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技術(shù)文章

德國(guó)力士樂(lè)REXROTH溢流閥的故障原因及解決方法

點(diǎn)擊次數(shù):2185 發(fā)布時(shí)間:2012-12-14

                        德國(guó)力士樂(lè)REXROTH溢流閥的故障原因及解決方法

噪聲和振動(dòng)

  液壓裝置中容易產(chǎn)生噪聲的元件一般認(rèn)為是泵和閥,閥中又以溢流閥和電磁換向閥等為主。產(chǎn)生噪聲的因素很多。溢流閥的噪聲有流速聲和機(jī)械聲二種。流速聲中主要由油液振動(dòng)、空穴以及液壓沖擊等原因產(chǎn)生的噪聲。機(jī)械聲中主要由閥中零件的撞擊和磨擦等原因產(chǎn)生的噪聲。

 

 ?。?)壓力不均勻引起的噪聲

 

  先導(dǎo)型溢流閥的導(dǎo)閥部分是一個(gè)易振部位如圖3所示。在高壓情況下溢流時(shí),導(dǎo)閥的軸向開(kāi)口很小,僅0.003~0.006厘米。過(guò)流面積很小,流速很高,可達(dá)200米/秒,易引起壓力分布不均勻,使錐閥徑向力不平衡而產(chǎn)生振動(dòng)。另外錐閥和錐閥座加工時(shí)產(chǎn)生的橢圓度、導(dǎo)閥口的臟物粘住及調(diào)壓彈簧變形等,也會(huì)引起錐閥的振動(dòng)。所以一般認(rèn)為導(dǎo)閥是發(fā)生噪聲的振源部位。

 

  由于有彈性元件(彈簧)和運(yùn)動(dòng)質(zhì)量(錐閥)的存在,構(gòu)成了一個(gè)產(chǎn)生振蕩的條件,而導(dǎo)閥前腔又起了一個(gè)共振腔的作用,所以錐閥發(fā)生振動(dòng)后易引起整個(gè)閥的共振而發(fā)出噪聲,發(fā)生噪聲時(shí)一般多伴隨有劇烈的壓力跳動(dòng)。

 

  (2)空穴產(chǎn)生的噪聲

 

  當(dāng)由于各種原因,空氣被吸入油液中,或者在油液壓力低于大氣壓時(shí),溶解在油液中的部分空氣就會(huì)析出形成氣泡,這些氣泡在低壓區(qū)時(shí)體積較大,當(dāng)隨油液流到高壓區(qū)時(shí),受到壓縮,體積突然變小或氣泡消失;反之,如在高壓區(qū)時(shí)體積本來(lái)較小,而當(dāng)流到低壓區(qū)時(shí),體積突然增大,油中氣泡體積這種急速改變的現(xiàn)象。氣泡體積的突然改變會(huì)產(chǎn)生噪聲,又由于這一過(guò)程發(fā)生在瞬間,將引起局部液壓沖擊而產(chǎn)生振動(dòng)。先導(dǎo)式溢流閥的導(dǎo)閥口和主閥口,油液流速和壓力的變化很大,很容易出現(xiàn)空穴現(xiàn)象,由此而產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)。

 

 ?。?)液壓沖擊產(chǎn)生的噪聲

 

  先導(dǎo)式溢流閥在卸荷時(shí),會(huì)因液壓回路的壓力急驟下降而發(fā)生壓力沖擊噪聲。愈是高壓大容量的工作條件,這種沖擊噪聲愈大,這是由于溢流閥的卸荷時(shí)間很短而產(chǎn)生液壓沖擊所致在卸荷時(shí),由于油流速急劇變化,引起壓力突變,造成壓力波的沖擊。壓力波是一個(gè)小的沖擊波,本身產(chǎn)生的噪聲很小,但隨油液傳到系統(tǒng)中,如果同任何一個(gè)機(jī)械零件發(fā)生共振,就可能加大振動(dòng)和增強(qiáng)噪聲。所以在發(fā)生液壓沖擊噪聲時(shí),一般多伴有系統(tǒng)振 動(dòng)。

 

 ?。?)機(jī)械噪聲

 

  先導(dǎo)式溢流閥發(fā)出的機(jī)械噪聲,一般來(lái)自零件的撞擊和由于加工誤差等產(chǎn)生的零件磨擦。

 

  在先導(dǎo)型溢流閥發(fā)出的噪聲中,有時(shí)會(huì)有機(jī)械性的高頻振動(dòng)聲,一般稱它為自激振動(dòng)聲。這是主閥和導(dǎo)閥因高頻振動(dòng)而發(fā)生的聲音。它的發(fā)生率與回油管道的配置、流量、壓力、油溫(粘度)等因素有關(guān)。一般情況下,管道口徑小、流量少、壓力高、油液粘度低,自激振動(dòng)發(fā)生率就高。

減小或消除先導(dǎo)式溢流閥噪聲和振動(dòng)的措施

  一般是在導(dǎo)閥部分加置消振元件。

 

  消振套一般固定在導(dǎo)閥前腔,即共振腔內(nèi),不能自由活動(dòng)。

 

  在消振套上都設(shè)有各種阻尼孔,以增加阻尼來(lái)消除震動(dòng)。另外,由于共振腔中增加了零件,使共振腔的容積減小,油液在負(fù)壓時(shí)剛度增加,根據(jù)剛度大的元件不易發(fā)生共振的原理,就能減少發(fā)生共振的可能性。

 

  消振墊一般與共振腔活動(dòng)配合,能自由運(yùn)動(dòng)。消振墊正反面都有一條節(jié)流槽,油液在流動(dòng)時(shí)能產(chǎn)生阻尼作用,以改變?cè)瓉?lái)的流動(dòng)情況。由于消振墊的加入,增加了一個(gè)振動(dòng)元件,擾亂了原來(lái)的共振頻率。共振腔增加了消振墊,同樣減少了容積,增加了油液受壓時(shí)的剛度,以減少發(fā)生共振的可能性。

 

  在消振螺堵上設(shè)有蓄氣小孔和節(jié)流邊,蓄氣小孔中因留有空氣,空氣在受壓時(shí)壓縮,壓縮空氣具有吸振作用,相當(dāng)于一個(gè)微型吸振器。小孔中空氣壓縮時(shí),油液充入,膨脹時(shí),油液壓出,這樣就增加了一個(gè)附加流動(dòng),以改變?cè)瓉?lái)的流動(dòng)情況。故也能減小或消除噪聲和振動(dòng)。

 

  另外,如果溢流閥本身的裝配或使用權(quán)用不當(dāng),也都會(huì)造成振動(dòng),產(chǎn)生噪聲。如三節(jié)同心式溢流閥,裝配時(shí)三節(jié)同心配合不當(dāng),使用時(shí)流量過(guò)大或過(guò)小,錐閥的不正常磨損等。在這種情況下,應(yīng)認(rèn)真檢查調(diào)整,或更換零件。

調(diào)壓失靈的原因

  溢流閥在使用中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)調(diào)壓失靈現(xiàn)象。先導(dǎo)式溢流閥調(diào)壓失靈現(xiàn)象有二種情況:一種是調(diào)節(jié)調(diào)壓手輪建立不起壓力,或壓力達(dá)不到額定數(shù)值;另一種調(diào)節(jié)手輪壓力不下降,甚至不斷升壓。出現(xiàn)調(diào)壓失靈,除閥芯因種種原因造成徑向卡緊外,還有下列一些原因:

 

  *是主閥體(2)阻尼器堵塞,油壓傳遞不到主閥上腔和導(dǎo)閥前腔,導(dǎo)閥就失去對(duì)主閥壓力的調(diào)節(jié)作用。因主閥上腔無(wú)油壓力,彈簧力又很小,所以主閥變成了一個(gè)彈簧力很小的直動(dòng)型溢流閥,在進(jìn)油腔壓力很低的情況下,主閥就打開(kāi)溢流,系統(tǒng)就建立不起壓力。

 

  壓力達(dá)不到額定值的原因,是調(diào)壓彈簧變形或選用錯(cuò)誤,調(diào)壓彈簧壓縮行程不夠,閥的內(nèi)泄漏過(guò)大,或?qū)чy部分錐閥過(guò)度磨損等。

 

  第二是阻尼器(3)堵塞,油壓傳遞不到錐閥上,導(dǎo)閥就失去了支主閥壓力的調(diào)節(jié)作用。阻尼器(小孔)堵塞后,在任何壓力下錐閥都不會(huì)打開(kāi)溢流油液,閥內(nèi)始終無(wú)油液流動(dòng),主閥上下腔壓力一直相等,由于主閥芯上端環(huán)形承壓面積大于下端環(huán)形承壓面積,所以主閥也始終關(guān)閉,不會(huì)溢流,主閥壓力隨負(fù)載增加而上升。當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)停止工作時(shí),系統(tǒng)壓力就會(huì)無(wú)限升高。除這些原因以外,尚需檢查外控口是否堵住,錐閥安裝是否良好等。

其它故障

  溢流閥在裝配或使用中,由于O形密封圈、組合密封圈的損壞,或者安裝螺釘、管接頭的松動(dòng),都可能造成不應(yīng)有的外泄漏。

 

  如果錐閥或主閥芯磨損過(guò)大,或者密封面接觸不良,還將造成內(nèi)泄漏過(guò)大,甚至影響正常工作。

 

  電磁溢流閥常見(jiàn)的故障有先導(dǎo)電磁閥工作失靈、主閥調(diào)壓失靈和卸荷時(shí)的沖擊噪聲等。后者可通過(guò)調(diào)節(jié)加置的緩沖器來(lái)減少或消除。如不帶緩沖器,則可在主閥溢流口加一背壓閥。(壓力一般調(diào)至5kgf/cm2左右,即0.5MPa)。

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