻尼孔前后出现压力差压力损失主阀上腔压力气(先导 阀前腔压力)低于主阀下腔压力P(主阀进口压力)。当压力差P-P足够大 时，因压力差形成的向上液压力克服主阀弹簧力推动阀芯上移，主阀阀口 开启，溢流阀进口压力油经主法阀口溢流回油箱。主阀阀口开度一定时， 先导阀阀芯和主阀阀芯分别处于受力平衡。主阀阀口进口压力为确定值。三、溢流阀的功用溢流阀通常接在液压泵的出口，用来保证液压系统即泵的出口压力恒 定或限制系统压力的最大值，对系统其保护作用，又是旁接在执行元件的图1-5： DBW型溢流阀进口，限制执彳丁兀件的最咼压力。电磁溢流阀除完成溢流阀的功能外， 还可以在执行元件不工作时使液压泵卸 荷。DBW型溢流阀：原则上，该阀功能与DB 型阀相同。借助于安装于其上的方向阀(16) 的动作主阀芯(3)可实现卸荷。四、溢流阀的故障分析与排除 一压力上升的很慢，甚至一点也上不去。分析：这一故障现象指，当拧紧调压螺钉或手柄，从卸荷状态转为调升高，但出现这一故障tllSa压状态，本因压力随之-时，压力升得很慢，甚 至一点也升不上去从 压力表观察即使上 升也滞后一段较长时 间。又调压状态情况可知，从卸压状态变为调压生压状态的瞬时，主 阀芯靠近阀盖，主阀完全开启溢流。当升压调节时，主阀芯上腔压力P增 高，当P上升到打开先导溢流阀时，溢流阀进入调压升压状态，主阀芯与 阀座保持一个微小开口，溢流阀主阀芯从卸荷位置下落到调压所需开度所 经历的时间，即为溢流阀的回升滞后时间，此段时间长，压力上升缓慢。 影响滞后时间的因素很多，主要与溢流阀本身的主阀芯行程距离和阀芯的 关闭速度有关。而关闭速度又决定于主阀芯流过的先导流量和主阀芯直径毛駅等爲闻芯咔在全开位廉图1-7毛刺卡性的大小。先导流量又与阻尼孔的孔径与孔长有关又与 弹簧的刚度有关。.因此产生故障的原因与排出方法 如下：1）主阀芯上有毛刺，或阀芯与阀孔配合间隙内有污物，使主阀芯卡死在全开位置，系统压上不图1-8去。清洗污物，去处毛刺。2）主阀芯阻尼小孔内有大颗粒的污物堵塞，先到流量几乎为零，压力上升很缓慢，完全堵塞时，压力一点也上不 去。可拆洗主阀与先导阀，并用直径为0.8 1.0mm粗的钢丝通主阀芯阻尼孔，或用压缩空气吹通。3) 因阀体铸件未达到归定的牌号如Y型阀为HT200，而安装螺钉又 拧得太紧，造成阀孔变形，将发芯卡死在全开位置。4) 泵站在运输过程中，因保管不善造成内部锈蚀，是阀芯卡死在全开 位置 ，清洗。 E 主阀平衡弹簧漏装或折断，进油压力使主阀芯右移 造成压油腔和回油腔连通，压力上不去5) 使用时间较长后，先到锥阀与阀座小孔密合处产生严重磨损，有凹 坑或纵向划痕，或阀座小孔接触处墨成多棱形或锯齿形，另外此处经 常产生气穴性磨损，加上热处理不好，情况更甚。6) 拆装时不注意，先到锥阀斜置在阀座上装配不能密合，或漏装调压 弹簧。二压力虽可上升但升不到公称最高调节压力。分析：这种现象表现为，尽管全调紧压力手轮，压力也只上升到某一 值后便不再上升，特别是油温高时尤为显著。产生的原因与排出方法：1) 油温过高，内泄漏量大。降低油温。2) 较大颗粒污物进入主阀芯小孔内，部分阻塞阻尼小孔，使先导流量 减少。清洗导通。3) 由于主阀芯与阀体配合过松，拉伤出现沟槽，或使用后严重磨损， 通过阻尼小孔流量，由此间隙漏往回油口。更换。4) 先导针阀与阀座之间因液压油中的污物水分空气与其他化学性腐蚀 物质而产生磨损，不能很好的密合。压力也上不去。更换。5）调压手螺纹有效深度不够或螺纹有碰伤，使调压手螺纹不能拧到极 限位置，调节杆不能完全压下，弹簧也就不能完全压缩到应有的位置, 压力也就不能调到最大6）调压弹簧钢度不够，或误装上弱弹簧，压力也不能调到最大.。检查 或更换7）由泵的输出流量不够。调节流量。8）系统中有元件内泄。三压力下不来。分析：即使是全部松开手轮，系统压力也下不来。产生的原因与排出的方 法:1）毛刺或污物将主阀芯卡死在关闭位置，压力下不来。解决的办法是 拆开后清洗发芯，并去处毛刺。2）主阀芯失圆，压力升高后，不平衡径向力将主阀芯卡死在关闭位置 上，出现所谓的液压卡紧。解决的方法恢复主阀芯的精度或更换。3）调节杆与法盖孔配合过紧或法盖孔拉伤，调节杆外圆拉毛或调节杆 UH I it a上O形圈因误差积累使得压缩余 量过大，调压弹簧不足以克服因上 述原因产生的摩擦力而使调节杆 恢复正常位置与仍卡在孔内，弹簧 仍成强压缩状态，使压力下不来。 解决的方法，恢复正常的配合间 隙，或修磨或重新组装。4) 板式溢流阀安装螺钉拧得过紧，造成阀体变形，主阀芯被卡死在关 闭位置上，压力下不来。解决办法，将螺栓拧松对角均匀按规定要求 拧紧。四压力波动大压力振摆大。1) 油液中进入空气，进入了系统中，防止空气进入或排除已进入的空 气2) 阀座前腔主阀芯弹簧腔内积存有空气，可反复将溢流阀“升压 降压重复几次便可排除空气。3) 针阀因硬度不够，会因高频震荡而产生磨损，或因气蚀产生磨损， 使得针阀锥面与阀座不密合。应研磨或更换，否则会因先导流量不稳 定而造成压力波动。4) 先导阀调压弹簧过软装错或歪曲变形，产生调压不稳定，压力 波动大，应换用合适的弹簧。5) 主阀芯运动不灵活，不能迅速反馈稳定到某一开度，应使主阀芯运 动自如。6) 调压锁紧螺母因振动松动。7) 通过阀的实际流量远大于该阀的实际流量，产生压力波动大，所以 实际流量不能超过溢流阀标牌上规定的额定流量。8) 油泵不正常，泵的压力流量脉动大影响到溢流阀的压力流量脉动； 有些情况，泵输出的压力流量脉动可能和溢流阀组成共振系统。9) 工作油温过高，工作油液粘度选择不当。10) 压力表有问题。11) 滤油器堵塞严重，吸油不畅，使液压系统发叫，压力波动大。 五掉压，压力偏移大。 分析：这种现象表现为，预先调好的某一压力， 在使用过程中却慢慢下降 有时上升为另一压力值，往后又慢慢升压，这种现象周期出现或重复 出现。这一现象可通过压力表观察。产生这一现象的原因有：1) 调压手轮为用锁母拧紧，或因其他原因而使调压手柄逐渐松动 ，从 而出现掉压现象。2) 油中污物进入溢流阀的主阀芯小孔中 使先导流量时有时无，时大时 小，往往产生周期性的掉压现象：3) 除此之外还可参照四。 六启闭特性差，启闭特性是溢流阀的开启与闭合特性。在我们压滤机液压系统中溢流阀有时起着安全阀的作用，为了保证系 统的安全，而又不过分提高安全压力，对启闭特性提出严格要求。对溢流 阀来说其启闭特性的差异，既决定于设计参数，又决定于加工质量，特别 是先导针阀副的加工质量，使用条件如背压，油也清洁程度也对启闭 特性产生一定影响 。具体如下：1) 针阀与阀座加工质量好者启闭特性好2) 溢流阀出口背压高，启闭特性差。一般出口背压不应超过0.1MP,高时可采用溢流阀单独回油，既可降低背压又可提高稳定性3) 主阀液动力大，启闭性差。可采取适当加大主阀直径，改变进出油 方向等措施。4) 针阀液动力的影响不明显，针阀锥角a小，液动力也小,，单2a28度时，针法有卡死现象5）针阀调压弹簧刚性减少，启闭特性好些。第二节减压阀减压阀是一种利用液流流过缝隙产生压力损失，使其出口压力低于进口压力的压力控制阀按调节要求不同有:用于保证出口压力为定值的定值减压阀；用于保证进出口压力差不变的为定差减压阀；用于保证进出口压力 成正比的为定比减压阀。其中定值减压阀应用最广又简称为减压阀。在我们压滤机液控系统中使用的为叠加式的直动减压 阀。ZDR.D型减压阀的外观图见图1-8。 图1-8： ZDR.D型减压阀外观图一、叠加式减压阀的结构图与工作原理ZDR.D型减压阀见图1-9是叠加式减压阀。它是按三通式阀设计, 具有二次油路压力保护。它用于液压系统的减压。图1-9： ZDR.D型减压阀结构图该阀主要是由阀体1，控制阀 芯2，一个或二个压力弹簧3， 调压机构4以与可供选用的单向阀 组成。通过调压机构4调节二次油路 压力阀在原始位置，处于开启状态油 液自由地由P通道流向P1DP型或从A流向A1DA型。同时，P1通道的压力油通过控制通道5作用于阀芯6的端面,如果 P1 通道的压力油大于弹簧3的设定值，控制阀芯2就会移动到调定值的位置，并会维持此调定值在P1通道的压力为恒定值。控制信号油通过阀芯6的内部5通道输入。如果负载受外力作用，致使 P1 压力继续升高，阀芯2被推向弹簧3的一边油液就从P1通道通过控制边7回油箱，一直保持压力不再 升高，泄漏油经弹簧腔8通过TY通道外泄。“DA 型阀可装供选用的单向阀，使A1至A自由回油。 在阀的9口，可以安装压力表读出二次油路压力。二、故障分析与排除一出口压力几乎等于进口压力，不减压。这一故障现象表现为，减压阀进出口压力接近相等，出口压力不随调 压手柄的旋转调节而变化。产生的原因和排除方法有：1) 因主阀芯上或阀孔沉割槽棱边上有毛；或者主阀芯与阀体孔之间的 间隙里卡有污物，或者因主阀芯或阀孔形位公差超差，产生液压卡 紧 ，将主阀芯卡死在最大开度的位置上，由于开口大，油液不减压。 此时可根据上述情况分别采取去除毛刺，清洗和修复阀孔和阀芯的精 度的方法予以排除。2) 因主阀芯与阀孔配合过紧，或装配时拉毛阀孔或阀芯，此时可选配 合理的间隙3) 主阀芯短阻尼孔或阀座孔堵塞，失去了自动调节机能，主阀弹簧力 将主阀推往最大开度，变成通行无阻，进口压力等于出口压力，可用 巾1mm钢丝或用压缩空气吹通，并进行清洗在装配。二 出口压力很低即使拧紧调压手轮，压力也升不起来。1）减压阀进出油口接反了对板式阀来说为安装板设计有误。2）进油口压力太低，经减压阀芯节流口后，从出油口输出的压力更低,此时应查明进油口压力低的原因，如溢流阀的故障。3）减压阀下游回路负载太小，压力建立不起来孔内，可检查锥阀的装配情况和密合情况。6）主阀芯上长阻尼孔被污物堵塞，油液不能经长阻尼孔流入主阀弹簧腔出油腔的反馈压力传递不到先导锥阀上。是导阀失去了对主阀出口压力的调节作用,图 1-11效深度不够，不能拧到底而使得压力不能调到最大。9) 阀盖与阀体之间的密封不良，严重漏油。产生原因可能是 O 型圈漏 装或损伤，压紧螺钉未拧紧以与阀盖加工时出现端面不平度误差，一 般是四周凸，中间凹。10)主阀芯因污物，毛刺等卡死在小开度的位置上，使出口压力低。可 进行清洗与去毛刺。三不稳定，压力振摆大，又是噪声大。按 2146-77 的规定， J 型减压阀压力摆动为 0.1MPa ，JF 型为 土 0.3MPa，超过此标准为压力振摆大，不稳定。1) J 型 JF 型减压阀为先导式，先导阀与溢流阀通用，所以产生压力振 摆大的原因和排除方法可参加溢流阀的相关部分进行。2) 减压阀在超过额定流量下使用时，往往会出现主阀震荡现象，是减 压阀不稳定，此时出油口压力出现“升压降压再升压再降压 的循环，所以一定要选用适合型号规格的减压阀，否则会出现不稳压 的现象。3) 卸油口 L 受的背压大，也产生压力振摆大和不稳压的现象，泄油管 宜单独回油。4) 弹簧变形或刚度不好热处理不好，导致压力波动大，可更换合格 的弹簧。四工作压力调定后出油口压力自行升高 在某些减压控制回路中，减压阀的出口压力是用来控制电液换向阀或 外控顺序阀等的控制油液压力大小的，当电液换向阀或外控顺序阀换向或 工作后，减压阀出油口流量变为零，但压力还须保持原先调定的压力。这 种情况下，因阀出口流量为零，流经减压口的流量只有先导流量。由于先 导流量很少，一般在2 升/分之内，因此主阀减压口基本上接近全关位置开 度极小，先导流量由三角槽或斜锥面处流出，如果主阀芯配合过松或磨损 过大，则泄漏量增加。按流量连续性定理，这部分泄漏量也必须从主阀芯 阻尼孔流来，即流经阻尼孔的流量由先导流量和泄露量两部分构成，而阻 尼孔面积和主阀弹簧腔油液压力P3未变P3由已经调好的调压弹簧预压缩 量确定，为是通过阻尼孔的流量增加，而必然引起主阀下腔油液压力 P2 的升高。因此，当减压阀出口压力调定后，如果出口流量为零时，出口压 力会因主阀芯配合过松或磨损过大而升高。第三节 顺序阀一、介绍顺序阀是一种利用压力控制阀口通断的压力阀，因用于控制多个执行 元件的动作顺序而得名。实际上，除用来实现顺序动作的内控外泄形式外 还可以通过改变上盖或底盖的装置位置得到内控内泄、外控外泄、外控内 泄等三种类型。其中内控内泄用在系统中作为平衡阀或背压阀；外控内泄 用作卸载阀；外控外泄相当于一个液控二位二通阀。上述四种控制形式的 阀在结构上完全通用，因此又统称为顺序阀，其工作原理与溢流阀类似。二、顺序阀的特点内控外泄顺序阀与溢流阀的相同之点是：阀口长闭，由进口压力控制 阀口的开启。区别是内控外泄顺序阀调整压力去工作，当因负载建立的出 口压力高于阀的调定压力时，阀的进口压力等于出口压力，作用在阀芯上 的液压力大于弹簧力和液动力，阀口全开；当负载所建立的出口压力低于 阀的调定压力时，阀的进口压力等于调定压力，作用在阀芯上的液压力、 弹簧力、液动力平衡，阀的开口一定，满足压力流量方程。因阀的出口压 力不等于零，因此弹簧腔的泄漏油需单独引回油箱，即外泄。三、故障分析与排除一设定值不稳定，不能使执行元件顺序动作，或者顺序动作错乱.顺序阀是在液压系统中利用系统的压力来控制其它液压元件如油缸 动作的先后顺序的，当系统达到设定值调定值时，以实现自动控制。在用顺序阀控制的多缸两个或两个以上油缸顺序动作的控制回路 中，如果顺序阀的设定值不稳定，便不能实现正常的顺序动作。出现不顺序动作的原因和排除方法有：1) 顺序阀的主阀心因污物或毛刺卡住，停留在关闭位置，即 P 腔与 P12腔不通，无油液从顺序阀的出口 P 流出，造成后续油缸无动作或者2无顺序动作。此时可拆开清洗和取出毛刺。2) 主阀芯因污物或毛刺卡死在全开的位置，顺序阀变为一直通阀，此时如果在回路中，当夹紧油缸空行程的负载小于定位油缸空行程的负 载，则会出现先夹紧后定位的顺序动作颠倒的现象，并且当进油腔的 压力 P 与出油腔的压力 P 同时上升或同时下降的现象，此时应拆开 12清洗去毛刺，使阀芯运动顺滑。3) 顺序阀主阀芯上的阻尼孔被堵塞，对X型阀，主阀芯打开成直通阀;对 XF 型阀，阻尼孔堵塞后，使从控制活塞泄到主阀芯下腔来的控制油，无法通过此阻尼孔进入调压弹簧腔，在从卸油口流回油箱。时间一长，进油腔压力油 P 通过阀芯环状间隙也漏往主阀芯下腔，作用1在主阀芯下端面上。由于下端面面积大，当向上的作用力克服主阀芯上腔向下作用的弹簧力，主阀芯打开，也变成了一个常通阀，会出现P 腔的压力与 P 腔的压力同时上升或下降，使动作顺序乱套，此时应 12拆开清洗，必要时更换控制活塞。4) 当系统其他调压元件出现故障时例如溢流阀故障，系统压力建立不起来，既不能达到顺序阀设定的工作压力，出油腔无油液流出， 当然顺序阀就不能实现顺序动作。此时应查明系统压力上不去的原因 并排除之。二当系统未达到顺序阀设定的工作压力时，压力油液却从二次口 P2 流出。1) 主阀芯与阀孔配合间隙过大，或者因使用日久磨损造成间隙过大而使一次侧 P 的压力油泄往二次侧，使二次侧的压力升高，加上弹簧1力，便会有可能使顺序阀开启，此时虽然 P 腔的压力未达到顺序阀1的调节压力，二次侧也有油液流出。此时可修复或更换主阀芯，并保 证合理的装配间隙。2) 其他原因产生的内泄漏。目前阀类元件多采用圆柱滑阀式阀，因为阀芯要在阀孔内移动，所以必然存在环状间隙，避免不了内泄漏。内泄漏会引起二次侧有油液输出，从而导致油缸移动，此时可采用主阀芯关闭时，二次侧与泄油通，主阀芯开启时，二次侧与泄油关断的特殊设计的阀补救之。或者一次侧经常维持在远低于设计压力下使用，只是需要发开启时才使压力升高。三超过设定值时，顺序阀不打开1) 主阀弹簧错装成硬弹簧。2) 控制活塞卡死不懂。3) 拆修重装时，控制活塞漏装，结果控制压力油由阀芯阻尼孔经卸油孔泄压，主阀芯在弹簧力作用下关闭，阀芯打不开。或者控制活塞虽 未漏装，但装倒一头小头朝上，大头下沉，堵住先导压力来油， 使先导压力控制油失去作用。此时可根据上述各种情况，分别予以处 理。四压力波动大，压力振摆大。按214677标准规定，XB型低压顺序阀压力振摆允差为土0.2MPa, X中压顺序阀为土0.3MPa, XF型中高压顺序阀为土0.5MPa,超过此标准为 压力振摆大。压力振摆过大，同样会出现误动作或不顺序动作。由于顺序阀在结构原理上和溢流阀只有少许差异,故产生顺序阀压力 振摆大的原因和排除方法可参考溢流阀相关部分予以进行。第四节 压力继电器一、介绍压力继电器是一种将油液的压力信号转换成电信号的电液控制元件 液电转换开关。当液压系统中的油液压力达到压力继电器的调节压力 时,即发出电信号,以控制电磁铁、电磁离合器、继电器等电器元件动作 使油路换向、卸压,执行机构实现顺序动作,或关闭电机,使系统停止工 作,起安全保护作用等。压力继电器按动作方式可分为直接动作型和先导型；按延时性可分为 不带延时调节和带延时调节的；按动作值得调节方式可分为弹簧调节型和 开关位置调节性。直动型，压力油与弹簧力相互作用使柱塞上移或下移压合微动开关不 同触点使电气线路变化而发出信号。二、压力继电器的调整与使用压力继电器是将液压压力讯号转变为电讯号，实现电路的接通或断开 的开关元件。在液压设备的自动控制中起着重要的作用。因此他要能可靠 地用油液压力控制电路的开与关，其最重要的性能是灵敏度和重复精度。灵敏度是指执行元件从一种状态如动作改变为另一种状态如复 位时进油腔压力的变化X围返回区间；重复精度是指在相同的调定压 力下，执行元件做重复动作时，进油腔压力之间的最大差值。不同型号规 格的压力继电器规定了不同的灵敏度和重复精度。例如：PF型压力继电器 的灵敏度返回区间或通断区间，当油液压力在6.3MPa时,一般为0.5Mpa, 在20Mpa时为IMpa左右，压力在32Mpa时，一般为1.5Mpa。DP型压力 继电器一般为0.350.8MPa，并且可以调节。PF型压力继电器的重复精度 一般为0.15MPa左右，DP型压力继电器为0.020.05MPa。压力继电器的调整包括对压力继电器本身的调节和用在不同回路中的 调整两个方面。一压力与电器本身的调节为了正确使用压力继电器,使其充分发挥其可靠的开关性能,必须予 以调整,压力与电器的调整正确与否,常常是使用中少出故障的关键所在, 下面以 DP 型为例说明其调整方法：1) 当系统压力波动较大负载变化大时，为防止误发动作讯号，需 调出一定宽度的返回区间灵敏度。返回区间调节太小，即过于灵 敏，容易误发动作。调节时，先调副弹簧，决定返回区间值的大小。 一般螺钉拧入得越多，返回区间值越大。然后再调主弹簧，定出动作 时发讯压力值动作压力。2) 当系统压力波动不大，对返回区间无特殊要求，即波动之不至于导 致误发讯号时，其调整顺序是：先将副弹簧调节螺钉松开，然后再调 主弹簧旋转调节螺钉 1，发出发讯压力值动作压力。第五节 单向阀一、介绍单向阀的作用是：允许一定压力凯琦压力下的油液向一个方向流 动，此时单向阀打开；而反方向的油也不能通过此阀，此时阀关闭。这相 当电子元件的二极管。单向阀分为板式和管式两大类。按结构形式又可分为球阀式和锥阀式 两种。目前单向阀系列有：1、I型压力6.3MPa，流量10250L/min2、 直通DIF型压力21MPa,通径1020mm3、直角DF型压力21MPa, 35MPa，通径 1033mm4、AF 型压力 16MPa，通径 1020mm二、故障分析与排除一严重内泄漏。1）对I型单向阀，阀体上无阀座，阀体兼作阀座。当阀体上A面拉毛 或有损伤拉有沟槽时，或者锥面A与D内圆面不同心时，会引起严 重内泄漏。2）当阀芯B面在使用较长时间后，会产生磨损凹坑圆周或者拉有 直槽伤痕，或者因锥面B与D圆柱面不同心，以与锥面A、B成 多菱形时，会产生严重内泄漏，需校正D面，重磨锥面Bo3）一般液压件生产厂在加工阀体上阀座锥面A时，不采用机加工，而 是将阀芯或钢球装入后用榔头敲击打出锥面A，使B面与A面 能密合。但当阀体材质HT200或金相组织不好时，敲击时用力大 小又未掌握好,，会发生崩裂小块，使A面上锥面尖角处呈锯齿状圆 圈，不能密合而内漏。4）装配时，因清洗不干净，或使用中油液不干净,，污物滞留或粘在阀 芯与阀座面之间，使阀芯锥面B与阀体锥面A不密合，造成内泄漏。图 1125）对1-10、I-10B型单向阀，阀芯为钢球，当使用过程中重新拆修后钢球 错位，油液会从原接触线泄油，此 时应更换新钢球。二不起单向阀作用。所谓不起单向阀作用是指，反向油液也能通过单向阀。产生原因除了 上述内泄漏大的原因外，还有：1）单向阀阀芯因棱边与阀体沉割槽棱边上的毛刺为清除干净，将单向阀阀芯卡死在打开的位置上，此时应去毛刺,，抛光阀芯。2）阀芯与阀体空因配合间隙过小，油温升高引起的变形，阀安装时压 紧螺钉力过大造成的阀孔变形等原因，卡死在打开的位置，可适当配 研阀芯，消除因油温和压紧力过大造成的阀芯卡死现象。3）污物进入阀孔与阀芯的配合间隙内而卡死阀芯。使其不能关闭，可 清洗与换油。4）阀体孔几何精度不好，其他原因如材质不好造成的液压卡紧， 此时应检查阀孔与阀芯几何精度圆度与柱度，一般须在0.003mm 之内。5）漏装了弹簧或弹簧折断：可补装或更换。6）阀座IF阀与阀芯已严重不同心，形成了偏心开口，此时只起固定节流阀的作用，而不能起单向阀的作用，须修正同心。7）阀芯圆柱面与阀体孔因 磨损间隙大，造成阀芯可 偏离中心线游动而与锥 座3不同心，需重配阀芯 或电镀修复阀芯。三 外泄漏.P246S3炷；2.换當殍宰 sn型 氛亩阀芯 ，.弾再咀 堂艸战 T,网就葡睹率 K-宙咅幽日垫is I E图 1131）管式单向阀的螺纹连接处，因螺纹配合不好或螺纹接头未拧紧，并在螺纹之间缠绕聚四氟乙烯胶袋密封或用O型圈密封。2) 板式阀的外漏主要发生在安装面与螺纹堵头处，可检查该位置处的 O型圈密封是否可靠， 根据情况予以排除。3) 阀体有气孔沙眼，被压力油击穿造成的外漏，一般要焊补或更换阀 体。第六节 液控单向阀一、介绍液控单向阀是在普通单向阀上增加液控部分。当油流沿P向p2正向流 动时，油流可以通过，即与普通单向阀的功能完全一样；当油液从p2腔反 正进入时，由于阀芯锥面压紧在阀座上而是油液不能通过。但若此时从下 部的控制油口出接入控制压力油pk,压力油作用控制活塞的底部，将控制 活塞抬起，强迫阀芯顶开，而是油液也能从p2腔反方向流到P腔。单向阀只允许液流从一个方向自由通过，反方向则不能通过。而液控 单向阀允许液流在一个方向上自由通过。反方向可借控制压力油开起单向 阀使液流通过。控制压力过低或消失时，液流则不能通过。内泄式液控单向阀，控制油Pk产生向上的作用力要克服p2作用在阀芯 k2上的向下作用力、P作用在控制活塞上端的向下作用力与弹簧向下的作用 力。一般Pk要大于0.4匕，反方向液流方可使单向阀开启而流动。k2在一些压力机械中，液控单向阀可以用来做充液阀用。为了既不增大 油泵的能力，又能满足高速空行程速度和回程速度往往是工作速度的几 倍至几十倍，且高达700mm/s要求，减少功率损失，减少发热，往往使 用了充液阀。当滑块快速空行程下降时，基本滑块靠自重下落，油泵不能补足油缸上腔的空缺而形成一定的真空度。此时充液阀打开，大气压力将 充液油箱内的油液经充液阀压入油缸上腔，防止油缸上腔吸空，快速回程 时，此时充液阀受控打开，使油缸上腔的油迅速排回至充液油箱。当然另 一条支路的回油也可由系统排回主油箱。因此，对充液阀的要求是通过的图 1-14流量很大，流动阻力要小，闭封可靠泄 漏要少，动作灵活。充液阀的结构形式 多种多样，从充液原理上看有自吸式和 压入式；按阀的原始启闭状态有常开和 常闭两种；按阀的安装位置又有侵入式 和管道用式等。二、故障分析与排除 一液控失灵。由液控单向阀的原理可知，当控制活塞上未作用有压力油时，它如同 一般单向阀；当控制活塞上作用有压力油时，正反方向的油液都可进行流 动。所谓液控失灵指的是后者，当有压力油作用与控制活塞上时，不能实 现正反两个方向的油液都可流通。产生液控失灵的主要原因和排除方法有:1）检查控制活塞，是否因毛刺或污物卡住了阀体孔内。卡住了控制活 塞便推不开单向阀造成液控失灵。此时，应拆开清洗，倒除毛刺或重 新研配控制活塞。2）检查控制油压力是否过低，对IY型液控单向阀控制压力应为主油路压力的3040%，最少控制压力一般不得低于1.8MPa；对于DFY型液控单向阀，控制压力应为额定工作压力的60%以上。否则，液控 失灵，液控单向阀不能正常工作。3) 控制活塞因磨损而泄漏很大，控制压力泄往泄油口而压力不足；或 者控制活塞歪斜别劲，不能灵活移动而使液控失灵。此时需重配活塞， 解决泄露和别劲问题。二振动和冲击大，略有噪音。1) 排除进入系统与液控单向阀中的空气，消除振动和冲击。2) 在用工作油压作为控制压力的回路中，会出现液控单向阀控制压力 过高的现象，也会产生冲击振动，此时可在控制邮路上增加减压阀进 行调节。三不发液控信号控制活塞上未作用有压力油时，单向阀却打开，正 反可通油。产生这一故障的原因和排除方法可参阅单向阀故障排除中的“不起单 向阀作用的内容。另外，当控制活塞卡死在顶开单向阀阀芯的位置上， 也造成这一故障，可拆开控制活塞部分，看看是否卡死，推杆过长也产生 这一故障。四内泄漏大。指的是单向阀在关闭时，封不死油，反向不保压。都是因内泄漏大的 缘故。液控单向阀还多了一个控制活塞的内泄漏。除此之外，造成内泄漏 大的原因和排除方法和普通单向阀的内容完全相同。五外泄漏。外泄漏主要从堵头和进出油口与阀盖等接合处出现，可用加强密封措 施予以排除。第七节电磁换向阀电磁换向阀简称电磁法，使电气与液压组成的元件，由电气系统的各种开关、时间继电器、行程开关、压力继电器等电器元件发出电信号，使电磁铁动作，推动阀芯移动，以改变液流的方向，从而使执行机构做正向或31/*鼻苗却廉图 115反向运动；或者用于沟通或切断 某油路，使液压系统卸荷、升压 等等。它是“机电一体化的产 物。我国目前设计生产的电磁阀，规格种类繁多： ）按允许的最高工作压力分为2.5、6.3、16、21、32MPa系列； ）按允许通过的公称流量分有：10、25、40、63L/min等； ）按阀芯可移动换向的工作位置分有：二位、三维、多位； ）按所控制的邮路通数分为：二通、三通、四通、五通、多通； ）按阀芯在中间位置控制各油口的沟通状况即中位滑阀机能分有：O、H、Y、K、M、X、P、J、C、N 型； ）按阀芯换向和复位的形式分有：弹簧式、弹簧对中式、钢球定位式等； ）按所配电磁铁的结构形式分有：交流干式、直流干式、直流湿式、交流湿式、本整式等，电源电压有交流110、220、380伏；直流24、36、110 伏等； ）按流量分有中低压、中高压；按通径分有：6、8、10、15mm通径。所谓“四通，即有一个压力油进油通路P, 一个回油通道O,另外两个通道A、B 一般连通执行元件。所谓“三位，即电磁铁1DT通电一个位置；2DT通电一个位置，两个电磁铁都不通电，由弹簧使阀芯到中间位 置三个位置。第八节单向节流阀单向节流阀由单向阀和节流阀并联而成，用于一个方向需要控制流量而另一方向反向则油流需要畅通的回路中，以实现执行元件正向可调速,侶10.图 1-16而反向快速退回。中低压单向节流阀L1型， 节流阀与单向阀共用一个阀芯，中 高压单向节流阀LDF型两个阀 芯是分开的，他们的压力流量系列 均同节流阀。第九节蓄能器一、介绍蓄能器是储存工作介质油液、压缩气体势能的一种装置。在高压 大流量的间歇负载或大小不等的连续负载系统中，有时一个工作循环内各 阶段所需要的流量差别很大，而峰值流量负载的时间又往往较短促，对于 这种工况，虽然存在着多种解决方案，但一条重要的途径是采用蓄能器作图 1-17二、蓄能器的个典型用途1）予压光气啊40着販说*V时图 1-18为辅助能源。当系统需要的流量较小时，泵输出的压力油一部分供给系统, 而余下的部分输向蓄能器储存起来。在系统需要高压大流量时，蓄能器便 和泵共同向系统供油，获得短时间内比由泵单独供给的流量大和油压高的 工作油液，满足系统的工作需要。皮囊式蓄能器具有体积小，重量轻，观星小，反应灵敏等优点，目前在 国内应用最普遍，显简介其工作原理和结构。如图为NXQ型皮囊式蓄能器结构图。体壳高压容器 3内装入一个耐油橡胶制成的皮囊2,囊内充气一般勇氮 气，囊外储油。皮囊2与充气阀1 一起压制而成，壳体3 下端有一提升阀4它能使油液通过阀口进入蓄能器而又 能防止油液全部排除时气囊膨胀出容器之外，充液阀1在 蓄能器工作前用来为皮囊充气，充气后关死。在整个工作 过程中，皮囊的体积随着充液压缩而减小，随着排油膨胀 而增大，蓄能器的压力也随之上升或下降，在最高工作压力P2和最低工 作压力P之间，皮囊体积改变量AV=V-V2，称为皮囊式蓄能器的工作 容积，P0为充气压力，V0为充气提与。如图可知，P2P1P0，V2V1V0， 所以皮囊体积压力和体积的变化，实现蓄能和释能，这便是蓄能器的工作 原理。1) 用作辅助动力源。2) 作为漏损补偿器。3) 热膨胀补偿器。4) 应急动力源。5) 液体补充装置。6) 脉动阻尼器与油击吸收器。7) 作双压回路中的动力源。8) 保压装置。9) 传递其它另一种液体。10) 液体分配器。三、蓄能器的正确使用1) 蓄能器的工作介质的粘度和使用温度均应与液压系统的工作介质的 要求相同；2) 蓄能器一般应立式安装，气阀向上，安装位置应远离热源，固定要 牢固，但不允许焊接在主机上；做缓冲和吸收脉动压力时，要紧靠振 源安装；3) 在泵和蓄能器之间应安装单向阀，以免在泵停止工作时，蓄能器中 的液体经泵流回油箱与发生事故；蓄能器与系统之间，应装设截至阀， 此阀供充气、检查、维修或者长期停机使用。4) 蓄能器装好后，充以惰性气体如氮气，严禁充氧气、压缩空气或 其他易燃性气体。5) 蓄能器在使用过程中，需定期对气囊进行气密性检查。对于新使用的蓄能器，第一周检查一次，第一个月内还要检查一次，然后半年检查一次。对于作应急动力源的蓄能器，为了确保安全，应经常检查与 维护；6) 蓄能器充气后，各部分绝对不允许在拆开，也不能松动，以免发生 危险。需要拆开时应先放尽气体，却人无气体后，在拆卸；7) 在有高温辐射热源环境中使用的蓄能器可在蓄能器的旁边装设两层 铁板和一层石棉组成的隔热板，起隔热作用；8) 安装蓄能器后，系统的钢度降低，因此对系统有钢度要求的装置中， 必须充分考虑这一因素的影响程度。9) 在长期停止使用后，应关闭蓄能器与系统管路间的截至阀，保持蓄 能器油压在充气压力以上，是皮囊不靠底。四、蓄能器的充气方法一般可按蓄能器使用说明书的方法进行，使用充气工具向蓄能器冲入 氮气。此处仅介绍一种蓄能器的充气压力高于氮气瓶的压力的充气方法。 例如充气压力要求14MPa,而氮气瓶的压力值能充至10MPa时，满足不了使 用要求，并且氮气瓶的氮气利用率很低，造成浪费。在没有蓄能器专用充 气车的情况下，可采用有蓄能器对冲的方法，具体操作方法如下：1) 首先用充气工具向蓄能器冲入氮气，在充气时放掉蓄能器中的油液；2) 将充起工具 A 和 B 分别装入蓄能器 C 和 D 上，将 A 中的进气单向阀拆除，将高压软管将A、B连通，顶开皮囊进气单向阀的阀芯，打开球阀1、4,并闭2、3两阀，开启高压泵并缓慢升压，可将C内的氮气冲入 D 内，当 C 的气压不随油压的升高而明显地升高时，即其内的氮气已基本充完，将油压降下来；3）再用氮气瓶向 C 内充气，然后重复上述步骤，直至 D 内的气压符合要求为止。五、蓄能器故障的排除我们以 NXQ 型皮囊式蓄能器为例说明蓄能器的故障现象与排除方法， 其他类型的蓄能器可参考进行。一皮囊式蓄能器压力下降严重，经常需要补气皮囊式蓄能器，皮囊的充气阀为单向阀的形式，靠密封锥面密封，当 蓄能器在工作过程中受到振动时，有可能致使阀芯松动，密封锥面不密合 导致漏气，此时可在充气阀的密封盖内垫入厚 3mm 左右的硬橡胶垫，加强 密封。另外，阀芯上端螺母松脱，会使皮囊内氮气顷刻泄完。 二皮囊使用寿命短其影响因素有皮囊质量，使用的工作介质与皮囊材质的相容性；有否污物混入；选用的公称容量是否合适油口流速不能超过7m/sec油温是 否合适；作蓄能用时，往复频率是否超过1 次/10秒寿命开始下降，若 1 次/3 秒，则寿命急剧下降；安装是否良好，配管设计是否合理等。另外，为了保证蓄能器在最小工作压力 P 时，能可靠工作，并避免皮1 囊在工作过程常与蓄能器下端的菌型阀相碰撞，延长皮囊的使用寿命， P0一般应在 0.750.9P 的控制 X 围内选取；为避免在工作过程中皮囊的收缩1和膨胀的幅度过大而影响使用寿命，要有P$=25%P,既要有P21/3P。0 2 1 2三蓄能器不起作用产生原因主要是气阀泄气严重，皮囊内根本无氮气，以与皮囊破损进油，另外当P2P，即最大工作压力过低时，蓄能器完全丧失贮能功能。02 排除方法是检查气阀的气密性，发现泄气，应加强密封，并补加氮气 若气阀处泄油，则很可能是皮囊破裂，应予以更换；当P2P时，应降低充 02 气压力或者根据负载情况提高工作压力。四吸收压力脉动的效果差 为了更好地发挥蓄能器对脉动压力的吸收作用，蓄能器与主管路分支 点的连接管道要短，通径要适当大些，并要安装在靠近脉动源的位置。否 则，它消除压力脉动的效果就差，有时甚至会加剧压力脉动。五蓄能器释放的流量稳定性差蓄能器充放液的瞬时流量是一个变量，特别是大容量；且AP（P-P）X12 围又较大的系统中若要获得较恒定的、较大的瞬时流量时，可采用下述措 施：在蓄能器与执行元件之间加入流量控制元件；用几个容量较小的 蓄能器并联，取代一个大容量蓄能器，并且几个容量较小的蓄能器采用不 同档次的充气压力；尽量减少工作压力X围AP，也可采用适当增大蓄能 器结构容积公称容积的方法；在一个工作循环中安排好有足够的充 液时间，减少充液期间的系统其它部位的内泄漏，使在充液时，蓄能器的 压力能迅速和确保能升到P,在释放能量。2