比例閥的常見故障及故障引起原因分析

2021-09-29 09:33 廈門三江盛達

比例閥的常見故障有哪些?其故障原因是什么?如何排除?

(1)比例電磁鐵故障
①由于插頭組件的接線插座(基座)老化、接觸不良以及電磁鐵引線脫焊等原因,導致比例電磁鐵不能工作(不能通入電流)。此時可用電表檢測,如發現電阻無限大,可重新將引線焊牢,修復插座并將插座插牢。

②線圈組件的故障有線圈老化、線圈燒毀、線圈內部斷線以及線圈溫升過大等現象。線圈溫升過大會造成比例電磁鐵的輸出力不夠,其余會使比例電磁鐵不能工作。

對于線圈溫升過大,可檢查通人電流是否過大,線圈是否漆包線絕緣不良,閥芯是否因污物卡死等,一一查明原因并排除之;對于斷線、燒壞等現象,須更換線圈。
③銜鐵組件的故障主要有銜鐵因其與導磁套構成的摩擦副在使用過程中磨損,導致閥的力滯環增加。還有推桿導桿與銜鐵不同心,也會引起力滯環增加,必須排除之。

④因焊接不牢,或者使用中在比例閥脈沖壓力的作用下使導磁套的焊接處斷裂,使比例電磁鐵喪失功能。

⑤導磁套在沖擊壓力下發生變形,以及導磁套與銜鐵構成的摩擦副在使用過程中磨損,導致比例閥出現力滯環增加的現象。

⑥比例放大器有故障,導致比例電磁鐵不工作。此時應檢查放大器電路的各種元件情況,消除比例放大器電路故障。

⑦比例放大器和電磁鐵之間的連線斷線或放大器接線端子接線脫開,使比例電磁鐵不工作。此時應更換斷線,重新連接牢靠。
 

(2)比例壓力閥故障分析與排除

由于比例壓力閥只不過是在普通的壓力閥的基礎上,將調壓手柄換成比例電磁鐵而已。因此,普通壓力閥所產生的各種故障,它也會產生普通壓力閥的故障原因和排除方法也完全 適用于對應的比例壓力閥(如溢流閥對應比例溢流閥),可參照進行處理。此外還有:

①比例電磁鐵無電流通過,使調壓失靈此時可按上述“(1)比例電磁鐵故障”的內容進行分析。發生調壓失靈時,可先用電表檢查電流值,斷定究竟是電磁鐵的控制電路有問題,還是比例電磁鐵有問題,或者閥部分有問題,可對癥處理。

②雖然流過比例電磁鐵的電流為額定值,但壓力一點兒也上不去,或者得不到所需壓力,在比例先導調壓閥(溢流閥)和主溢流閥之間,仍保留了普通先導式溢流閥的先導手調調壓閥,在此處起安全閥的作用。當閥調節壓力過低時,雖然比例電磁鐵的通過電流為額定值,但壓力也上不去,若閥的設定壓力過低,則先導流量從閥流回油箱,使壓力上不來。此時應將閥的調定壓力比閥的最大工作壓力調高1MPa左右。

③流過比例電磁鐵的電流已經過大,但壓力還是上不去,或者得不到所要求的壓力 此時可檢查比例電磁鐵的線圈電阻,若遠小于規定值,那么是電磁鐵線圈內部斷路了;若電磁鐵線圈電阻正常,那么是連接比例放大器的連線短路。此時應更換比例電磁鐵,將連線接好,或者重繞線圈裝上。

④使壓力階躍變化時,小振幅的壓力波動不斷,設定壓力不穩定產生原因主要是比例電磁鐵的鐵芯和導向部分(導套)之間有污物附著,妨礙鐵芯運動。另外,主閥芯滑動部分粘有污物,妨礙主閥芯的運動。由于這些污物的影響,滯環增大了。在滯環的范圍內,壓力不穩定,壓力波動不斷。另一個原因是鐵芯與導磁套配合副的磨損,間隙增大,也會出現所調壓力(通過某一電流值)不穩定的現象。

此時可拆開閥和比例電磁鐵進行清洗,并檢查液壓油的污染度。如超過規定就應換油;對于鐵芯磨損造成間隙過大從而引起力滯環增加,導致調壓不穩,應加大鐵芯外徑尺寸,保持與導套的良好配合。

⑤壓力響應遲滯,壓力改變緩慢 產生原因為比例電磁鐵內的空氣未被放干凈;電磁鐵鐵芯上設置的阻尼用的固定節流孔及主閥芯節流孔(或旁路節流孔)被污物堵住,比例電磁鐵鐵芯及主閥芯的運動受到不必要的阻礙;另外系統中進了空氣,通常發生在設備剛裝好后開始運轉時或長期停機后有空氣混入的場合。

解決辦法是比例壓力閥在剛開始使用前要先擰松放氣螺釘,放干凈空氣,有油液流出為止。對于污物堵塞阻尼孔等情況要拆開比例電磁鐵和主閥進行清洗,并在空氣容易集中的系統油路的最高位置,最好設置放氣閥放氣或者擰松管接頭放氣。
⑥電液比例溢流閥的兩個故障

a·當線圈輸入額定電流(50mA)時,進口壓力達不到額定工作壓力(21MPa),而是比額定壓力低2~6MPa。產生原因是:長期使用后,由于磁隙調整墊片的緊固螺釘松動,使磁隙增大,磁路中磁隙(空氣隙)磁阻很大,從電磁鐵的吸力公式
F=k(iN/Rm)2S

式中k-常數;
i——線圈輸入電流;
N-線圈匝數;
Rm——磁阻;
S-磁路的截面積。

可知,只要磁隙稍許增大,磁阻Rm便顯著增大,電磁力F便呈平方關系下降。液壓間隙增大,噴嘴上游壓力降低,因而主閥芯上腔壓力降低,此降低的壓力與主閥上腔的弱彈簧相加的力減小,使主閥芯開啟壓力下降,亦即進口壓力下降,而不能達到最高壓力(21MPa)。

解決辦法:適當增減磁隙調整墊片的厚度,擰緊磁隙調整墊片緊固螺釘,減小磁隙,可使進口壓力升高。初始設置的磁隙應為0. 89~0. 94mm。

b.線圈的輸入電流為零時,閥的初始壓力太高(4~7MPa)。正常時,初始壓力應為lMPa左右。最低設定壓力主要取決于噴嘴擋板的初始間隙8,正常間隙為0. 1~0. 13mm,過小,則初始壓力過高。

(3)比例流量閥的故障分析與排除

①流量不能調節,節流調節作用失效 其故障產生原因和排除方法除了可參閱調速閥的故障分析與排除方法外,還有以下兩點。

a·比例電磁鐵未能通電。產生原因有:比例電磁鐵插座老化,接觸不良;電磁鐵引線脫焊;線圈內部斷線等,可參照上述“(1)比例電磁鐵故障”的方法進行故障排除。

b.比例放大器故障。同上述(2)部分的①、⑤、⑥。

②調好的流量不穩定 比例流量閥流量的調節是通過改變通入其比例電磁鐵的電流實現的。當輸入電流值不變時,調好的流量應該不變。但實際上調好的流量(輸入同一信號值時)在工作過程中常發生某種變化,這是力滯環增加所致。滯環是指當輸入同一信號(電流)值時,由于輸入的方向不同(正、反兩個方向),經過某同一電流信號值時,引起輸出流量(或壓力)的最大變化值。

影響力滯環的因素主要是存在徑向不平衡力及機械摩擦所致。那么減小徑向不平衡力及減小摩擦因數等措施可減少機械摩擦對滯環的影響。滯環減小,調好的流量自然變化較小。具體可采取如下措施。

a.盡量減小銜鐵和導磁套的磨損。

b.推桿導桿與銜鐵要同心。

c.注意油液清潔,防止污物進入銜鐵與導磁套之間的間隙內而卡住銜鐵,使銜鐵能隨輸入電流值按比例地均勻移動,不產生突跳現象。突跳現象一旦產生,比例流量閥輸出流量也會跟著突跳而使所調流量不穩定。

d.導磁套銜鐵磨損后,要注意修復,使二者之間的間隙保持在合適的范圍內。這些措施對維持比例流量閥所調流量的穩定性是相當有好處和有效的。

另外,一般比例電磁鐵驅動的比例閥滯環為3%~7%,力矩馬達驅動的比例閥滯環為1.5%~3%,伺服電機驅動的比例閥為1. 5%左右,亦即采用伺服電機驅動的比例流量閥,流量的改變量相對要小一些。

(4)比例方向閥(方向流量閥)和其他比例閥的故障分析與排除

可參照上述比例壓力閥和比例流量閥的思路和方法進行故障分析與排除。

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