博世力士樂液壓實訓(xùn)臺常見故障分析

薛 梅

北京電子科技職業(yè)學(xué)院 北京 100176

1 溢流閥常見故障分析

1.1 壓力上升慢，甚至一點都上不去

在實訓(xùn)臺使用過程中，經(jīng)常需要調(diào)節(jié)液壓回路壓力，當(dāng)擰緊溢流閥調(diào)壓旋鈕時，壓力本應(yīng)上升，但壓力上升很慢，甚至一點不上，即使上升也滯后一段時間。

分析調(diào)壓情況可知，溢流閥從完全卸壓狀態(tài)變?yōu)檎{(diào)壓狀態(tài)時，主閥芯緊靠閥蓋，先導(dǎo)調(diào)壓閥彈簧處于稍有壓縮狀態(tài)，主閥芯開啟溢流。當(dāng)升壓調(diào)節(jié)時，先導(dǎo)閥芯受彈簧壓縮關(guān)閉，主閥芯上腔壓力開始增高，進入升壓狀態(tài)，主閥芯下落靠攏閥座，關(guān)小溢流口。當(dāng)調(diào)壓旋鈕停止調(diào)節(jié)時，主閥芯停止下落而維持某一微小開口，系統(tǒng)便維持某一調(diào)節(jié)壓力。如果主閥芯從卸荷位置大開口下落到調(diào)壓所需要開度所經(jīng)歷的時間長，則壓力上升緩慢；如果主閥芯不下落，不移往閥座關(guān)小溢流口，則壓力上不去。因此導(dǎo)致壓力上升緩慢的因素主要是溢流閥主閥芯行程距離大和閥芯關(guān)閉速度慢，造成問題的具體原因及解決措施如下。

(1)主閥芯上有毛刺或閥芯與閥體孔配合間隙內(nèi)卡有污物，使主閥芯卡死在全開位置。可檢查主閥芯卡死的位置情況。

主閥芯阻尼小孔內(nèi)有大顆粒污物堵塞，油壓傳遞不到主閥芯上腔和先導(dǎo)閥前腔，先導(dǎo)流量幾乎為零，壓力上升很慢；完全堵塞時形同一彈簧很小的直動式閥，壓力上不去。

先導(dǎo)閥芯與閥座之間有顆粒型污物卡住，不能密封，主閥芯彈簧腔壓力油通過先導(dǎo)錐閥連通油池，使主閥芯右移，不能關(guān)閉主閥溢流口，壓力上不去。

針對以上情況，可拆卸主閥或先導(dǎo)閥，并用鋼絲通主閥芯阻尼孔或用壓縮空氣吹，可排除大多數(shù)情況下壓力上升慢的故障。

(2)主閥平衡彈簧折斷，需及時更換。

(3)對先導(dǎo)式溢流閥，如果未將控制口堵上(非遙控時)，則溢流閥的壓力始終調(diào)不上去。解決辦法是不需要遙控調(diào)壓時，遙控口應(yīng)堵死或用螺塞塞住。

(4)使用較長時間后，先導(dǎo)錐閥與閥座小孔密封處嚴(yán)重磨損，有凹坑或縱向拉傷劃痕。需更換或經(jīng)研磨修復(fù)使之密封。

(5)液壓泵內(nèi)部磨損，供油量不足，則溢流閥不能調(diào)到最高壓力。例如最高壓力本應(yīng)可以調(diào)到40 MPa，結(jié)果最高只能調(diào)到30 MPa左右。此時要及時修復(fù)液壓泵。

1.2 壓力能上升但達(dá)不到最高壓力

這種現(xiàn)象較為普遍，產(chǎn)生原因主要有：

(1)油溫過高，內(nèi)泄漏量大。

(2)液壓泵內(nèi)部零件磨損，內(nèi)泄增大，輸出流量減??；壓力升高，輸出流量更小，不能維持高負(fù)載對流量的需要，壓力上升不到額定壓力，并且調(diào)壓后，指針劇烈波動，波動區(qū)間較大，溢流閥壓力上不去。

(3)主閥芯與閥體孔配合過松，拉傷，出現(xiàn)溝槽，或使用后嚴(yán)重受損，通過主閥阻尼小孔進入彈簧腔的油有一部分經(jīng)此間隙漏往回油口。

(4)先導(dǎo)針閥與閥座間因液壓油的污物、水分、空氣及其他化學(xué)性物質(zhì)而產(chǎn)生磨損拉傷，不能很好地密封，壓力也升不到最高。

針對以上情況逐一采取措施排除。

2 節(jié)流閥常見故障分析

2.1 節(jié)流調(diào)節(jié)作用失靈

在實訓(xùn)臺上對設(shè)計的液壓回路調(diào)速時，當(dāng)轉(zhuǎn)動節(jié)流閥旋鈕，節(jié)流閥出口流量并不隨旋鈕的調(diào)節(jié)變化，從而執(zhí)行元件的運動速度不變；或者調(diào)大流量執(zhí)行元件不動作，關(guān)小節(jié)流閥，執(zhí)行元件不減速，這便是節(jié)流調(diào)節(jié)失靈，產(chǎn)生原因如下：

(1)節(jié)流閥芯因毛刺卡住或因閥體沉割槽尖邊及閥芯倒角的毛刺卡住閥芯，此時雖松開調(diào)節(jié)旋鈕，但因復(fù)位彈簧力克服不了閥芯卡緊力，不能使閥芯隨調(diào)節(jié)桿上移。當(dāng)閥芯卡死在關(guān)閉閥口的位置，則無流量輸出，執(zhí)行元件不動作，當(dāng)閥芯卡死在某一開度位置，只有小流量輸出，執(zhí)行元件只有某一速度。

(2)因油中污物卡死閥芯或堵塞節(jié)流口，油液很臟，工作油老化，油液未經(jīng)精細(xì)過濾，這樣污染的油液經(jīng)過節(jié)流閥時，污染粒子進入閥芯與閥體孔配合間隙內(nèi)，出現(xiàn)同上述相同的節(jié)流調(diào)節(jié)失靈現(xiàn)象。

(3)因閥芯與閥孔的形位公差不好，造成液壓卡緊，導(dǎo)致節(jié)流閥失靈。

(4)因閥芯與閥體孔配合間隙過大或過小，造成閥芯卡死或泄漏大，導(dǎo)致節(jié)流失去作用。

(5)設(shè)備長時間停機未用，油中水分等使閥芯銹死卡在閥孔內(nèi)，重新使用時，出現(xiàn)節(jié)流調(diào)節(jié)失靈現(xiàn)象。

(6)閥芯與閥孔內(nèi)外圓柱面出現(xiàn)拉傷劃痕，使閥芯運動不靈活，或者卡死或者內(nèi)泄漏大，造成節(jié)流調(diào)節(jié)失靈。

解決節(jié)流調(diào)節(jié)失靈的方法如下：①用尼龍刷清除閥孔內(nèi)的毛刺，閥芯上的毛刺可用油石等手工精修方法去除。②對閥孔失圓或配合間隙過小，可研磨閥孔修復(fù)或重配閥芯。③油液不干凈時，需采取換油，加強過濾的措施。④閥芯輕微拉毛可拋光再用，嚴(yán)重拉傷時，可先用無心磨磨去傷痕，再電鍍修復(fù)。

2.2 流量可調(diào)節(jié)，但調(diào)節(jié)的流量不穩(wěn)定

引起流量不穩(wěn)定的主要原因是節(jié)流口部位堵塞，鎖緊裝置松動、油溫過高以及負(fù)載壓力變化大等，具體原因如下：

(1)油液未經(jīng)精密過濾，雜質(zhì)黏附在節(jié)流通道壁上，通流面積減小，使執(zhí)行元件速度減慢，完全堵死，斷流污物被沖走，則造成突跳。

(2)壓力油通過節(jié)流縫隙時，產(chǎn)生壓力損失，油溫局部升高，油液氧化變質(zhì)，在節(jié)流口部位析出雜質(zhì)附在節(jié)流口壁面，使有效通流面積減小，甚至堵塞。

(3)油液中的機械雜質(zhì)(如塵埃、油漆剝落碎片)以及油液劣質(zhì)老化生成物，通過節(jié)流縫隙時堆積，堵塞節(jié)流通道，造成流量不穩(wěn)定。

(4)節(jié)流閥調(diào)整好后，由于機械振動或其他原因，會使旋鈕旋轉(zhuǎn)松動，使節(jié)流閥的開度發(fā)生改變，引起流量變化。

解決流量不穩(wěn)定的辦法如下：

設(shè)計上采取一些抗堵塞措施；保證節(jié)流閥芯與閥孔合理的配合間隙，不能過大或過?。磺逑垂?jié)流口，查明油液污染情況，采取換油等措施；對于因負(fù)載變化而產(chǎn)生時快時慢現(xiàn)象，可改節(jié)流閥為調(diào)速閥；消除機械振動的振源，使用帶鎖調(diào)節(jié)手柄的節(jié)流閥；排除系統(tǒng)內(nèi)空氣，減少系統(tǒng)發(fā)熱，更換黏度系數(shù)高的油液等。

3 液壓缸動作不良分析

3.1 液壓缸不能動作

液壓缸不能動作往往發(fā)生在新安裝的液壓缸上面。遇到這種現(xiàn)象首先要從液壓缸外部檢查原因：檢查液壓缸負(fù)載是否阻力太大，是否有卡死、頂住的情況；檢查進油口的液壓力是否達(dá)到規(guī)定值，如果達(dá)不到，應(yīng)檢查系統(tǒng)是否泄漏和溢流閥調(diào)壓不靈等。除了外部因素外，還應(yīng)檢查內(nèi)在原因，具體采取相應(yīng)的排除方法，分析如下。

(1)執(zhí)行運動部件阻力太大。排除方法：檢查和排除運動部件的卡死及楔緊等情況，改善運動部件導(dǎo)軌的接觸與潤滑。

(2)進油口壓力太低，達(dá)不到規(guī)定值。排除方法：檢查油路系統(tǒng)的泄漏情況并排除泄漏；當(dāng)液壓缸泄漏過多時，檢查活塞與活塞桿處密封圈是否有損壞、老化、松脫等現(xiàn)象。檢查壓力閥，液壓泵是否有故障，致使壓力不能提高。

(3)油液未進入液壓缸。排除方法：檢查油管、油路，特別是軟管接頭是否堵塞，從液壓缸到液壓泵的油路按順序檢查并排除堵塞；溢流閥的閥座是否有污物堵塞，閥與閥座密封不好產(chǎn)生泄漏，電磁閥彈簧損壞，線圈燒壞，使油路切換不靈。

(4)液壓缸的背壓力太大，可減少背壓力予以解決。液壓缸不能動作的重要原因之一是進油口油液壓力太低，達(dá)不到規(guī)定值，即系統(tǒng)工作壓力不足?？赡芤驗橐簤罕霉收希灰簤罕秒姍C轉(zhuǎn)速、功率不夠；調(diào)壓閥故障；其他故障如濾油器堵塞，管路接錯，壓力表損壞等?？筛鶕?jù)實際情況逐一排除。

3.2 液壓缸動作不靈敏，有阻滯現(xiàn)象

這種現(xiàn)象表現(xiàn)為：液壓系統(tǒng)啟動以后液壓缸不立即動作，短時間的停頓后再動作，或時而動時而停止不動，很不規(guī)則。這種動作不靈敏的原因及排除方法如下。

(1)液壓缸中空氣過多。排除方法：通過排氣閥排氣；檢查空氣是否由活塞桿往復(fù)運動部位的密封圈處吸入，如果是，應(yīng)更換密封圈。

(2)液壓泵運轉(zhuǎn)有不規(guī)則現(xiàn)象。如震動噪聲大，壓力波動厲害，泵轉(zhuǎn)動有阻滯，輕度咬死現(xiàn)象。

(3)活塞運動速度高時，單向閥的鋼球跟隨油流流動，以致堵塞閥孔，致使動作不規(guī)則。排除方法：在通過流量較大時，應(yīng)改成帶導(dǎo)向肩的錐閥式結(jié)構(gòu)。

(4)橡膠軟管內(nèi)層剝離，使油路時通時閉，造成液壓缸動作不規(guī)則。排除方法：更換橡膠軟管。

4 系統(tǒng)泄漏影響分析

液壓實訓(xùn)臺使用一段時間后，液壓油泄漏日益嚴(yán)重，影響了實訓(xùn)臺的正常使用和實驗效果。具體來說，泄漏引起的問題有以下幾方面：系統(tǒng)壓力調(diào)不高；執(zhí)行機構(gòu)速度不穩(wěn)定；系統(tǒng)發(fā)熱；元件容積效率低；能量、油液浪費；污染環(huán)境；可能引起控制失靈。

實踐表明，博世力士樂實訓(xùn)裝置泄漏主要發(fā)生在油管與元件接口處，這是因為實訓(xùn)室配備的全部是用于工業(yè)現(xiàn)場的元件，而工業(yè)現(xiàn)場液壓系統(tǒng)在裝調(diào)成功后不會輕易拆卸，所以管接頭不會輕易損壞。而作為實訓(xùn)裝置，由于學(xué)生訓(xùn)練反復(fù)插拔管接頭，而且有時操作不當(dāng)，甚至摔壞從而導(dǎo)致接頭損壞變形，致使油管不能連接或漏油，影響了實訓(xùn)的正常進行。解決辦法是嚴(yán)格遵守實驗操作規(guī)程，避免人為損壞，同時在不影響實訓(xùn)效果的情況下盡量減少快速接頭的插拔次數(shù)，及時更換損壞的管接頭。

5 結(jié)束語

我校博世力士樂液壓實訓(xùn)臺投入運行已經(jīng)6年了，針對使用中出現(xiàn)的一些問題，筆者和管理維護人員采取了一些行之有效的措施，保證了設(shè)備的正常使用。今后在實踐中要不斷摸索找到解決問題的具體方法，延長設(shè)備使用壽命，提高設(shè)備完好率。

[1]張應(yīng)龍.液壓維修技術(shù)問答[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008.

[2]張利平.液壓閥原理、使用與維護[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2009.