博世力士乐液压实训台常见故障分析

2013-01-31薛梅

中国现代教育装备 2013年7期

关键词：卡死主阀节流阀

薛梅

北京电子科技职业学院北京 100176

1 溢流阀常见故障分析

1.1 压力上升慢，甚至一点都上不去

在实训台使用过程中，经常需要调节液压回路压力，当拧紧溢流阀调压旋钮时，压力本应上升，但压力上升很慢，甚至一点不上，即使上升也滞后一段时间。

分析调压情况可知，溢流阀从完全卸压状态变为调压状态时，主阀芯紧靠阀盖，先导调压阀弹簧处于稍有压缩状态，主阀芯开启溢流。当升压调节时，先导阀芯受弹簧压缩关闭，主阀芯上腔压力开始增高，进入升压状态，主阀芯下落靠拢阀座，关小溢流口。当调压旋钮停止调节时，主阀芯停止下落而维持某一微小开口，系统便维持某一调节压力。如果主阀芯从卸荷位置大开口下落到调压所需要开度所经历的时间长，则压力上升缓慢；如果主阀芯不下落，不移往阀座关小溢流口，则压力上不去。因此导致压力上升缓慢的因素主要是溢流阀主阀芯行程距离大和阀芯关闭速度慢，造成问题的具体原因及解决措施如下。

(1)主阀芯上有毛刺或阀芯与阀体孔配合间隙内卡有污物，使主阀芯卡死在全开位置。可检查主阀芯卡死的位置情况。

主阀芯阻尼小孔内有大颗粒污物堵塞，油压传递不到主阀芯上腔和先导阀前腔，先导流量几乎为零，压力上升很慢；完全堵塞时形同一弹簧很小的直动式阀，压力上不去。

先导阀芯与阀座之间有颗粒型污物卡住，不能密封，主阀芯弹簧腔压力油通过先导锥阀连通油池，使主阀芯右移，不能关闭主阀溢流口，压力上不去。

针对以上情况，可拆卸主阀或先导阀，并用钢丝通主阀芯阻尼孔或用压缩空气吹，可排除大多数情况下压力上升慢的故障。

(2)主阀平衡弹簧折断，需及时更换。

(3)对先导式溢流阀，如果未将控制口堵上(非遥控时)，则溢流阀的压力始终调不上去。解决办法是不需要遥控调压时，遥控口应堵死或用螺塞塞住。

(4)使用较长时间后，先导锥阀与阀座小孔密封处严重磨损，有凹坑或纵向拉伤划痕。需更换或经研磨修复使之密封。

(5)液压泵内部磨损，供油量不足，则溢流阀不能调到最高压力。例如最高压力本应可以调到40 MPa，结果最高只能调到30 MPa左右。此时要及时修复液压泵。

1.2 压力能上升但达不到最高压力

这种现象较为普遍，产生原因主要有：

(1)油温过高，内泄漏量大。

(2)液压泵内部零件磨损，内泄增大，输出流量减小；压力升高，输出流量更小，不能维持高负载对流量的需要，压力上升不到额定压力，并且调压后，指针剧烈波动，波动区间较大，溢流阀压力上不去。

(3)主阀芯与阀体孔配合过松，拉伤，出现沟槽，或使用后严重受损，通过主阀阻尼小孔进入弹簧腔的油有一部分经此间隙漏往回油口。

(4)先导针阀与阀座间因液压油的污物、水分、空气及其他化学性物质而产生磨损拉伤，不能很好地密封，压力也升不到最高。

针对以上情况逐一采取措施排除。

2 节流阀常见故障分析

2.1 节流调节作用失灵

在实训台上对设计的液压回路调速时，当转动节流阀旋钮，节流阀出口流量并不随旋钮的调节变化，从而执行元件的运动速度不变；或者调大流量执行元件不动作，关小节流阀，执行元件不减速，这便是节流调节失灵，产生原因如下：

(1)节流阀芯因毛刺卡住或因阀体沉割槽尖边及阀芯倒角的毛刺卡住阀芯，此时虽松开调节旋钮，但因复位弹簧力克服不了阀芯卡紧力，不能使阀芯随调节杆上移。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。

(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时，污染粒子进入阀芯与阀体孔配合间隙内，出现同上述相同的节流调节失灵现象。

(3)因阀芯与阀孔的形位公差不好，造成液压卡紧，导致节流阀失灵。

(4)因阀芯与阀体孔配合间隙过大或过小，造成阀芯卡死或泄漏大，导致节流失去作用。

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

(6)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，造成节流调节失灵。

解决节流调节失灵的方法如下：①用尼龙刷清除阀孔内的毛刺，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。

2.2 流量可调节，但调节的流量不稳定

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、油温过高以及负载压力变化大等，具体原因如下：

(1)油液未经精密过滤，杂质黏附在节流通道壁上，通流面积减小，使执行元件速度减慢，完全堵死，断流污物被冲走，则造成突跳。

(2)压力油通过节流缝隙时，产生压力损失，油温局部升高，油液氧化变质，在节流口部位析出杂质附在节流口壁面，使有效通流面积减小，甚至堵塞。

(3)油液中的机械杂质(如尘埃、油漆剥落碎片)以及油液劣质老化生成物，通过节流缝隙时堆积，堵塞节流通道，造成流量不稳定。

(4)节流阀调整好后，由于机械振动或其他原因，会使旋钮旋转松动，使节流阀的开度发生改变，引起流量变化。

解决流量不稳定的办法如下：

设计上采取一些抗堵塞措施；保证节流阀芯与阀孔合理的配合间隙，不能过大或过小；清洗节流口，查明油液污染情况，采取换油等措施；对于因负载变化而产生时快时慢现象，可改节流阀为调速阀；消除机械振动的振源，使用带锁调节手柄的节流阀；排除系统内空气，减少系统发热，更换黏度系数高的油液等。

3 液压缸动作不良分析

3.1 液压缸不能动作

液压缸不能动作往往发生在新安装的液压缸上面。遇到这种现象首先要从液压缸外部检查原因：检查液压缸负载是否阻力太大，是否有卡死、顶住的情况；检查进油口的液压力是否达到规定值，如果达不到，应检查系统是否泄漏和溢流阀调压不灵等。除了外部因素外，还应检查内在原因，具体采取相应的排除方法，分析如下。

(1)执行运动部件阻力太大。排除方法：检查和排除运动部件的卡死及楔紧等情况，改善运动部件导轨的接触与润滑。

(2)进油口压力太低，达不到规定值。排除方法：检查油路系统的泄漏情况并排除泄漏；当液压缸泄漏过多时，检查活塞与活塞杆处密封圈是否有损坏、老化、松脱等现象。检查压力阀，液压泵是否有故障，致使压力不能提高。

(3)油液未进入液压缸。排除方法：检查油管、油路，特别是软管接头是否堵塞，从液压缸到液压泵的油路按顺序检查并排除堵塞；溢流阀的阀座是否有污物堵塞，阀与阀座密封不好产生泄漏，电磁阀弹簧损坏，线圈烧坏，使油路切换不灵。

(4)液压缸的背压力太大，可减少背压力予以解决。液压缸不能动作的重要原因之一是进油口油液压力太低，达不到规定值，即系统工作压力不足。可能因为液压泵故障；液压泵电机转速、功率不够；调压阀故障；其他故障如滤油器堵塞，管路接错，压力表损坏等。可根据实际情况逐一排除。

3.2 液压缸动作不灵敏，有阻滞现象

这种现象表现为：液压系统启动以后液压缸不立即动作，短时间的停顿后再动作，或时而动时而停止不动，很不规则。这种动作不灵敏的原因及排除方法如下。

(1)液压缸中空气过多。排除方法：通过排气阀排气；检查空气是否由活塞杆往复运动部位的密封圈处吸入，如果是，应更换密封圈。

(2)液压泵运转有不规则现象。如震动噪声大，压力波动厉害，泵转动有阻滞，轻度咬死现象。

(3)活塞运动速度高时，单向阀的钢球跟随油流流动，以致堵塞阀孔，致使动作不规则。排除方法：在通过流量较大时，应改成带导向肩的锥阀式结构。

(4)橡胶软管内层剥离，使油路时通时闭，造成液压缸动作不规则。排除方法：更换橡胶软管。

4 系统泄漏影响分析

液压实训台使用一段时间后，液压油泄漏日益严重，影响了实训台的正常使用和实验效果。具体来说，泄漏引起的问题有以下几方面：系统压力调不高；执行机构速度不稳定；系统发热；元件容积效率低；能量、油液浪费；污染环境；可能引起控制失灵。

实践表明，博世力士乐实训装置泄漏主要发生在油管与元件接口处，这是因为实训室配备的全部是用于工业现场的元件，而工业现场液压系统在装调成功后不会轻易拆卸，所以管接头不会轻易损坏。而作为实训装置，由于学生训练反复插拔管接头，而且有时操作不当，甚至摔坏从而导致接头损坏变形，致使油管不能连接或漏油，影响了实训的正常进行。解决办法是严格遵守实验操作规程，避免人为损坏，同时在不影响实训效果的情况下尽量减少快速接头的插拔次数，及时更换损坏的管接头。