1.单向阀的故障原因及其排除方法
1)阀与阀座(锥阀芯或钢球)产生泄漏,而且当反向压力比较低时更容易发生。
故障原因:①阀座孔与阀芯同轴度较差,阀芯导向后接触面不均匀,有部分“搁空”;②阀座压入阀体孔中时产生偏歪或拉毛损伤等;③阀座碎裂;④弹簧变弱。
排除方法:①前两项重新铰研或者将阀座拆出重新压装再研配;②后两项予以更换。
2)单向阀启闭不灵活,有卡阻现象。在开启压力较小和单向阀水平安装时易发生。
故障原因:①阀体孔与阀芯加工的尺寸、形状精度较差,间隙不适当;②阀芯变形或阀体孔安装时,螺钉紧固不均匀而变形;③弹簧变形扭曲,对阀芯形成径向分力,使阀芯运动受阻。
排除方法:①修研抛光有关变形阀件并调整间隙;②换用新弹簧。
3)工作时发生异常声音。
故障原因:①液流流量超过允许值;②与其他阀发生共振而发出激荡声。
排除方法:①换用流量规格较大的阀;②换用弹力强弱合适的弹簧,主要还是改进系统回路本身的设计,必要时加装蓄能器;③加设卸压装置及回路。
注意:无论直通式或直角式单向阀安装时,都不允许阀芯锥面向上(即不允许弹簧在阀的下方位置)。
2.液控单向阀的故障原因及其排除方法
1)不能严格密封,泄漏较严重。故障原因及排除方法如下:
①液控单向阀的阀座安装孔与阀芯导向的阀体孔,加工时常为一刀落,一般能保证同轴度要求,但阀座孔本身较短,在压装时稍有不慎,即会产生歪斜,使得阀芯锥面与阀座配合处产生隙缝,造成泄漏;或者,虽然阀座压紧时很中正,但阀体加工时,阀座孔与阀芯孔的同轴度不慎超差,也同样会使密封锥面处产生泄漏,带卸荷阀芯的液控单向阀更是这样,这时常需将阀芯锥面与阀座孔重新研磨来保证密封。阀座歪斜的,应重新铰制密封锥孔或将阀座卸出后重新压入,甚至换用新阀座,压入后再研配。
②阀芯推开后,未能复位将阀口关闭。造成这种故障的原因一般是阀芯由于制造精度不够或间隙太小,运行一段时间后卡死在阀体孔中。若仅是间隙太小,则应研配阀芯。
③弹簧疲劳后变弱、变短、弯曲甚至折断。一般通过更换弹簧的方法解决。
④控制活塞动作后未能正常复位,一直使阀芯处于被推开的状态。造成该故障的原因是控制活塞曾被磕伤、拉毛,控制油内有杂质卡住控制活塞,或者活塞与阀体内的活塞孔制造误差较大等。处理办法与主阀阀芯卡死相类似。
2)液控动作后,油液不能反向流动。造成这种故障的根本原因是主阀阀芯未能被液控部分打开,情况常有如下几种:
①液控单向阀选用不当。液控单向阀安装于系统中,其反向进油压力较高,因而控制活塞推不动主阀阀芯。这种情况下,应换用带有卸荷阀芯的液控单向阀。
②控制活塞由于加工精度及油液污染等而被卡死,通过拆洗研修,使控制活塞恢复到移动精度后即可。
③控制活塞进油管道、端盖处漏油较严重,或者管道太细,某处被碰弯、压扁、折裂,因此,推动不了活塞进行工作。这应当结合日常的维护保养工作来解决处理。
④液控压力油油压太低,往往通过合理调整、提高控制系统的压力即可解决。
⑤主阀阀芯由于加工精度、间隙不当或弹簧弯曲被卡死。通过拆洗、研修及更换新弹簧即可消除。
3)噪声严重。故障原因及排除方法如下:
①液控单向阀动作不稳定,产生低频振荡的噪声。这往往是回路设计不够合理造成的,尤其当控制油来自执行工作主回路时,因为主回路油压波动,引起液控压力油波动,使得液控单向阀时开时闭,闭闭开开,这又引起被控制元件如液压缸的开开停停、断断续续工作,从而产生共振性冲击噪声。因此,液控单向阀的控制压力油,应尽可能来自独立的系统,否则,设计时要注意回路的稳定性及波动大的地方,必要时加用蓄能器。
②液控单向阀规格选择不当。当系统中通过阀的流量超过该阀允许的最大流量时,也会发出噪声,且液压设备动作会迟慢。应选用规格适当的液控单向阀。
3.电磁换向阀的故障原因及其排除方法
电磁换向阀在使用过程中,常出现下面两个问题:
1)板式阀安装底面漏油。故障原因及排除方法如下:
①在组装过程中,由于疏忽忘记对集成连接块的连接表面彻底检查,表面存有异物,使得在固定后,由于异物的存在使电磁换向阀上的密封件不能可靠地压紧,造成漏油,同时密封件被压力油撕毁。解决办法:关闭系统,用内六角扳手将电磁换向阀拆下,仔细检查,排除异物,并更换密封件,重新按规定的扭矩固定好。
②紧固螺钉拧得力量不均匀。
③未使用热处理过的合金钢螺栓,普通碳钢螺栓因承受油压作用而受拉伸变形、变长,造成接合面间隙而漏油。
④电磁换向阀接合底面O形密封圈老化失效。
2)电磁换向阀在使用中阀芯卡死。电磁换向阀出现此类故障的现象是:当电磁铁断电后,仍然保持动作,且另一方向的电磁铁通电,仍然是原来的动作(也就是不换向)。
在使用过程中,一种原因是液压油中一定尺寸的固体污染颗粒,存留于阀芯和阀体内孔的间隙之间,造成电磁力无法推动阀芯。对于该种情况,只要将电磁铁头部的应急按钮用外力推一下即可。但液压油要进行过滤或更换同型号厂家的新油液,并更换新的液压系统的滤芯。此外,当复位弹簧损坏或变形严重时,也会出现此类情况。简易判断方法为:用力推动电磁铁头部的应急按钮,看两侧的复位行程是否一致,否则,为一侧弹簧损坏,需更换处理。
3)电磁换向阀泄漏太大,需要修理或更换。对于进口的电磁换向阀,由于价格问题和供货周期较长,一般采用专业的维修机构进行修复,只要修复到原来的标准配合尺寸,完全可达到新件的使用性能和寿命。
电磁换向阀修复要按一定的步骤进行,整个修复过程中应遵循5S管理规定。如图8-3所示,先分别拆下锁紧螺母、线圈、O形密封圈;然后拆下湿式电磁铁柱、O形密封圈、弹簧、弹簧垫片、阀芯等。
①用0~25mm的外径千分尺对阀芯的各个台肩进行测量,如图8-4所示。将测量的数据填入表8-2中。
图8-3 力士乐二位四通电磁换向阀的分解图
1—阀套 2—阀芯 3—垫片 4—弹簧 5—密封圈 6—湿式电磁铁柱
图8-4 测量阀芯各台肩尺寸
②用图8-5所示的规格为8~20mm的三点式内径千分尺,测量阀体内如图8-6所示①、②、③、④四个部位,该部位和阀芯的台肩共同组成密封带。将测量的数据填入表8-2中。
图8-5 内径千分尺外形图
利用表8-2计算出各密封带的间隙并找出最大间隙。
图8-6 电磁换向阀内部结构图(www.xing528.com)
①、②、③、④—阀体内孔密封带 1、2、3、4—阀芯台肩
表8-2 阀体孔和阀芯测量数据表 (单位:mm)
从表8-2中可见最大的间隙为0.05mm,查表得d≤28mm,标准的配合间隙为0.007~0.02mm,在此配合间隙为0.005~0.01mm。可见0.05mm间隙严重超差。
③针对阀芯老化磨细的问题,采用镀硬铬的方法来解决,镀铬的单边厚度按下式计算:
Δ=δ1+δ2 (8-3)
式中 Δ——镀铬单边厚度;
δ1——表8-2中阀体和阀芯的最大间隙的1/2;
δ2——为外圆磨削单边加工余量。
④阀体的加工。阀体内孔和阀芯的台肩组成的密封带,由于长期的摩擦,造成老化、失圆。②、③分别是P到A和P到B间的密封带,其老化、失圆更为严重,需要采用三级研磨杆加工。
a.研磨杆的三级尺寸的分配为:ϕ18-0.0050mm,初级;ϕ18+0.015+0.02mm,中级;ϕ18+0.02+0.025mm,高级。
b.研磨料:采用W40金刚石研磨膏即可。
c.多级研磨杆参数为:灰口铸铁树料HT200,研磨料存放沟槽为等边三角形,顶角为30°,可以加工为单螺旋,螺距台肩宽度的1/2,初级常采用单螺旋,中级和高级采用正反向交叉双螺旋。
d.研磨终了的各密封带的测量。在测量前,对阀体的孔进行彻底的清洗后,用8~20mm规格的三点式内径千分尺测量各加工的尺寸,公差为0.005mm。
⑤阀芯的加工。在阀体孔研磨终了后,按阀体孔的终了尺寸减去标准配合间隙,即为电镀后阀芯的最终外圆磨尺寸。外圆磨加工前,一定要注意阀芯的顶尖孔是否合格,否则需要修正。
⑥电磁换向阀组装完成后,按修复的步骤继续进行即可。对于滑阀类液压阀,如电液换向阀、手动换向阀、多路换向阀、比例换向阀的老化造成的泄漏都可以采用本办法修复。
4.电液换向阀的故障原因及其排除方法
电液换向阀的故障主要有:阀芯与阀体卡死,弹簧弯曲或折断使阀芯卡死等。这些故障可参照电磁换向阀修复部分解决,在此不叙述。
5.液动换向阀的故障原因及其排除方法
液动换向阀在使用过程中,常出现下面几个问题:
1)液动换向阀阀芯卡死。故障原因及排除方法如下:
①阀体孔与阀芯间隙过小,油温升高后,阀芯胀卡入阀孔内。
②阀芯几何公差超差,阀芯与阀孔装配轴线不重合,产生轴向液压卡死现象。
③阀芯表面有毛刺,或因阀芯(或阀体)被碰伤卡死。
以上的三种可能可采用下面的方法处理:阀芯上的毛刺,可用100目油石来清理,阀孔的毛边或配合间隙较小,都可以用对应的研磨杆加少量的金刚石W40号研磨膏研磨去除。
④油液污染严重,未能滤去的颗粒杂质卡死阀芯。
⑤油温长期过高,使油液变质而产生胶质物质,粘在阀芯表面而卡死。
⑥油液黏度太高,阀芯移动困难甚至卡住不动。
⑦安装精度太差,紧固螺钉不均匀,不按规定顺序,或管道法兰接头处发生撬边使阀体变形。
⑧弹簧对中式液动换向阀的复位弹簧太硬、太粗,推动力需要太大,弹簧卡阻或折断,导致阀芯不能对中复位。
2)液动换向阀在电磁换向阀动作时不换向。故障原因及排除方法如下:
①油液控制回路的压力不够,滑阀未被推动,故不能换向或换向不到位。
②控制油路的回油路堵塞。
④滑阀两端泄油口没有接回油箱、泄油背压太高或泄油管堵塞。
⑤阀端盖处因螺钉松动或接触面不平等原因致泄漏严重,使控制油压不足。
3)阀芯换向后,通过流量不够。造成阀芯换向后通过流量不够的主要原因是开口量不够,主要是由于:
①行程调节型主阀的螺杆调整不当。
②电磁换向阀长期使用,使推杆磨损过短,或更换电磁铁后,其安装距离较原来大,使主阀阀芯动作未到极限尺寸。
③主阀阀芯与阀孔间隙不当,几何精度差,阀芯不能在全程内顺利移动,阀芯达不到规定位置。
④弹簧太弱,推力不足,使阀芯行程达不到规定端位。
4)电液换向阀进出油口压降太大。故障原因及排除方法如下:
①阀口通流面积太小,阻尼作用严重,主要原因仍是阀芯移动达不到规定位置。
②通过流量过大,远大于额定流量。此时,应选择与流量相配的电液阀。
5)主阀换向速度不易调节。主要因为电液换向阀换向时间调节器即可调节流阀有毛病:
①单向阀泄漏严重。应拆下重新研配以保证密封程度。
②节流阀阀芯弯曲,螺纹处碰毛,致使无法转动而失去调节功能。
③针头节流阀调节性能差或被污物堵塞。应拆下清洗或改用三角槽式节流阀。针对上述故障,应根据实际情况,及时、准确地采取相应的处理措施。
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