王偉
(日照鋼鐵型材制造部大H型鋼廠,山東 日照 276806)
液壓系統(tǒng)內(nèi)液壓控制閥是系統(tǒng)運(yùn)行的重要部件之一,故障率非常高。液壓控制閥是利用控制系統(tǒng)運(yùn)行壓力、流量、流向等方式給執(zhí)行元件提供必要的力、速度以及運(yùn)動(dòng)方向。如果某個(gè)液壓控制閥存在故障問題,就會(huì)造成系統(tǒng)運(yùn)行失穩(wěn),可靠性下降,還會(huì)造成使用壽命的縮短。經(jīng)過多年經(jīng)驗(yàn)總結(jié),液壓控制閥產(chǎn)生故障的原因主要如下:元件自身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺乏合理性,零部件安裝精度較差,安裝質(zhì)量不到位,油液的清潔度不足或者溫度超高等。下面將具體分析液壓控制閥的故障排除與修理方法,希望為液壓系統(tǒng)正常運(yùn)行提供幫助。
(1)壓力調(diào)不上去。具體故障如下:擰緊調(diào)壓螺釘或手柄時(shí),從卸荷狀態(tài)轉(zhuǎn)化為調(diào)壓狀態(tài),壓力無法調(diào)整到最大值。故障原因分析:①主閥芯阻尼孔堵住、主閥芯卡死、閥芯損壞等,需要及時(shí)拆解溢流閥,確定故障原因;②主閥和先導(dǎo)閥閥芯與閥座泄漏而產(chǎn)生壓力無法上升,需要及時(shí)更換;③調(diào)壓彈簧彎曲、硬度不足或者長(zhǎng)度不夠,造成壓力無法上調(diào),及時(shí)更換彈簧。(2)壓力突然升高或下降。形成原因如下:①主閥芯靈敏度較差,關(guān)閉時(shí)發(fā)生卡死的情況,或先導(dǎo)閥在閥座表面突然黏合無法脫開造成壓力上升,需要及時(shí)更換閥芯,或者進(jìn)行清洗、換油處理;②主閥芯阻尼孔堵塞、開啟時(shí)發(fā)生卡死、閥蓋損壞而出現(xiàn)壓力下降。需要及時(shí)進(jìn)行閥芯更換,同時(shí)更換閥蓋密封件。
(1)先導(dǎo)閥閥芯的修理。溢流閥在使用環(huán)節(jié),先導(dǎo)閥閥芯和閥座連接部位,容易導(dǎo)致凹坑、拉傷等問題,肉眼可見的坑槽或者利用放大鏡等設(shè)施看到存在凹下的圓弧或者直槽,然后是進(jìn)行整個(gè)閥芯的淬火處理,通過夾持炳部進(jìn)行表面磨削加工再投入使用。對(duì)于先導(dǎo)閥芯進(jìn)行氮化處理,進(jìn)行修磨處理后,會(huì)導(dǎo)致氮化層的損壞,然后再次進(jìn)行氮化和熱處理。先導(dǎo)閥閥芯修理環(huán)節(jié),不能應(yīng)用閥芯跳動(dòng)過大的臺(tái)鉆主軸手工修磨,該方式容易出現(xiàn)錐面失圓的問題。(2)先導(dǎo)閥閥座與主閥閥座的修理。閥座與閥芯配合面,在正常使用時(shí),極易因?yàn)樽矒舳鴮?dǎo)致磨損問題。還有可能出現(xiàn)氣蝕而產(chǎn)生閥座、閥芯接觸部位的拉傷,尤其是油液存在雜質(zhì)造成閥座結(jié)合部位出現(xiàn)損傷。如果損傷不嚴(yán)重,在不拆卸閥座的情況下進(jìn)行研磨處理,消除缺陷和劃痕,達(dá)到粗糙度和精度要求。(3)調(diào)壓彈簧、平衡彈簧的修理。彈簧發(fā)生變形或者損壞的問題,造成壓力穩(wěn)定性下降。通過進(jìn)行端面和軸線垂直度修正處理達(dá)到要求,損壞嚴(yán)重要立即更換。(4)主閥芯的修理。主閥芯損害包含磨損、閥座密合錐面磨損等問題。主閥芯外圓磨損和拉傷的問題,通過研磨的方式修復(fù)處理。磨損如果非常嚴(yán)重,同構(gòu)刷鍍修復(fù)或更換閥芯的方式解決,主閥芯各個(gè)部分的錐面圓度以及圓柱度都是5μm,各段圓柱面同軸度為3μm,表面粗糙度在2μm以內(nèi)。重新裝配,保證精度合格,且沒有毛刺等問題。
換向閥的原理就是應(yīng)用閥芯的閥體相對(duì)位置變化以調(diào)整液流方向。電子技術(shù)的高速發(fā)展,機(jī)電液一體化、自動(dòng)化設(shè)備中很多都在應(yīng)用換向閥,下面以電磁換向閥為例分析總結(jié)故障問題和處理方法。
(1)電磁鐵線圈漆包線存在問題、環(huán)境溫度超出標(biāo)準(zhǔn)、線圈老化等等。(2)工作系統(tǒng)油液黏度超標(biāo)、黏性阻力大,電磁鐵負(fù)荷嚴(yán)重超標(biāo)。(3)電磁閥加工精度較低,有雜質(zhì)進(jìn)入內(nèi)部,導(dǎo)致閥芯卡緊嚴(yán)重,無法實(shí)現(xiàn)動(dòng)作。(4)電磁閥的復(fù)位彈簧安裝錯(cuò)誤,或者彈簧剛性比較大,超出電磁鐵的吸力范圍,出現(xiàn)過載的問題。上述各項(xiàng)問題,結(jié)合形成原因采取相應(yīng)處理措施即可。
電磁鐵在試驗(yàn)環(huán)節(jié),容易導(dǎo)致“嗡嗡”或“嗒嗒”的聲音,其原因如下:(1)電磁鐵質(zhì)量難以滿足使用要求。交流電磁鐵通電的情況下,可動(dòng)鐵芯和固定鐵芯會(huì)產(chǎn)生磁路,形成吸力,在導(dǎo)向板與可動(dòng)鐵芯裝配環(huán)節(jié),出現(xiàn)誤差過大的情況,導(dǎo)致固定鐵芯和可動(dòng)鐵芯無法吸合而出現(xiàn)噪音。(2)可動(dòng)鐵芯與固定鐵芯之間有雜質(zhì)卡滯,無法吸合,而出現(xiàn)噪音。(3)固定鐵芯中銅短路環(huán)斷裂,形成電磁聲、噪聲。(4)推桿過長(zhǎng),造成可動(dòng)鐵芯和固定鐵芯無法吸合而形成噪聲,縮短推桿長(zhǎng)度,降低噪聲。(5)復(fù)位彈簧力超出電磁吸力而出現(xiàn)“嗒嗒”的聲音。
電磁閥換向時(shí),動(dòng)作時(shí)會(huì)受到電磁鐵吸力、彈簧力、閥芯摩擦力的作用,如果不能準(zhǔn)確受到這三種力的作用,容易導(dǎo)致出現(xiàn)動(dòng)作失靈的問題。(1)電磁鐵質(zhì)量不能達(dá)到運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn),或者因?yàn)橐鼍€受到振動(dòng)發(fā)生斷裂、交流電磁鐵可動(dòng)閥芯導(dǎo)向板卡住、線圈匝數(shù)不夠而產(chǎn)生吸力不足等問題,結(jié)合實(shí)際情況采取必要的應(yīng)對(duì)和處理措施。(2)閥體結(jié)構(gòu)的機(jī)械性較差、裝配質(zhì)量不足等產(chǎn)生問題,根據(jù)形成原因修復(fù)處理。(3)由于存在雜質(zhì)或復(fù)位彈簧力不足,閥芯無法動(dòng)作。及時(shí)清洗處理,或者進(jìn)行彈簧更換解決該問題。
流量控制閥主要是通過調(diào)整液壓系統(tǒng)內(nèi)流量參數(shù)的方式,以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)速度的控制。該閥門的特點(diǎn)就是在規(guī)定壓力差的狀態(tài)之下,利用調(diào)整節(jié)流孔大小尺寸以控制油液流量,確保正常的工作。這種閥門通常都是在低速小流量節(jié)段故障問題較為明顯,這是因?yàn)檫@種情況下,油液的清潔度較差,內(nèi)部密封性不足,同時(shí),對(duì)速度穩(wěn)定性要求較高。下面具體分析節(jié)流閥的故障問題以及處理方法。節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)如圖1所示。
節(jié)流閥失靈主要的表現(xiàn)就是調(diào)節(jié)手柄操作的過程中,出口流量沒有及時(shí)變化,執(zhí)行元件速度保持在某個(gè)規(guī)定數(shù)值上;完全關(guān)閉的情況下,執(zhí)行元件不動(dòng)作。具體原因和排除方法如下:(1)閥芯存在毛刺,油液內(nèi)有雜質(zhì)導(dǎo)致卡住。及時(shí)清理,并且更換油液。(2)閥芯和閥體孔公差超出標(biāo)準(zhǔn)要求,配合間隙比較小等。通過閥孔的研磨處理,或者直接更換閥芯已解決。(3)設(shè)備停止時(shí)間超長(zhǎng),靜置時(shí)間比較長(zhǎng)而出現(xiàn)銹蝕的問題,卡在閥孔內(nèi),再次開啟時(shí),導(dǎo)致失靈的問題。及時(shí)進(jìn)行清洗處理,并且拋光后再使用。
節(jié)流閥在某個(gè)節(jié)流開度并鎖緊調(diào)節(jié)螺母后,出口流量沒有及時(shí)變化,執(zhí)行速度穩(wěn)定性不足。原因和處理措施如下:(1)油液存在雜質(zhì),長(zhǎng)期淤積在通道避表面,過流面積很小,執(zhí)行元件速度比較低。及時(shí)清洗油液,保證清潔度合格。(2)壓力油經(jīng)過節(jié)流縫隙的情況下,壓力損失嚴(yán)重,油溫升高較大,油液變質(zhì)而出現(xiàn)膠質(zhì)、瀝青等雜質(zhì)。及時(shí)進(jìn)行節(jié)流口封閉處理,然后清洗處理。(3)節(jié)流閥調(diào)節(jié)好并鎖緊后,由于振動(dòng)作用導(dǎo)致螺母松動(dòng)。及時(shí)進(jìn)行螺母鎖緊處理,然后消除振動(dòng)影響。(4)系統(tǒng)負(fù)載變化范圍較大,液壓缸壓力變化而出現(xiàn)速度改變。做好調(diào)速閥的調(diào)整。
科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展,機(jī)電液一體化技術(shù)廣泛應(yīng)用,極大地促進(jìn)了鋼鐵設(shè)備水平的提升,自動(dòng)化程度提高,同時(shí),液壓系統(tǒng)故障發(fā)生率在升高,形式也更加多樣化,這就需要積極總結(jié)經(jīng)驗(yàn),分析故障發(fā)生的原因,以理論聯(lián)系實(shí)際的方式解決故障問題,從而提高液壓系統(tǒng)運(yùn)行效果和質(zhì)量。液壓系統(tǒng)和機(jī)械、電氣等系統(tǒng)故障不同,往往某個(gè)元件出現(xiàn)故障而導(dǎo)致一系列元件的故障,因此,需要快速診斷故障問題,及時(shí)排除故障問題,這是目前技術(shù)人員努力的方向,也是促進(jìn)液壓系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。