第7章工程機械液壓控制閥常見故障及排除

第七章工程機械液壓控制閥常見故障與排除

液壓控制閥屬液壓系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)元件，用于控制液壓系統(tǒng)的液流方向、壓力和流量。借助這些閥，可對執(zhí)行元件的啟動、停止、運動方向、速度、動作順序、克服負載的能力等進行控制與調(diào)節(jié)，使設(shè)備的工作機構(gòu)能按照要求協(xié)調(diào)地進行工作。液壓閥可分為方向控制閥、壓力控制閥和流量控制閥。各類液壓控制閥結(jié)構(gòu)和原理上的共同點：1、在結(jié)構(gòu)上都有閥體、閥芯、操縱機構(gòu)組成；2、在原理上都是依靠閥的啟閉來限制、改變液體的流動或停止，從而實現(xiàn)對系統(tǒng)的控制和調(diào)節(jié)作用；3、只要液體經(jīng)過閥孔流動，均會產(chǎn)生壓力降低和溫度升高等現(xiàn)象，通過閥孔的流量與通流截面積及閥孔前后壓力差有關(guān)；4、操縱機構(gòu)有手動、電動、液動、機動、氣動或由它們的組合，但目的均為控制閥芯的動作。對液壓控制閥有以下共同要求：1、動作靈敏、工作可靠，振動、沖擊和噪聲要盡量?。?、油液經(jīng)過液壓控制閥后的壓力損失要小，效率要高；3、密封性能要好，內(nèi)泄漏要盡量小，額定工作壓力下應(yīng)無外泄漏；4、結(jié)構(gòu)簡單緊湊、體積小，節(jié)能性好，通用性高，安裝、調(diào)整、使用和維護方便。

方向控制閥外形一、方向控制閥的常見故障與排除

（一）單向閥的常見故障與排除普通單向閥通常簡稱單向閥，又叫止回閥或逆止閥，只允許油液正向流動，不允許倒流。液控單向閥對液壓系統(tǒng)可實現(xiàn)油液正向流動，反向截止，有控制壓力信號時又允許液體反向流動。雙向液壓鎖是由兩個液控單向閥組成，它們共用一個閥體和一個控制活塞，兩個錐形閥芯分別置于控制活塞的兩側(cè)，可實現(xiàn)一個口正相流動時另一個可反向流動，兩個進口均無壓力油進入則兩個出口反方向均可鎖止。

單向閥、液控單向閥結(jié)構(gòu)簡圖雙向液壓鎖結(jié)構(gòu)圖液壓鎖緊回路1-油箱；2-濾油器；3-液壓泵；4-換向閥；5-雙向液壓鎖；6-液壓缸；7-溢流閥表五：單向閥的常見故障與排除現(xiàn)象

產(chǎn)生原因排除方法

反向密封性能不好

1.閥芯錐面與閥座配合處產(chǎn)生縫隙。2.關(guān)閉不嚴或不能關(guān)閉。

1.閥芯與閥座的同軸度是否滿足要求，閥芯與閥座的接觸面是否有損傷或接觸不良;重新鉸、研加工或更換。

2.閥座是否碎裂、回位彈簧是否太軟、彎曲甚至折斷。更換相應(yīng)零件。

表五：單向閥的常見故障與排除現(xiàn)象

產(chǎn)生原因排除方法

雙向液壓鎖不能鎖止

控制活塞曾被磕傷、拉毛、控制油內(nèi)有雜質(zhì)卡住控制活塞，或者是活塞與閥體內(nèi)活塞孔制造時精度誤差較大等。

控制活塞動作是否靈活，有無卡阻。將不符合要求的零件重新研配，若僅是間隙太小，則應(yīng)研配閥芯，或更換零件。

（二）換向閥的常見故障與排除

換向閥根據(jù)閥芯的運動方式，換向閥可分為轉(zhuǎn)閥式和滑閥式兩種；按操縱換向方式的不同，換向閥可分為手動、機動、液動、氣動、電磁換向、電液換向等多種形式；按照不同的工作位置數(shù)和通路數(shù)，換向閥有二位二通、二位三通、二位四通、三位三通、三位四通、三位五通、四位四通等多種形式。鋼球定位三位四通手動換向閥及其圖形符號由于閥芯移動的阻力受電磁鐵吸力的限制，因而電磁閥的結(jié)構(gòu)尺寸受到限制。目前我國高壓閥系列的電磁閥公稱通徑為6mm和10mm兩種，要求背壓不大于6.3MPa。電液換向閥的工作原理

和實物手動換向閥的結(jié)構(gòu)相對較簡單，使用中可能出現(xiàn)的主要故障就是閥芯動作不靈活甚至卡死，其原因可能是油臟使閥桿卡?。☉?yīng)拆開清洗），閥體變形太大（應(yīng)重新安裝閥體螺釘和螺桿，使之受力均勻）等；或者由于密封圈損壞而造成閥體兩端產(chǎn)生外泄漏。下面介紹電磁換向閥的常見故障與處理措施：

電磁換向閥利用電磁鐵吸合時產(chǎn)生的電磁推力操縱閥芯移動，從而改變液體流動方向的換向閥叫電磁換向閥，簡稱電磁閥。電磁換向閥有滑閥和球閥兩種結(jié)構(gòu)，通常所說的電磁換向閥為滑閥結(jié)構(gòu)，而稱球閥結(jié)構(gòu)的電磁換向閥為電磁球閥。電磁閥操縱方便，便于布置，有利于實現(xiàn)自動化，特別適合于機床和實驗臺上，近年來逐步應(yīng)用到工程機械上，可實現(xiàn)遠控操縱。電磁閥所用的電磁鐵有直流和交流兩類。交流電磁鐵的電壓有380V、220V、127V、110V等幾種；直流電磁鐵電壓有12V、24V、110V等種。電磁換向閥的型號：例如34DY-L10K(c)-T電磁換向閥，第一個數(shù)字表示閥的位數(shù)，第二個數(shù)字表示通數(shù)，D（E）表示交（直）流電源，Y表示機能，L表示連接方式為螺紋（B表示板式），10表示公稱通徑為10mm，K（C）表示壓力等級為32（14）MPa，T表示帶有復(fù)位彈簧。D（E）除表示電源外，還說明是干式電磁鐵，若加注1（D1或E1）表示為濕式電磁鐵。1.常見故障與處理（1）交流電磁鐵線圈燒毀1）線圈絕緣不良，引起匝間短路而燒毀。必須更換線圈。2）供電電壓高出電磁鐵額定電壓，引起線圈過熱而燒毀。3）電源電壓太低，使電磁鐵電流過大，引起過熱而燒毀線圈。4）電磁鐵鐵芯軸線與閥芯軸線同軸度太差，銜鐵吸合不了，引起過熱而燒毀。此時，應(yīng)將電磁鐵拆開重新裝配至規(guī)定精度。

5）電磁鐵不能克服閥芯移動阻力，引起電流過大，使線圈過熱而燒毀，對此，一般應(yīng)拆開電磁閥仔細檢查并對癥解決：是否由于彈簧過硬而推不動閥芯；是否閥芯被污物、雜質(zhì)卡死而推不動；是否推桿彎曲而推不動；是否由于電磁安裝在底板撒謊能夠，由于接觸面不平或螺釘緊固不一，而使閥體變形；是否由于回油背壓過高等；推桿長度過長，推動閥芯到位后，電磁鐵銜鐵距離吸合尚有一段距離，以致電流過大線圈過熱而燒毀。

（2）直流電磁換向閥閥芯不動作、電磁鐵通電不換向；電磁鐵斷電閥芯不復(fù)位：1）閥芯被毛刺、毛邊、垃圾等雜質(zhì)卡住。2）板式閥的安裝底板翹曲不平，閥體緊固螺釘旋緊后，引起閥體變形而卡住閥芯。3）復(fù)位彈簧折斷或卡住。4）有專用泄油口的電磁鐵，泄油口未接通油箱，或泄油管路背壓太高造成閥芯“悶車”而不能移位。5）磁閥安裝位置不正確，未使軸線處于水平狀態(tài)，而是傾斜和垂直著，故由閥芯、銜鐵自重等原因造成換向或復(fù)位不能正常到位。6）彈簧太硬，閥芯推移不動或推不到位；彈簧太軟，在電磁鐵斷電后，閥芯不能自動復(fù)位。8）溫度太高，閥芯受熱膨脹卡住閥體孔。9）電磁鐵損壞。

2.換向閥的解體檢查與裝配

（1）檢查1）檢查所有密封件是否變扁和損傷。2）檢查閥芯表面是否有損傷，是否有彎曲變形和失圓。3）檢查閥體上閥芯孔的內(nèi)表面是否有拉傷，閥芯孔是否因磨損而變成橢圓，閥體是否因安裝不當而發(fā)生變形。4）檢查電磁鐵的電阻值是否在正常范圍內(nèi)，推桿運動是否靈活。

（2）裝配要領(lǐng)

滑閥的配合間隙一般為0.008~0.015mm，間隙太大會使泄漏增大；太小則會使換向困難甚至卡住，同時也會帶來加工與裝配困難。在換向閥的使用過程中，會使閥芯與閥體磨損，當磨損量很大時，泄漏嚴重，會使馬達或液壓泵的速度顯著減慢，這時應(yīng)對換向閥進行修理，其方法是將閥桿鍍鉻再研磨。如果閥體內(nèi)孔已出現(xiàn)明顯的錐度、橢圓度而又無能力修復(fù)時，應(yīng)換新件。在裝配時應(yīng)注意以下幾點：1）用煤油、輕柴油清洗全部閥件。要將研磨時的涂敷磨料清除干凈，尤其是閥體沉割槽以及閥體、閥孔有關(guān)通道內(nèi)應(yīng)仔細檢查，不能殘留。對于毛剌、切屑及其它污物要徹底清除。零件要用空氣吹干，擦干時注意不要讓揩布上的纖維及污垢粘附在零件上。2）檢查閥體與閥蓋、閥體與電磁鐵殼體的接觸面間的密封情況，不允許有泄漏。3）檢查閥體與閥芯有關(guān)配合間隙是否符合要求。裝配時，閥體孔內(nèi)和閥芯上涂抹一層薄薄的清潔液壓油后，將閥芯細心地、轉(zhuǎn)動著放入閥體孔內(nèi)，在閥孔全長范圍內(nèi)，應(yīng)能夠靈活而不松動地移動，閥芯旋轉(zhuǎn)一定角度后也能保證上述狀態(tài)，沒有“打咯”阻滯現(xiàn)象，即可認為合格。4）所用密封件原則上應(yīng)全部更換，裝配時為防止密封件脫落可適當涂抹清潔潤滑脂。5）裝配完畢后要將所有閥口封閉。

二、壓力控制閥的常見故障與排除

在液壓系統(tǒng)中用來控制液體壓力的閥和控制執(zhí)行元件或電器元件在某一條定壓力下動作的閥統(tǒng)稱壓力控制閥。各種壓力閥都由閥體、閥芯、彈簧和調(diào)壓部分組成。其工作原理都是閥芯在液壓力和彈簧力共同作用下，出于某種平衡狀態(tài)，當夜壓力變化到某一數(shù)值時原來的平衡被打破，閥芯產(chǎn)生動作，然后達到新的平衡。壓力閥有溢流閥、減壓閥、順序閥等類型。（一）溢流閥的常見故障與排除溢流閥有多種用途,主要是在溢去系統(tǒng)多余油液的同時使泵的供油壓力得到調(diào)整并保持基本恒定。根據(jù)溢流閥的結(jié)構(gòu)特點和工作原理的不同，溢流閥可分為直動型和先導(dǎo)型兩大類。

溢流閥按結(jié)構(gòu)形式分直動型溢流閥先導(dǎo)型溢流閥溢流閥圖5-25Y2型先導(dǎo)式溢流閥

1-錐閥，2-錐閥座，3-閥蓋，4-閥體，5-主閥芯，6-閥套，7-阻尼孔，8-主閥彈簧，9-調(diào)壓彈簧，10-調(diào)壓螺釘，11-調(diào)壓手輪1、調(diào)壓失靈（1）旋動調(diào)壓手輪，加載后壓力達不到規(guī)定值。系統(tǒng)壓力達不到規(guī)定值的主要原因：由于調(diào)壓彈簧變形、斷裂或彈力太弱；選用錯誤；調(diào)壓彈簧行程不夠；先導(dǎo)錐閥密封不良，世漏嚴重；遠程遙控口泄漏；主閥芯與閥座（錐閥式）或與閥體孔（滑閥式）密封不良，泄漏嚴重等?？刹捎酶鼡Q、研配等方法進行處理。

（2）系統(tǒng)壓力上升后，立刻失壓，旋動手輪再也不能調(diào)節(jié)起壓力

該故障大多因主閥芯阻尼孔在使用中突然被污物堵塞所致。該阻尼孔堵塞后，系統(tǒng)油壓直接作用于主閥芯下端面，此時系統(tǒng)上壓，而一旦推動主閥上腔的存油頂開先導(dǎo)錐閥后，上腔卸壓，主閥打開，系統(tǒng)立即卸壓。即使系統(tǒng)壓力下降，主閥也不能下降，主閥閥口開度不會減?。患幢阍谕C時主閥芯關(guān)閉，一旦開機主閥芯會在很低的壓力下被打開溢流。當主閥在全開狀態(tài)時，若主閥芯被污物卡阻，也會出現(xiàn)上述現(xiàn)象。（3）系統(tǒng)在超載時超壓，甚至超高壓，溢流閥不起溢流保護作用

當先導(dǎo)錐閥前的阻尼孔被堵塞后，油壓縱然再高也無法作用和頂開先導(dǎo)錐閥閥芯，調(diào)壓彈簧一直將錐閥關(guān)閉，先導(dǎo)閥不能溢流，主閥芯上、下腔壓力始終相等。在主閥彈簧作用下，主閥一直關(guān)閉，不能打開，溢流閥失去限壓溢流作用，系統(tǒng)壓力隨著負載的增高而增高，當執(zhí)行元件運動到極限位置時，系統(tǒng)壓力繼續(xù)上升，甚至產(chǎn)生超高壓現(xiàn)象。此時，很容易造成拉斷螺栓、泵被打壞、管路爆裂等惡性事故。對上述故障，通過拆洗閥件即可排除

2、壓力不穩(wěn)定，脈動較大（1）先導(dǎo)閥穩(wěn)定性不好，錐閥與閥座同軸度不好，配合不良，或是油液污染嚴重，時有雜質(zhì)卡夾錐閥，使錐閥運動不規(guī)則。處理時應(yīng)該糾正閥座的安裝，研修錐閥配合面，并控制油液的清潔度，清洗閥件。（2）油液中有氣泡或油溫太高。完全排除系統(tǒng)內(nèi)的空氣并采取措施降低油液溫度即可。3、壓力調(diào)節(jié)反應(yīng)遲緩（1）彈簧剛度不當，或扭曲變形有卡阻現(xiàn)象，以更換適用彈簧為宜。（2）主閥芯阻尼孔被雜質(zhì)污物堵而不塞，但通流面積大為減少。應(yīng)拆洗閥芯等零件，疏通孔道。（3）管路系統(tǒng)有空氣。對執(zhí)行元件進行全程運行，驅(qū)除系統(tǒng)內(nèi)空氣。先導(dǎo)式減壓閥

（二）減壓閥常見故障與排除1、減壓出油口壓力上不去，且出油很少或無油流出的主要原因有:（1）主閥芯阻尼孔堵塞。主閥芯上腔及先導(dǎo)閥前腔成為無油液充入的空腔，主閥成為一個彈簧力很弱的直動滑閥，出油口只要稍一上壓，立即可將主閥芯抬起而使減壓閥口關(guān)閉，使出油口建立不起壓力，且油流很少。（2）主閥芯在關(guān)閉狀態(tài)下被卡死。（3）手輪調(diào)節(jié)不當或調(diào)壓彈簧太軟。（4）先導(dǎo)錐閥密封不好，泄漏嚴重。（5）外控口未封堵或泄漏嚴重。2、不起減壓作用的主要原因：（1）先導(dǎo)閥上阻尼孔堵塞。該孔堵塞后，先導(dǎo)閥不起控制作用，而出口壓力油液通過主閥內(nèi)阻尼孔充入主閥上腔，主閥芯在彈簧作用下，處于最下端位置，閥口一直開度很大，故閥不起減壓作用，進出口壓力同步上升或下降。（2）泄油口堵塞。該口堵塞后，先導(dǎo)閥無法泄油，不能工作的后果與先導(dǎo)閥上阻尼孔堵塞一樣，故進出口油壓也是同步上升或下降。（3）主閥芯在全開狀態(tài)下被卡死。（4）單向減壓閥中，因單向閥泄漏嚴重，進油口壓力油由此流至出油口，故進出油口壓力也同步變化。

3、二次壓力不穩(wěn)定的主要原因：（1）先導(dǎo)調(diào)壓彈簧扭曲、變形或閥口接觸不良，形狀不規(guī)則，使錐閥啟閉時無定值。（2）主閥芯與閥孔幾何精度差，閥芯工作移動不滑利。（3）主閥芯中阻尼孔或其進口處有雜物，使阻尼孔有時堵塞有時能暢通，阻尼作用不穩(wěn)定。（4）系統(tǒng)中及閥內(nèi)存有空氣。（二）平衡閥的常見故障

1、主閥芯在全開狀態(tài)下，先