第7章比例閥維修1綜述

1、第7章比例閥維修技術(shù)這一章結(jié)合實例介紹各類比例閥使用、維護、檢查、調(diào)整、修理、技術(shù)改進等理論與方法。7.1比例閥使用維修要點7.1.1比例閥的選用比例閥選用應(yīng)注意以下事項:根據(jù)用途和被控對象選擇比例閥的類型；正確了解比例閥的動、靜態(tài)指標，主要有額定輸出流量、起始電流、滯環(huán)、重復(fù)精度、額定壓 力損失、溫飄、響應(yīng)特性、頻率特性等；根據(jù)執(zhí)行器的工作精度要求選擇比例閥的精度，內(nèi)含反饋閉環(huán)閥的穩(wěn)態(tài)性、動態(tài)品質(zhì)好。如果 比例閥的固有特性如滯環(huán)、非線性等無法使被控系統(tǒng)達到理想的效果時，可以使用軟件程序改善系 統(tǒng)的性能；比例閥的通徑應(yīng)按執(zhí)行器在最高速度時通過的流量來確定，通徑選得過大，會使系統(tǒng)的分辨率 降低；

2、對于直動式電液比例節(jié)流閥，由于作用在閥芯上的液動力與通過閥口的流量及流速(壓力)成正比，因此，當(dāng)電液比例節(jié)流閥的工況超出其壓降與流量的乘積即功率表示的面積范圍(稱功率域或工作極限)時圖7-1(a)所示，作用在閥芯上的液動力可增大到與電磁力相當(dāng)?shù)某潭?，使閥芯不可控。類 似地，對于直動式電液比例方向閥也有功率域問題。當(dāng)電液比例方向閥的閥口上的壓降增加時，流 過閥口的流量增加，與比例電磁鐵的電磁力作用方向相反的液動力也相應(yīng)增加。當(dāng)閥口的開度及壓 降達到一定值后，隨著閥口壓降的增加，液動力的影響將超過電磁力，從而造成閥口的開度減小， 最終使得閥口的流量不但沒有增加反而減少，最后穩(wěn)定在一定的數(shù)值上，此即

3、為電液比例方向閥的功率域的概念參見圖7-1 (b)。綜上所述，在選擇比例節(jié)流閥或比例方向閥時，一定要注意，不能超過電液比例節(jié)流閥或比例方向閥的功率域。(a)比例節(jié)流閥流 4/L*min_(b)比例方向閥圖7-1電液比例閥的功率域(工作極限)7.1.2污染控制比例閥對油液的污染度通常要求為NASI638的7 9級(ISO的16/13 , 17/14, 18/15級)，決定這一指標的主要環(huán)節(jié)是先導(dǎo)級。雖然電液比例閥較伺服閥的抗污染能力強，但也不能因此對油液污 染掉以輕心，因為電液比例控制系統(tǒng)的很多故障也是由油液污染所引起的。如果選擇帶先導(dǎo)閥的比例閥，要注意先導(dǎo)閥對油液污染度的要求，要在油路上加裝過

4、濾精度為10 am以下的進油過濾器。7.1.3比例閥與放大器的配套及安置比例閥與放大器必須配套。通常比例放大器能隨比例閥配套供應(yīng)，放大器一般有深度電流負反 饋，并在信號電流中疊加著顫振電流。放大器設(shè)計成斷電時或差動變壓器斷線時使閥芯處于原始位 置或使系統(tǒng)壓力最低，以保證安全。放大器中有時設(shè)置斜坡信號發(fā)生器，以便控制升壓、降壓時間 或運動加速度或減速度。驅(qū)動比例方向閥的放大器往往還有函數(shù)發(fā)生器以便補償比較大的死區(qū)特性。比例閥與比例放大器安置距離可達60m，信號源與放大器的距離可以是任意的。7.1.4控制加速度和減速度的傳統(tǒng)方法控制加速度和減速度的傳統(tǒng)方法有：換向閥切換時間遲延、液壓缸缸內(nèi)端位緩沖

5、、電子控制流 量閥和變量泵等。用比例方向閥和斜坡信號發(fā)生器可以提供很好的解決方案，這樣就可以提高機器 的循環(huán)速度并防止慣性沖擊。7.1.5常見失效分析對于一般的電液比例閥，閥的主體結(jié)構(gòu)組成及特點與傳統(tǒng)液壓閥相差無幾，因此這部分的常見 故障及診斷排除方法可以參看前述控制閥故障診斷與排除。而其電氣一機械轉(zhuǎn)換器部分的常見故障及診斷排除方法可以參看產(chǎn)品說明書。在液壓比例系統(tǒng)中，油液污染對比例閥造成的危害性越來越受到重視。比例閥屬于閥類元件，其閥芯、閥座的失效模式有沖蝕失效、淤積失效、卡阻失效、腐蝕失效。1 沖蝕失效沖蝕失效是由比閥芯或閥套的表面更硬的顆粒沖蝕閥芯的節(jié)流棱邊引起的。如圖7-2,在閥芯開口

6、較小時，液壓油中的硬質(zhì)顆粒沖刷閥芯和閥套的棱邊，其作用類似切削加工，當(dāng)閥芯或閥套的節(jié) 流棱邊被損壞，成為類似鈍角時，就會降低閥的壓力增益，增加零位泄漏，導(dǎo)致控制功能失效。AB圖7-2硬質(zhì)顆粒沖刷閥芯和閥套的棱邊2 淤積失效比例閥閥芯與閥套的配合間隙為2-6 am。當(dāng)閥芯靜止并處于受壓力控制時，污染物中與半徑間隙尺寸接近的顆粒就有可能隨著油液的流動淤積在閥芯與閥套之間。隨著污染物的聚積，閥芯與閥套 間的滑動摩擦和靜摩擦力逐漸加大，使閥的響應(yīng)變慢，當(dāng)污染物聚積嚴重時，閥芯可能會無法動作。3卡阻失效卡阻失效與閥芯、閥套的配合特性有直接關(guān)系，閥在工作一段時期后，由于閥芯并不是始終工 作在全行程工況，閥

7、芯、閥套出現(xiàn)不均勻的磨損，它們的配合間隙存在差異，閥體在工作時，受液動力的作用，產(chǎn)生側(cè)向載荷，造成閥芯與閥套的卡緊，使閥芯在閥套中的滑動不平穩(wěn)。嚴重時，閥 芯會卡阻在閥套內(nèi)。4腐蝕失效閥芯/閥套往往還由于受液壓油中的水和其他含氯離子的溶劑腐蝕而失效。污染嚴重時，由于 系統(tǒng)中氯化溶劑的存在，閥的節(jié)流棱邊幾小時內(nèi)就會因腐蝕而失效。7.2 比例壓力閥的維修7.2.1用三合一測試儀檢測液壓挖掘機主泵比例閥挖掘機電液比例閥對先導(dǎo)油進行減壓后輸出二次油壓，調(diào)節(jié)主泵伺服活塞的作用力，從而改變 主泵的流量。主泵比例閥是挖掘機的一個重要元件。當(dāng)比例閥的輸入電流過大或過小時，或者比例 閥磨損或卡滯時，都可能引起挖

8、掘機動作遲緩，或發(fā)動機失速甚至熄火等現(xiàn)象。利用三合一電子/ 電氣測試儀，可能很方便地檢測和診斷比例閥的故障。1檢測方法比例閥在出廠前已經(jīng)過嚴格的質(zhì)量檢驗，包括靜態(tài)特性測試（輸入電流一壓力特性試驗、內(nèi)泄漏試驗、負載特性試驗）和動態(tài)特性測試（頻率響應(yīng)試驗、瞬間響應(yīng)試驗）?，F(xiàn)場作故障診斷時則是在機 上做在線檢測，包括比例閥電磁線圈電阻的測定、輸入電流的測試及輸出的二次油壓的測試。（1）電磁線圈電阻的測定關(guān)閉點火開關(guān)，脫開主泵比例閥與泵控制器輸出接口之間的插頭CN（見圖7-3），測定兩線之間的電阻值和地線與機體之間的電阻值，從而判斷比例閥電磁線圈有無短路、斷路或搭鐵。圖7-3測定比例閥電阻（2）比例閥

9、輸入電流的測定斷開比例閥的一根導(dǎo)線，串入萬用電表，按不同機型各自的測試條件測定輸入電流，如圖圖7-4所示。用直流鉗形表進行測試時相當(dāng)簡便，無須拔開插頭CN，也不須斷開導(dǎo)線（見圖7-5）。在不同的動力模式或不同的發(fā)動機轉(zhuǎn)速下，根據(jù)泵控制器輸出至比例閥的直流電流信號的正確與否，就能判斷出比例閥之前的電子控制部分是否有故障。圖7-5用鉗型表測定比例閥電流圖7-6 檢測比例閥二次油壓(3) 比例閥輸出壓力的測試如圖7-6所示，在二次油壓的測點上接好量程為6 MPa的壓力表，對不同機型按各自的測試條件檢查比例閥輸出的壓力，如果壓力不正確，可進行調(diào)節(jié)。對于不可調(diào)的比例閥，在確認輸入的先導(dǎo) 油壓與比例閥的電

10、流正常之后，應(yīng)拆檢閥芯進行清洗或更換該比例閥。3.檢測實例(1)剎勃海爾挖掘機比例閥的測試以R984型挖掘機的主泵調(diào)試為例比例閥檢測參數(shù)的標準值見表7-1。表7-1利勃海爾挖掘機比例閥測試結(jié)果發(fā)動機轉(zhuǎn)速r/min輸入電流mA三次油壓kPu主泵 PKBPR26O) 主 StP2(BPR2603 800F345+101 000100】650210400主泵 P3(BPR186)1 800600+151 6001001 65030034E5T6.Z/AG24 JiyrT YEFTIOBK 占至1想M Lb圖7-12改進前的液壓系統(tǒng)圖圖7-12所示為該機的液壓系統(tǒng)圖，存在的問題主要有：1）沒有預(yù)卸壓措

11、施：壓制程序的保壓壓力為8MPa，保壓時主油缸下腔儲存著壓力能，保壓結(jié)束后轉(zhuǎn)開模（活塞下行）的一瞬間，主油缸下腔的壓力能突然聚放而產(chǎn)生噪聲（鳴炮現(xiàn)象）。2）工藝要求壓制過程要對工件進行電加熱，同時噴水冷卻機器，因此，生產(chǎn)場地與操作場地是 隔開的，機器的操作是遠距離操作，普通的壓力閥其壓力的調(diào)整不易實現(xiàn)遠距離操縱。3）定量泵出口的電磁溢流閥是高壓閥，其卸荷壓力為0.35MPa。在停車時，雖然1DT斷電，定量泵處于卸荷狀態(tài)，但是電磁換向閥在中位時有泄漏，泄漏過去的油足以打開液控單向閥而進入主油缸的下腔。由于活塞面積大，0.35MPa的油壓使活塞緩緩上升，將會導(dǎo)致事故發(fā)生，這是絕對不允許 的，為此增

12、加了一個二位二通電磁換向閥，停車時，8DT斷電，降低卸荷壓力才解決此問題。4）工作時間內(nèi)，定量泵的油（63L/ min）帶負荷回油池，造成能量損耗。5) 油路復(fù)雜。2改進后液壓系統(tǒng)工作原理針對上述問題采取的改進措施，見圖7-13所示。逞料Hl至SnW2JSCY14-1By-6o P=16MPt_4DTZKh7Y-60P=4MFa &iL 5hl.CB-B6311八00圖7-13改進后的液壓系統(tǒng)圖送進：3DT通電定量泵11的油t單向閥比例減壓閥電磁閥7的P口 tA 口 t單向節(jié)流閥輔助油缸下腔 輔助油缸上腔油 t單向節(jié)流閥9t電磁閥7的B口tT口t油箱(2) 退料：4DT通電定量泵11的油t單向

13、閥3t比例減壓閥5t電磁閥7的P口 t B 口 t單向節(jié)流閥9t輔助油缸上腔 輔助油缸下腔油 t單向節(jié)流閥9t電磁閥7的A 口tT口 t油箱(3) 快進：1DT、3DT通電，比例節(jié)流閥8關(guān)閉(變量泵10T單向閥1) + (定量泵11t單向閥3) t電磁閥6的P口TA 口 T主油缸下腔 主油缸上腔油 T電磁閥6的B口 TT口 T濾油器4T油箱(4) 慢進：1DT、3DT通電，低壓溢流閥卸荷，比例節(jié)流閥8關(guān)閉變量泵10T單向閥1T電磁閥6的P口一 A 口一主油缸下腔變量泵10T單向閥1T關(guān)閉單向閥3變量泵10T單向閥1T比例減壓閥5 T電磁閥7的P口 T A 口 T輔助油缸下腔主油缸上腔的油回油路

14、線與快進情況下的相同。(5) 保壓：液壓原理與慢進情況下的相同。(6) 預(yù)卸壓：比例節(jié)流閥8開啟主油缸下腔油T比例節(jié)流閥8T油箱(7) 開模：預(yù)卸壓完畢(預(yù)卸壓時間由時間繼電器控制 )，2DT通電，高低壓溢流閥都卸荷 (變量泵10T單向閥1) + (定量泵11T單向閥3) T電磁閥6的P口TA 口 T主油缸上腔主油缸下腔油 T電磁閥6的AMtT口T油箱開模時，主油缸的活塞靠自重下降，高、低溢流閥應(yīng)該卸荷，否則，活塞下降到極下端位置時有沖擊，為保證定量泵的油順利進入主油缸上腔，其卸荷壓力調(diào)得稍高于變量泵的卸荷壓力（高、低壓溢流閥都是比例閥，卸荷時壓力可調(diào)）。變量泵的流量很?。?0L/min），進

15、不進入主油缸上腔并不重要。改進后原液壓系統(tǒng)存在的問題完全解決了，而且在慢進、保壓程序中，變量泵10的油經(jīng)減壓閥5減壓后進入輔助油缸的下腔，保證被壓制件的位置固定不變，同時定量泵卸荷，從而減少能耗。7.2.6電液比例閥在液壓油缸試驗臺改造中的應(yīng)用1液壓缸試驗臺原狀該液壓缸試驗臺是根據(jù) GB/T15622-1995設(shè)計的，能對流量280 L/min、壓力31.5 MPa以下的各 類油缸進行測試。液壓系統(tǒng)原理圖如圖7-14所示，它由被試缸系統(tǒng)和加載缸系統(tǒng)兩部分組成。被試缸11由泵源1供油，壓力的變化是通過泵源1遙控口控制遠程調(diào)壓閥 21實現(xiàn)的，運動方向的變化由電液換向閥20、行程開關(guān)8和10調(diào)節(jié)，而

16、油缸運動速度由單向節(jié)流閥18和19控制。加載缸7由泵源2供油，壓力調(diào)節(jié)是通過泵源 2遙控口控制遠程調(diào)壓閥 3實現(xiàn)，運動方向由電液換向閥 4、行程開關(guān)8和10調(diào)節(jié)， 加載力的大小由力傳感器 9測定。泵晞2讖控門1.截止閥 2.壓力表3 .遠程調(diào)壓閥 4.電液換向閥5 .壓力表 6壓力表 7加載液壓缸8 行程開關(guān) 9.力傳感器 10 行程開關(guān) 11 .被試液壓缸12.壓力傳感器 13 .壓力表 14 .截止閥15 .截止閥16壓力表17 .壓力傳感器 18 .單向節(jié)流閥 19 .單向節(jié)流閥 20.電液換向 閥 21 .遠程凋壓閥22.壓力表 23.截止閥 24.單向閥25.單向閥圖7-14改造前的

17、油缸試驗臺液壓系統(tǒng)原理圖存在的問題有：（1）不能實現(xiàn)小負載加載試驗；試驗中油缸在起動和換向時壓力沖擊很大；行程開關(guān)損壞，油缸的位移靠標尺顯示，人工觀察，效率低，精度差；（4）加載力傳感器損壞，還缺乏加載力顯示；（5）控制臺部分線路損壞，致使不能停泵、不能起動冷卻系統(tǒng)、不能進行污染顯示和 油溫顯示。2擬測試項目1）最低起動壓力，是指液壓缸在無載荷狀態(tài)下工作時的最低壓力；2）最低穩(wěn)定速度，是指滿載負荷運動時，沒有爬行現(xiàn)象的最低速度；3）外部滲漏，是指液壓缸在滿載運動時的外部滲漏；4）內(nèi)部滲漏，主要是指活塞和液壓缸缸筒之間的滲漏；5）緩沖效果，針對設(shè)置緩沖裝置的油缸，要求在空載狀態(tài)，缸在最高速度運動

18、，試驗壓力為工 作壓力的50%的條件下進行；6）負載效率，其計算公式為：n =WPA= x100 %;7）耐壓試驗，此時壓力為公稱壓力的1.25- 1.5倍，保壓5分鐘，看有無滲漏及變形；8）高溫性能試驗，油溫90 C,滿載工作1小時，看有無異?，F(xiàn)象；9）耐久性試驗，滿載工作 8小時或往復(fù)運行50 km，然后進行全面檢查；（10）缸的全行程檢測，檢測缸的全行程是否符合設(shè)計要求。3液壓系統(tǒng)的改造由于電液比例閥具有壓力或流量連續(xù)比例可調(diào)，與計算機的接口簡單，成本低廉，抗污染性能 好，性價比高的優(yōu)點。因此，液壓油缸試驗臺的改造擬采用電液比例閥控制系統(tǒng)的方案，即采用電 液比例溢流閥和流量閥代替原來的手

19、動調(diào)壓閥和節(jié)流閥，改造后的油缸試驗臺液壓系統(tǒng)原理圖如圖7-15所示。1）為了實現(xiàn)小負載加載和加載的靈活調(diào)節(jié)，在加載缸11的兩腔用比例溢流閥1和3的代替原來的遠程調(diào)壓閥；2）被測缸15的速度調(diào)節(jié)由手動控制改為比例調(diào)節(jié)，即由比例節(jié)流閥24和25代替原單向節(jié)流閥，以便于與計算機連接提高系統(tǒng)的自動化程度；3）把被測油缸15的電液換向閥更換為雙阻尼電液換向閥26，這樣通過延長被測缸的換向時間，達到減小壓力沖擊的目的；5）更換加載力傳感器，并配備顯示儀表，同時更換兩個行程開關(guān)。如需進行空載試驗（比如測定最低起動壓力和進行緩沖效果試驗），則在被測缸與加載缸連接之前進行試驗即可。申28回油1.比例溢流閥2 .

20、截止閥3 .比例溢流閥4壓力表 5 .單向閥 6 .單向閥7.壓力傳感器 &壓力表 9.壓力表10 .壓力傳感器 1 1 .加載液壓缸 I 2 .行程開關(guān)13力傳感器14 .行程開關(guān) 15 .被試液壓缸I6 .壓力傳感器I7 .壓力表 18，截止閥I9 .截止閥20 .壓力表 21 .壓力傳感器 22.截止閥23.截止閥24.比例節(jié)流閥25.比例節(jié)流閥26.電液換向閥27,壓力表 28,截止閥29.單向閥30.單向閥圖7-15改造后的油缸試驗臺液壓系統(tǒng)原理圖采用電液比例閥后，實現(xiàn)了小負載加載試驗，改變了試驗中油缸在起動和換向時壓力沖擊大的缺點，同時電液比例技術(shù)的應(yīng)用提高了測試的自動化程度和效率

21、，該測試回路也可用于新油缸測試 臺的設(shè)計。727比例減壓閥用于液壓工程車輛的技術(shù)改進許多實際生產(chǎn)場合如搶險救災(zāi)、爐渣清理、危房拆遷、船艙清理、垃圾清理等危險及環(huán)境惡劣 需對機械進行遙控。集光、機、電、液于一體的車輛無線遙控駕駛技術(shù)是解決這一問題的有效途徑。1滑移轉(zhuǎn)向工程機的液壓系統(tǒng)工作原理13IIIIIII圖7-16全液壓工程車輛液壓系統(tǒng)控制簡圖整車的液壓系統(tǒng)由3個互相聯(lián)系的液壓回路組成：工作回路、行走回路和伺服控制機構(gòu)回路，其 原理如圖7-16所示。整個液壓系統(tǒng)由安全閥保護。工作回路：工作回路中的液壓能源由雙聯(lián)泵8中的大泵提供，油液經(jīng)慮清器14從油箱11中吸油,然后經(jīng)管路傳送到機器后部的分配

22、器（兩個三位六通液動換向閥）3，并按照駕駛員的意圖實現(xiàn)對臂架油缸2、鏟斗油缸1的控制，以滿足正常工作需要。同時，工作回路中的安全閥將工作壓力限定在一 定的范圍內(nèi)，油液做功后經(jīng)散熱器散熱后流回油箱。行走回路：行走回路是通過一個靜液壓傳動回路來實現(xiàn)的，即由兩個斜盤柱塞泵5提供液壓能,經(jīng)過高壓管路來推動定量馬達 7旋轉(zhuǎn)并輸出轉(zhuǎn)矩，經(jīng)過減速機構(gòu)后傳遞到機器兩側(cè)的車輪上實現(xiàn)機器 的運動。馬達輸出后的油液直接流回柱塞泵形成閉式回路。為了解決閉式回路中的潤滑和散熱問題，在兩個柱塞泵上各疊加了一個補油泵6,該泵經(jīng)過柱塞泵箱內(nèi)的單向閥 16沖洗柱塞泵后直接進入閉式 回路的低壓分支，回路中多余的油液經(jīng)馬達與柱塞泵

23、的泄油口流回油箱。控制回路：雙聯(lián)齒輪泵中的小泵供出的油液經(jīng)安全閥調(diào)整到正常的壓力范圍后經(jīng)開關(guān)閥接通控 制裝置：手動操作接通伺服手柄 10，遙控操作時接通 9，同時激活液壓制動器 20 。通過駕駛員對控制 裝置 9或 10的操作， 控制壓力油推動分配器閥芯偏離中位或柱塞泵斜盤有傾角輸出，來實現(xiàn)該機器的全部控制。2 滑移轉(zhuǎn)向工程機的電液控制改造 由于滑移轉(zhuǎn)向工程機是通過對減壓式先導(dǎo)閥的控制來實現(xiàn)對整車全液壓的控制，因此，利用二 位三通電磁換向閥 12 將三通電磁比例減壓閥模塊 9并聯(lián)于手動減壓式先導(dǎo)閥模塊 10，通過對電磁換向 閥12的控制實現(xiàn)手動遙控的兼容互換 （如圖7-16所示 ）。這種方式可

24、以實現(xiàn)滑移轉(zhuǎn)向工程機的液壓系統(tǒng) 的改造。利用比例減壓閥模塊 9遙控作業(yè)時，工程車輛的工作回路、行走回路都是采用復(fù)合式控制方式， 這樣可以最大限度的提高工程車輛的工作效率。由于滑移轉(zhuǎn)向工程機的功率是通過控制調(diào)節(jié)發(fā)動機 油門開度來改變發(fā)動機轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)的。通過調(diào)節(jié)發(fā)動機的油門開度，來改變整個液壓系統(tǒng)的液壓油 的流量和壓力，以適應(yīng)不同工況下對發(fā)動機不同功率的要求，從而實現(xiàn)對發(fā)動機的最優(yōu)控制。因此， 隨著發(fā)動機油門開度的增大，雙聯(lián)泵 8和斜盤柱塞泵 5的泵油壓力隨著發(fā)動機的轉(zhuǎn)速增加而增加，也 就是說，滑移轉(zhuǎn)向工程機的工作回路、行走回路和控制回路的壓力隨發(fā)動機的轉(zhuǎn)速增加而增加。那 么，在改變發(fā)動機轉(zhuǎn)速時，

25、通過改變電磁比例減壓閥模塊9的控制電流來改變控制回路的油壓，可以有效的控制工作回路中的臂架油缸 2、鏟斗油缸 1和行走回路中的定量馬達 7達到最佳的作業(yè)效果， 以 適應(yīng)不同工況下對發(fā)動機不同功率的要求。對于遙控手控兼容的工程車輛，要求手動控制應(yīng)具有優(yōu)先性。因此，二位三通電磁換向閥12不通電的時，應(yīng)是手動減壓式先導(dǎo)閥模塊 10控制整車液壓系統(tǒng)；通電時，三通電磁比例減壓閥模塊9控制整車的液壓系統(tǒng)，此時，滑移轉(zhuǎn)向工程機遙控作業(yè)。為了保證改裝后的工程車輛能正常工作， 需要在控制回路上利用梭閥實現(xiàn)手控和遙控系統(tǒng)的互鎖。這種改造方式的優(yōu)點是不但滿足了對手控原機型的液壓系統(tǒng)最大繼承性要求，而且使遙控電氣 系

26、統(tǒng)最大程度地簡易化，并且可以方便地并聯(lián)到原液壓回路中。而且，如果用三通電磁比例減壓閥 模塊 9替換原車上的手動減壓式先導(dǎo)閥模塊 10 ，可實現(xiàn)對原車的純遙控改造。隨著數(shù)字式無線通信技術(shù)迅速發(fā)展，出現(xiàn)了性能穩(wěn)定、工作可靠的適合于工程機械的無線遙控系統(tǒng)，例如德國HBC公司生產(chǎn)的無線遙控系統(tǒng)、 美國Sum Jack公司生產(chǎn)的油門驅(qū)動器、 意大利TCN 公司生產(chǎn)的比例減壓閥等都已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于工程車輛的無線遙控改造。工程車輛原來手動操作的 各個元件都能接受遙控電信號的指令并進行相應(yīng)動作，成了遙控車輛。7.2.8 提升機液壓站的改進礦井提升機液壓站是提升系統(tǒng)中重要的安全和控制部件，是保障提升機在安全運行

27、中最為關(guān)鍵 環(huán)節(jié)之一。老礦井提升機液壓站基本采用十字彈簧電液調(diào)壓裝置的液壓站，這種液壓站電液調(diào)壓裝 置存在體積大、可靠性差、控制電路復(fù)雜、調(diào)整困難，運行工況容易漂移、工作壓力穩(wěn)定性不好。 針對上述問題，某礦根據(jù)生產(chǎn)實際，采用比較先進的電磁比例閥代替十字彈簧電液調(diào)壓裝置，對十 字彈簧電液調(diào)壓裝置的液壓站進行了改進。1 液壓站存在的問題 十字彈簧電液調(diào)壓裝置的液壓站，在國內(nèi)提升機上已經(jīng)使用了幾十年，其控制原理簡單，結(jié)實 耐用，但從實際使用的效果看，存在以下問題：1）十字彈簧電液調(diào)壓裝置體積大、重量 20kg多；2）與液壓站箱體連接比較復(fù)雜，檢修、更換都比較困難；3）調(diào)壓的關(guān)鍵元件十字彈簧和 KT線

28、圈裝配精度低，線性度差；4）在調(diào)節(jié)制動油壓的過程中，十字彈簧容易出現(xiàn)諧振，造成制動油壓在某個區(qū)域不穩(wěn)定，對速 度閉環(huán)控制有不良影響；5）調(diào)節(jié)困難，制動油殘壓超過規(guī)定，調(diào)整繁瑣，全憑維護人員的經(jīng)驗，沒有規(guī)律可循；6）十字彈簧和KT線圈防護等級低，容易受外力沖擊，造成制動油壓失控。2技術(shù)改進采用BYMD型電磁比例閥對液壓站進行改造，電磁比例閥由比例電磁鐵將給定的電信號轉(zhuǎn)換為 與其成比例的電磁力，實現(xiàn)對輸出液壓信號的比例控制，通過調(diào)節(jié)電液比例閥的給定電壓大小來實 現(xiàn)油壓的變化，從而達到調(diào)節(jié)制動力矩的目的，保證液壓站的可靠性。液壓站改造后有以下特點：1）YMD型電磁比例閥體積小、重量輕，安裝、更換方便

29、；2）電磁比例閥閥體上集成了過壓保護泄荷閥，可以有效抵御壓力油尖峰對電磁比例閥的損害；3）電磁比例閥調(diào)整簡單方便，僅需要調(diào)整過壓保護溢流值、最大工作壓力即可。電磁比例閥的 油殘是固定的（0.20.3 MPa），不需要調(diào)整；4）安裝、檢修更換方便，一般可以事先將電磁比例閥調(diào)整好，包裝好備用，一旦需要檢修更換， 很短時間就能更換完成；5）電磁比例閥為一體閥，抗干擾，工作穩(wěn)定；6）電磁比例閥驅(qū)動板采用直流供電，內(nèi)置電流負反饋，可以避免電磁比例閥線圈溫度變化造成 的電阻值變化，繼而造成輸出電流變化。控制電壓一油壓特性曲線穩(wěn)定，線性度好；7）電磁比例閥驅(qū)動板可以方便地與電控系統(tǒng)連接。液壓站改造后，安全可

30、靠，運行穩(wěn)定。改造費用少，只是購買比例閥，改造時間短，禾U用日檢 修進行，不影響礦井提升系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。提高了提升系統(tǒng)的安全可靠性，為提升系統(tǒng)的安全運行 提供了有力的保障。7.3比例調(diào)速閥的維修在此結(jié)合實例介紹比例調(diào)速閥的故障診斷與維修改進方法。7.3.1注塑機比例調(diào)速閥故障診斷1系統(tǒng)及癥狀某注塑機液壓系統(tǒng)如 圖7-17所示。圖7-17液壓系統(tǒng)圖系統(tǒng)的癥狀為：液壓缸在接觸工作位置時有沖撞現(xiàn)象，液壓馬達轉(zhuǎn)速調(diào)整不靈敏。 2故障的診斷分別對這兩個癥狀進行分析，找出它們的可能原因。（1 ）液壓缸沖撞問題的分析引起液壓缸沖撞的可能原因有：，但壓縮1）液壓缸內(nèi)混入空氣，在液壓缸接近工作位置時，盡管已切換

31、速度（由快速轉(zhuǎn)慢速） 的流體釋放能量，使液壓缸繼續(xù)以高束運行，由此撞擊工作臺面。2 ）液壓缸接近工作位置時，由于行程開關(guān)或電路故障，未能發(fā)出快速轉(zhuǎn)慢速的控制信號，使液 壓缸保持原速，撞擊工作面。3 ）比例流量閥故障（包括比例放大器故障）使流速失去控制，無法使液壓缸減速。（2）液壓馬達轉(zhuǎn)速調(diào)整不靈問題的分析弓I起問題的可能原因有：1 ）控制液壓馬達轉(zhuǎn)速的比例數(shù)碼器故障，不能調(diào)節(jié)比例流量閥的流量。2）比例流量閥或其放大故障，使流速控制不靈。3）液壓馬達或其負載出現(xiàn)異常，使速度調(diào)節(jié)更加困難。將兩個癥狀的可能原因作對比，便可發(fā)現(xiàn)，比例閥及放大器故障是兩個癥狀共同的可能原因， 故其出現(xiàn)的可能性最大。進一

32、步分解比例流量閥發(fā)現(xiàn)，主閥芯彈簧已折斷，引起流量失控，進而引起液壓缸的沖撞與液 壓馬達速度調(diào)節(jié)不靈敏。732盤式熱分散機液壓故障的分析1盤式熱分散機液壓系統(tǒng)盤式熱分散機的液壓傳動系統(tǒng)見圖7-18。液壓系統(tǒng)由液壓泵供油，泵入口設(shè)置濾油器， 泵的出口連接液壓系統(tǒng)，工作油經(jīng)精密過濾器、電磁換向閥（7）向進給液壓缸和機體維修液壓缸供油。操作者通過控制盤上的電路控制電磁換向閥（7）動作，進而控制液壓缸來拖動動磨盤進行軸向位移以改變磨盤間隙，從而實現(xiàn)動磨盤精確的定位控制。1一吸油過濾器 2一液位計3一空氣濾清器 4一液壓泵5精密過濾器 6 比例溢流閥 7電磁換 向閥8-液壓鎖9-單向節(jié)流閥10進給液壓缸

33、11 一機體維修液壓缸 12電磁換向閥13比例 流量閥14一溢流閥15一冷卻器16 電動機17-油箱圖7-18盤式熱分散機液壓原理圖液壓泵啟動后，電磁換向閥（7和12）的電磁鐵均處于斷電狀態(tài)，這時電磁換向閥均處于圖示位置，動盤進給液壓缸、機體維修液壓缸均處于原始位置，液壓泵經(jīng)比例溢流閥卸荷。按下啟動按鈕，電磁鐵1DT通電吸合（比例溢流閥的控制電壓在 2V以上）時電磁換向閥 左位工作，由液壓泵泵來的壓 力油經(jīng)電磁換向閥（7）、單向節(jié)流閥進入動盤進給液壓缸無桿腔，有桿腔回油，活塞桿伸出；當(dāng)2DT通電時電磁換向閥（7）處于右位，動盤進給液壓缸的有桿腔進油，無桿腔回油，活塞桿退回，完成進 給液壓缸的工

34、作循環(huán)。當(dāng) 3DT通電時電磁換向閥（12）處于左位，機體維修液壓缸的無桿腔進油，有桿 腔回油，活塞桿伸出；當(dāng) 4DT通電時電磁換向閥（12）處于右位，機體維修液壓缸的有桿腔進油，無桿 腔回油，活塞桿退回，完成機體維修液壓缸的工作循環(huán)。液壓系統(tǒng)中溢流閥起安全閥作用。2液壓系統(tǒng)故障分析與排除（1）系統(tǒng)無壓力系統(tǒng)無壓力可能與下列因素有關(guān)：電氣線路故障，如線路接錯、接頭不可靠，致使液壓系統(tǒng)無法工作。油箱油液不足，吸油管不能吸進液壓油或吸進部分液壓油和大量空氣，使系統(tǒng)不能正常工作。濾油器堵塞，使液壓泵無法吸進液壓油。比例溢流閥放大器“ + 一 ”接反。液壓泵、溢流閥損壞。管路以及連接件有泄漏。冷卻器回油

35、口不通。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)濾油器堵塞，將濾油器疏通清洗后，故障排除。（2）動盤進給液壓缸只能進刀，無法退刀機體維修液壓缸工作正常，系統(tǒng)工作正常，壓力為8MPa，動盤進給液壓缸只能進刀卻無法退刀。主要原因有：電磁鐵2DT未通電或電磁換向閥的閥芯被卡住?？刂仆说秱?cè)的單向節(jié)流閥調(diào)得太小。比例流量閥放大器故障。比例流量閥本身存在質(zhì)量問題。經(jīng)排查，發(fā)現(xiàn)原因、很快排除，問題主要集中在比例流量閥本身，經(jīng)過進一步觀察，發(fā)現(xiàn)因為熱分-散機的振動引起比例流量閥閥芯波動，使閥芯處于半關(guān)閉狀態(tài)，無法退刀。更換比例 流量閥后，重新開機，一切正常，故障得以排除。（3 ）壓力不穩(wěn)液壓泵啟動后，壓力達到設(shè)定值，但30 min后壓力下

36、降到4.0MPa后穩(wěn)定不變，重新啟動液壓泵還是出現(xiàn)同樣的問題。在排除油路泄漏，確定溢流閥、比例溢流閥工作正常之后，液壓泵成為懷疑 重點。檢查發(fā)現(xiàn)液壓泵泵體發(fā)熱嚴重，且吸油過濾器完全被紙漿纖維堵塞，根本無法吸油。把油箱內(nèi)的液壓油完全排掉，全面清洗油箱，更換液壓泵、吸油過濾器，并加注經(jīng)過過濾的新 液壓油。重新啟動液壓泵，系統(tǒng)工作壓力正常，且無壓力波動現(xiàn)象。7.3.3步進爐水平油缸比例控制失效故障的排除1步進爐水平油缸的比例控制步進爐水平缸所驅(qū)動的負載較大，具有很大的慣性。為了防止沖擊，在步進爐水平缸剛起動時 實行緩慢加速，走完行程前實行二級減速。其理想的運動速度曲線見圖7-19。圖7-19步進爐水

37、平缸運動速度曲線為了滿足水平缸運動速度的要求，泵源采用恒壓變量斜盤式柱塞泵A4VS0 ,閥臺采用二通插裝式位移電反饋的電液比例節(jié)流閥FE25C10（具有控制大流量、大功率液壓系統(tǒng)且穩(wěn)態(tài)精度較高的優(yōu)點）。其電液比例系統(tǒng)圖見 圖7-20,其中水平缸速度的電液比例控制方框圖見圖7-21。0圖7-20電液比例系統(tǒng)圖圖7-21插裝式電液比例系統(tǒng)控制方框圖控制原理如下：二通插裝閥閥口液流相當(dāng)于小孔出流的流動形式，其通過流量與閥口流量系數(shù)（一般恒定）、閥口壓差、閥口過流面積有關(guān)，而閥口過流面積與閥口面積梯度、閥芯位移有關(guān)。其流 量公式為，而閥芯位移Xv與比例電磁鐵的電流呈線性關(guān)系。因此，只要保證 閥口進出口

38、壓差恒定（采用具有壓力補償功能的定差減壓閥系統(tǒng)），閥口流量與比例電磁鐵的給定電流呈線性關(guān)系，那么給比例放大器一定的電控信號就能得到理想的水平缸運動速度曲線。2控制失效故障的典型征兆及原因出現(xiàn)故障時運動減速不明顯，但運動速度偏低，甚至不動作。這類故障要么來自電控系統(tǒng)，包括放大器、比例電磁鐵、位移傳感器等；要么來自液壓系統(tǒng)，包括比例節(jié)流系統(tǒng)、定差減壓閥系統(tǒng)。3排除故障的程序首先，對給定比例電磁鐵的電流及主閥芯位移傳感器電信號進行檢測，確保其工作正常。其次，對定差減壓閥進行檢查、拆洗，檢查減壓閥閥芯是否在正常的磨損范圍之內(nèi)，復(fù)位彈簧剛性是否良好；減壓閥控制蓋板錐閥閥芯磨損是否在正常范圍之內(nèi)，復(fù)位彈簧

39、剛性是否良好，蓋板 內(nèi)阻尼螺塞是否暢通。另外，對二通插裝比例節(jié)流閥塊進行清洗，確保其控制油道、阻尼螺塞暢通，并且適當(dāng)調(diào)節(jié)定差減壓閥的壓差。采取以上措施后，比例閥可恢復(fù)速度控制功能，水平缸的運動速度可得到理想的控制。7.4電液比例壓力流量復(fù)合閥（P-Q閥）的維修7.4.1力士樂3FRE10-10-125L型P-Q閥的特點電液比例壓力流量復(fù)合閥是由先導(dǎo)式比例溢流閥與比例節(jié)流閥組成的一個復(fù)合閥。比例溢流閥的主閥同時在復(fù)合閥中兼作三通壓力補償器，為比例節(jié)流閥進行壓力補償，從而獲得較穩(wěn)定的流量。力士樂3FRE10-10-12.5L型P-Q閥液壓原理圖見 圖7-22。lILi圖7-22電液比例壓力流量復(fù)合

40、閥原理圖泵的出口壓力必須自動跟蹤負載所需壓力，輸出流量與輸入電信號的大小成比例地變化，當(dāng)輸入信號給定后，該閥具有很好的恒流量特性；當(dāng)沒有電信號輸入時，節(jié)流閥由彈簧頂住完全關(guān)閉，液壓泵輸出的液壓油由主溢流閥卸掉回油箱。壓力調(diào)節(jié)通過主溢流閥芯來控制， 主溢流閥芯一端通P口，另一端有一根壓縮彈簧，并接通安全閥和比例溢流閥，同時，通過一個阻尼孔接通節(jié)流閥A口。當(dāng)流量設(shè)定在某一值時，液壓泵輸出的液壓油通過節(jié)流閥，作用于執(zhí)行器，產(chǎn)生負載，同時，壓力設(shè)定在某一值時，A口的壓力通過阻尼孔與彈簧一起作用在主溢流閥一端與P口的壓力產(chǎn)生平衡，如A口的壓力高于比例溢流閥時，則比例溢流閥卸載，使A 口壓力（即負載的壓力

41、）維持在設(shè)定值左右，液壓泵輸出的液壓油經(jīng)節(jié)流閥控制后，多余的油通過主溢流閥卸回油箱?？梢姡褂肞-Q閥的系統(tǒng)可以在工作循環(huán)的不同階段，對不同的多個液壓執(zhí)行器進行調(diào)速和調(diào)壓，使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)得到大大的簡化，同時可控制性也得到提高，便于自動化程度的提高。7.4.2 P-Q閥在注塑機上的應(yīng)用塑料注塑成形機是一種典型的多級速度、壓力控制系統(tǒng)。注塑機的一般工作循環(huán)如圖7-23所示。圖7-23注塑機的一般工作循環(huán)圖由圖7-23可見，該機需要在工作循環(huán)中不斷變換速度和壓力，為了保證注塑機工藝過程預(yù)定要 求（壓力、速度、時間、溫度）和動作順序準確有效地工作，現(xiàn)代注塑機幾乎毫不例外地采用了電液比 例控制。因為油路由普通的泵、普通的溢流閥等組成其壓力和速度的調(diào)節(jié)只有幾級，對成形復(fù)雜 制品工藝的需要很難滿足要求，而且功耗也比較大。而比例閥油路系統(tǒng)通過外邊設(shè)定的電模擬信號 和磁力的比例作用