電液比例閥的故障分析與排除
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,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(fā)現(xiàn)電阻無限大,可重新將引線焊牢,修復(fù)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(nèi)部斷線以及線圈溫升過大等現(xiàn)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,可檢查通入電流是否過大,線圈漆包線是否絕緣不良,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(xiàn)象,需更換線圈。
(3)銜鐵組件的故障主要有銜鐵因其與導(dǎo)磁套構(gòu)成的摩擦副在使用過程中磨損,導(dǎo)致閥的力滯環(huán)增加。還有推桿導(dǎo)桿與銜鐵不同心,也會引起力滯環(huán)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(dǎo)磁套的焊接處斷裂,使比例電磁鐵喪失功能。
(5)導(dǎo)磁套在沖擊壓力下發(fā)生變形,以及導(dǎo)磁套與銜鐵構(gòu)成的摩擦副在使用過程中磨損,導(dǎo)致比例閥出現(xiàn)力滯環(huán)增加的現(xiàn)象。
(6)比例放大器有故障,導(dǎo)致比例電磁鐵不工作。此時應(yīng)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(yīng)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(chǔ)上將調(diào)壓手柄換成比例電磁鐵,因此,普通壓力閥所產(chǎn)生的各種故障,它也會產(chǎn)生。普通壓力閥的故障原因和排除方法也完全適用于對應(yīng)的比例壓力閥(如溢流閥對應(yīng)比例溢流閥),可參照進(jìn)行處理。此外還有如下幾種故障。
(1)比例電磁鐵無電流通過,使調(diào)壓失靈。此時可按上述“1比例電磁鐵故障”的內(nèi)容進(jìn)行分析。發(fā)生調(diào)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,再對癥處理。
(2)雖然流過比例電磁鐵的電流為額定值,但壓力一點(diǎn)兒也上不去,或者得不到所需壓力。圖166所示為比例溢流閥,在比例先導(dǎo)調(diào)壓閥1(溢流閥)和主溢流閥5之間,仍保留了普通先導(dǎo)式溢流閥的先導(dǎo)手調(diào)調(diào)壓閥4,在此處起安全閥的作用。
當(dāng)閥4調(diào)節(jié)壓力過低時,雖然比例電磁鐵3的通過電流為額定值,但壓力也上不去。若閥4的設(shè)定壓力過低,則先導(dǎo)流量從閥4流回油箱,使壓力上不來。此時應(yīng)將閥4的調(diào)定壓力比閥1的最大工作壓力調(diào)高1MPa左右。
(3)流過比例電磁鐵的電流已經(jīng)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(yuǎn)小于規(guī)定值,那么是電磁鐵線圈內(nèi)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(yīng)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(shè)定壓力不穩(wěn)定。產(chǎn)生原因主要是比例電磁鐵的鐵芯和導(dǎo)向部分(導(dǎo)套)之間有污物附著,妨礙鐵芯運(yùn)動。另外,主閥芯滑動部分黏有污物,妨礙主閥芯的運(yùn)動。由于這些污物的影響,滯環(huán)有所增大。在滯環(huán)的范圍內(nèi),壓力不穩(wěn)定,波動不斷。另一個原因是鐵芯與導(dǎo)磁套配合副的磨損,間隙增大,也會出現(xiàn)所調(diào)壓力(通過某一電流值)不穩(wěn)定的現(xiàn)象。
此時可拆開閥和比例電磁鐵進(jìn)行清洗,并檢查液壓油的污染度。如超過規(guī)定就應(yīng)換油;對于鐵芯磨損造成間隙過大從而引起力滯環(huán)增加,導(dǎo)致調(diào)壓不穩(wěn),應(yīng)加大鐵芯外徑尺寸,保持與導(dǎo)套的良好配合。
(5)壓力響應(yīng)遲滯,改變緩慢。產(chǎn)生原因?yàn)楸壤姶盆F內(nèi)的空氣未被放干凈;電磁鐵鐵芯上設(shè)置的阻尼用的固定節(jié)流孔及主閥芯節(jié)流孔(或旁路節(jié)流孔)被污物堵住,比例電磁鐵鐵芯及主閥芯的運(yùn)動受到不必要的阻礙;另外系統(tǒng)中進(jìn)了空氣,通常發(fā)生在設(shè)備剛裝好后開始運(yùn)轉(zhuǎn)時或長期停機(jī)后有空氣混人的場合。
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m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(jìn)行清洗,并在空氣容易集中的系統(tǒng)油路的最高位置,最好設(shè)置放氣閥放氣或者擰松管接頭放氣。
(6) CGE型電液比例溢流閥的兩個故障。
1)當(dāng)線圈輸入額定電流(50mA)時,進(jìn)口壓力達(dá)不到額定工作壓力(21MPa),而是比額定壓力低2~6MPa。產(chǎn)生原因是;長期使用后,由于磁隙調(diào)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為常數(shù);i為線圈輸入電流;N為線圈匝數(shù);Rm為磁阻;S為磁路的截面積。
可知,只要磁隙稍許增大,磁阻R_便顯著增大,電磁力F便呈平方關(guān)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(jìn)口壓力下降,而不能達(dá)到最高壓力(21MPa)。
解決辦法;適當(dāng)增減磁隙調(diào)整墊片的厚度,擰緊磁隙調(diào)整墊片緊固螺釘,減小磁隙,可使進(jìn)口壓力升高。初始設(shè)置的磁隙應(yīng)為0.89~0.94mm。
2)線圈的輸人電流為零時,閥的初始壓力太高(4~7MPa)。正常時,初始壓力應(yīng)為1MPa左右。最低設(shè)定壓力主要取決于噴嘴擋板的初始間隙8(參閱圖167),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(diào)節(jié),節(jié)流調(diào)節(jié)作用失效。其故障產(chǎn)生原因和排除方法除了可參閱調(diào)速閥的故障分析與排除方法外,還有以下兩點(diǎn)。
1)比例電磁鐵未能通電。產(chǎn)生原因有:比例電磁鐵插座老化,接觸不良;電磁鐵引線托焊;線圈內(nèi)部短線等,可參照上述“1. 比例電磁鐵故障”的方法進(jìn)行故障排除。
2)比例放大器故障。同上述“2. 比例壓力閥故障分析與排除”部分的(1)、(5)、(6)。
(2)調(diào)好的流量不穩(wěn)定。比例流量閥的調(diào)節(jié)是通過改變通^其比例電磁鐵的電流實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)輸入電流值不變時,調(diào)好的電流應(yīng)該不變。但實(shí)際上調(diào)好的流量(輸入同一信號值時)在工作過程中常發(fā)生某種變化,這是力滯環(huán)增加所致。滯環(huán)是指當(dāng)輸入同一信號值時,由于輸入的方向不同(正、反兩個方向),經(jīng)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(huán)的因素主要是存在徑向不平衡力及機(jī)械摩擦,減少徑向不平衡力及減少摩擦因數(shù)等措施可減少機(jī)械摩擦對滯環(huán)的影響。滯環(huán)減少,調(diào)好的流量白然變化較小。具體措施如下。
1)盡量減少銜鐵和導(dǎo)磁套的磨損。
2)推桿導(dǎo)桿與銜鐵要同心。
3)注意油液清潔,防止污物進(jìn)入銜鐵與導(dǎo)磁套之間的間隙內(nèi)而卡住銜鐵,使銜鐵能隨輸入電流值按比例的均勻的移動,不產(chǎn)生突跳現(xiàn)象。突跳現(xiàn)象一旦產(chǎn)生,比例流量閥輸出流量也會跟著突跳而使所調(diào)流量不穩(wěn)定。
4)導(dǎo)磁套銜鐵破損后要注意修復(fù),使兩者之間的間隙保持在合適的范圍內(nèi)。這些措施對維持比例流量閥所調(diào)流量的穩(wěn)定性是相當(dāng)有好處和有效的。
另外,一般比例電磁鐵驅(qū)動的比例閥滯環(huán)為3%~7%,力矩馬達(dá)驅(qū)動的比例閥滯環(huán)為1 5%~3%,伺服電機(jī)驅(qū)動的比例閥為1.5%左右,亦即采用伺服電機(jī)驅(qū)動的比例流量閥,其流量的改變量相對要小一些。