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液压阀失效原因分析及对策

2019-09-30 0 分享

液压阀的失效原因分析不能简单等同于一般机械零件的失效原因分析,它还有属于液压元件自身的因素。本文就液压阀失效的几种常见现象进行探讨:

一、机械性失效

1.磨损

电磁换向阀阀芯磨损或变形,将会使阀内泄而使效率下降,并且脏物易进入间隙或变形处,从而使阀芯产生机械卡阻现象。若阀芯和阀孔的配合间隙过大,会产生压力冲击。减压阀的先导阀磨损则会使阀工作不稳定,甚至不能调压。溢流阀先导锥阀(或先导小球阀)处由于磨损而密封不严,不能正常调压。单向节流(调速)阀的单向阀部分磨损,密封不严,部分油流将会通过单向阀流走,影响调速的灵敏性。


2.疲劳

在长期变载荷下工作,液压阀中的弹簧会因疲劳造成弹簧变软、弹簧长度缩短或整个折断;阀芯、阀座也会因疲劳,产生裂纹、剥落或其它损坏。这些都有可能使阀失效。溢流阀主滑阀或先导阀上的弹簧疲劳或折断将会使系统压力达不到要求。换向阀的弹簧过软或变短,将会影响阀芯工作位置及正常复位,使得系统不能正常工作。


3.变形

液压阀零件在加工过程中的残留应力和使用过程中的外载荷应力超过零件材料的屈服强度时,零件产生变形,不能完成正常功能而失效。溢流阀阀芯弯曲变形或弹簧变形,将使阀芯移动不灵活,造成系统压力不稳定。卸荷阀阀芯弯曲变形将使阀芯动作迟缓,使系统由卸荷到工作压力或工作压力到卸荷的转换过程缓慢。换向阀的阀芯弯曲变形则将会使阀换向动作难以正常进行。注意,装配不当也可能使零件产生变形,比如:换向阀装配螺钉拧得太紧而造成的阀体变形就可能使阀芯卡阻。


4.腐蚀

液压油中混有过多的水分或酸性物质,长时间使用后,会腐蚀液压阀中的有关零件,使其丧失应有的精度而失效。

二、液压卡紧


1.液压卡紧的原因

压力油液流经液压阀圆柱形滑阀结构时,作用在阀芯上的径向不平衡力使阀芯卡住,称为“液压卡紧”。液压系统中产生“液压卡紧”是由于滑阀运动副几何形状误差和同轴度变化使阀芯产生径向不平衡力的结果。


2.液压卡紧的危害

轻微的“液压卡紧”使阀芯移动时摩擦阻力增加,严重的可导致所控制的系统元件动作滞后,使液压设备发生故障。当液压卡紧阻力大于阀芯移动力时,阀芯便会被“液压卡死”,无法移动。如果液压阀芯的移动是以电磁力驱动的,一旦发生阀芯被“液压卡死”,交流电磁铁极易损坏。“液压卡紧”会加速滑阀的磨损,降低元件的使用寿命。

3.液压卡紧的消除

应提高液压油的清洁度,减少颗粒性污染物进。人阀芯与阀孔配合面的几率。要保证阀芯和阀孔的配合精度。装配、安装滑阀时,保证紧定扭矩,并且应均匀扭紧。保证液压油使用中的合适温度,以免阀芯受热膨胀而变形。对于表面开有均压槽的阀芯,则应注意均压槽的畅通。

三、液压冲击


1.液压冲击的原因

液压系统,由于迅速换向或关闭油道,使系统内流动的油液突然换向或停止流动,而引起压力急剧上升,形成一个很大的压力峰值,即为液压冲击。由此可见,产生液压冲击的主要原因是由于液压元件的突然启动或停止。


2.液压冲击的危害

液压系统中产生液压冲击时,油液的压力峰值高,有时可达正常压力的3~4倍。因此,系统中的控制阀等液压元件、管道、计量仪表会遭受损坏,压力继电器、过电流继电器等也将会发出非正常信号,致使系统无法正常工作。


3.液压冲击的防止

在保证工作节奏的前提下,尽量减慢换向速度。如为手动换向, 操作不宜过快、过猛;对于两级换向阀,先导阀和主阀间应装节流阀或合适的阻尼,从而合理调节主阀的换向速度;单级阀也可加装阻尼,以减慢阀的换向速度,延长切换时间而减免液压冲击。插装阀控制盖板均应安装合适的阻尼。有些液压回路,由于系统原因不可避免会产生液压冲击,也应采取加装蓄能器、加强固定、硬管改软管等措施,尽量减小液压冲击对设备的危害。

设备不能正常工作,原因是多种多样的,特别是自动化水平高的冶金设备,往往是由机械、液压、电气等多方面因素相互影响、联系、交织在一起而造成的。因此,分析解决问题时要从整体考虑,但我们若能更多注意液压阀的失效问题,常常能为解决设备故障打开一个突破口。

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