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溢流阀常见的故障原因分析及排除方法

信息来源:plantb2b.com  时间:2011-02-18  浏览次数:73

  溢流阀在使用中,常见的故障有噪声、振动、阀芯径向卡紧和调压失灵等。
  (一)噪声和振动
  液压装置中容易产生噪声的元件一般认为是泵和阀,阀中又以溢流阀和电磁换向阀等为主。产生噪声的因素很多。溢流阀的噪声有流速声和机械声二种。流速声中主要由油液振动、空穴以及液压冲击等原因产生的噪声。机械声中主要由阀中零件的撞击和磨擦等原因产生的噪声。
  (1)压力不均匀引起的噪声
  先导型溢流阀的导阀部分是一个易振部位。在高压情况下溢流时,导阀的轴向开口很小,仅0.003~0.006厘米。过流面积很小,流速很高,可达200米/秒,易引起压力分布不均匀,使锥阀径向力不平衡而产生振动。另外锥阀和锥阀座加工时产生的椭圆度、导阀口的脏物粘住及调压弹簧变形等,也会引起锥阀的振动。所以一般认为导阀是发生噪声的振源部位。
  由于有弹性元件(弹簧)和运动质量(锥阀)的存在,构成了一个产生振荡的条件,而导阀前腔又起了一个共振腔的作用,所以锥阀发生振动后易引起整个阀的共振而发出噪声,发生噪声时一般多伴随有剧烈的压力跳动。
  (2)空穴产生的噪声
  当由于各种原因,空气被吸入油液中,或者在油液压力低于大气压时,溶解在油液中的部分空气就会析出形成气泡,这些气泡在低压区时体积较大,当随油液流到高压区时,受到压缩,体积突然变小或气泡消失;反之,如在高压区时体积本来较小,而当流到低压区时,体积突然增大,油中气泡体积这种急速改变的现象。气泡体积的突然改变会产生噪声,又由于这一过程发生在瞬间,将引起局部液压冲击而产生振动。先导型溢流阀的导阀口和主阀口,油液流速和压力的变化很大,很容易出现空穴现象,由此而产生噪声和振动。
  (3)液压冲击产生的噪声
  先导型溢流阀在卸荷时,会因液压回路的压力急骤下降而发生压力冲击噪声。愈是高压大容量的工作条件,这种冲击噪声愈大,这是由于溢流阀的卸荷时间很短而产生液压冲击所致在卸荷时,由于油流速急剧变化,引起压力突变,造成压力波的冲击。压力波是一个小的冲击波,本身产生的噪声很小,但随油液传到系统中,如果同任何一个机械零件发生共振,就可能加大振动和增强噪声。所以在发生液压冲击噪声时,一般多伴有系统振动。
  (4)机械噪声
  先导型溢流阀发出的机械噪声,一般来自零件的撞击和由于加工误差等产生的零件磨擦。
  在先导型溢流阀发出的噪声中,有时会有机械性的高频振动声,一般称它为自激振动声。这是主阀和导阀因高频振动而发生的声音。它的发生率与回油管道的配置、流量、压力、油温(粘度)等因素有关。一般情况下,管道口径小、流量少、压力高、油液粘度低,自激振动发生率就高。
  减小或消除先导型溢流阀噪声和振动的措施,一般是在导阀部分加置消振元件。
  消振套一般固定在导阀前腔,即共振腔内,不能自由活动。
  在消振套上都设有各种阻尼孔,以增加阻尼来消除震动。另外,由于共振腔中增加了零件,使共振腔的容积减小,油液在负压时刚度增加,根据刚度大的元件不易发生共振的原理,就能减少发生共振的可能性。
  消振垫一般与共振腔活动配合,能自由运动。消振垫正反面都有一条节流槽,油液在流动时能产生阻尼作用,以改变原来的流动情况。由于消振垫的加入,增加了一个振动元件,扰乱了原来的共振频率。共振腔增加了消振垫,同样减少了容积,增加了油液受压时的刚度,以减少发生共振的可能性。
  在消振螺堵上设有蓄气小孔和节流边,蓄气小孔中因留有空气,空气在受压时压缩,压缩空气具有吸振作用,相当于一个微型吸振器。小孔中空气压缩时,油液充入,膨胀时,油液压出,这样就增加了一个附加流动,以改变原来的流动情况。故也能减小或消除噪声和振动。
  另外,如果溢流阀本身的装配或使用权用不当,也都会造成振动,产生噪声。如三节同心式溢流阀,装配时三节同心配合不当,使用时流量过大或过小,锥阀的不正常磨损等。在这种情况下,应认真检查调整,或更换零件。
  (二)阀芯径向卡紧
  因加工精度的影响,造成主阀芯径向卡紧,使主阀开启不上压或主阀关闭不卸压,另因污染造成径向卡紧。
  (三)调压失灵
  溢流阀在使用中有时会出现调压失灵现象。先导型溢流阀调压失灵现象有二种情况:一种是调节调压手轮建立不起压力,或压力达不到额定数值;另一种调节手轮压力不下降,甚至不断升压。出现调压失灵,除阀芯因种种原因造成径向卡紧外,还有下列一些原因:
  第一是主阀体 阻尼器堵塞,油压传递不到主阀上腔和导阀前腔,导阀就失去对主阀压力的调节作用。因主阀上腔无油压力,弹簧力又很小,所以主阀变成了一个弹簧力很小的直动型溢流阀,在进油腔压力很低的情况下,主阀就打开溢流,系统就建立不起压力。
  压力达不到额定值的原因,是调压弹簧变形或选用错误,调压弹簧压缩行程不够,阀的内泄漏过大,或导阀部分锥阀过度磨损等。
  第二是阻尼器 堵塞,油压传递不到锥阀上,导阀就失去了支主阀压力的调节作用。阻尼器(小孔)堵塞后,在任何压力下锥阀都不会打开溢流油液,阀内始终无油液流动,主阀上下腔压力一直相等,由于主阀芯上端环形承压面积大于下端环形承压面积,所以主阀也始终关闭,不会溢流,主阀压力随负载增加而上升。当执行机构停止工作时,系统压力就会无限升高。除这些原因以外,尚需检查外控口是否堵住,锥阀安装是否良好等。
  (四)其它故障
  溢流阀在装配或使用中,由于O形密封圈、组合密封圈的损坏,或者安装螺钉、管接头的松动,都可能造成不应有的外泄漏。
  如果锥阀或主阀芯磨损过大,或者密封面接触不良,还将造成内泄漏过大,甚至影响正常工作。
  电磁溢流阀常见的故障有先导电磁阀工作失灵、主阀调压失灵和卸荷时的冲击噪声等。后者可通过调节加置的缓冲器来减少或消除。如不带缓冲器,则可在主阀溢流口加一背压阀。(压力一般调至5kgf/cm2左右,即0.5MPa)。

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