插裝閥原理圖.doc

1、1 插裝閥概述二通插裝閥是插裝閥基本組件（閥芯、閥套、彈簧和密封圈）插到特別設(shè)計加工的閥體內(nèi)，配以蓋板、先導閥組成的一種多功能的復合閥。因每個插裝閥基本組件有且只有兩個油口，故被稱為二通插裝閥，早期又稱為邏輯閥。1.1 二通插裝閥的特點二通插裝閥具有下列特點：流通能力大，壓力損失小，適用于大流量液壓系統(tǒng)；主閥芯行程短，動作靈敏，響應快，沖擊??；抗油污能力強，對油液過濾精度無嚴格要求；結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，故障少，壽命長；插件具有一閥多能的特性，便于組成各種液壓回路，工作穩(wěn)定可靠；插件具有通用化、標準化、系列化程度很高的零件，可以組成集成化系統(tǒng)。1.2 二通插裝閥的組成二通插裝閥由插裝元件、控制蓋

2、板、先導控制元件和插裝塊體四部分組成。圖1是二通插裝閥的典型結(jié)構(gòu)。 圖1 二通插裝閥的典型結(jié)構(gòu)控制蓋板用以固定插裝件，安裝先導控制閥，內(nèi)裝棱閥、溢流閥等?？刂粕w板內(nèi)有控制油通道，配有一個或多個阻尼螺塞。通常蓋板有五個控制油孔：X、Y、Z1、Z2和中心孔a(見圖2)。由于蓋板是按通用性來設(shè)計的，具體運用到某個控制油路上有的孔可能被堵住不用。為防止將蓋板裝錯，蓋板上的定位孔，起標定蓋板方位的作用。另外，拆卸蓋板之前就必須看清、記牢蓋板的安裝方法。 圖2 蓋板控制油孔先導控制元件稱作先導閥，是小通徑的電磁換向閥。塊體是嵌入插裝元件，安裝控制蓋板和其它控制閥、溝通主油路與控制油路的基礎(chǔ)閥體。插裝元件由

3、閥芯、閥套、彈簧以及密封件組成(圖3)。每只插件有兩個連接主油路的通口，閥芯的正面稱為A口；閥芯環(huán)側(cè)面的稱作B口。閥芯開啟，A口和B口溝通；閥芯閉合，A口和B口之間中斷。因而插裝閥的功能等同于2位2通閥。故稱二通插裝閥，簡稱插裝閥。 圖3 插裝元件根據(jù)用途不同分為方向閥組件、壓力閥組件和流量閥組件。同一通徑的三種組件安裝尺寸相同，但閥芯的結(jié)構(gòu)形式和閥套座直徑不同。三種組件均有兩個主油口A 和B、一個控制口x，如圖4所示。a)方向閥組件 b)壓力閥組件 c)流量閥組件1-閥套 2-密封件 3-閥芯 4-彈簧 5-蓋板 6-阻尼孔 7-閥芯行程調(diào)節(jié)桿圖3-89 插裝閥基本組件2 插裝閥主要組合與功

4、能2.1 插裝方向控制閥插裝閥可以組合成各式方向控制閥。1 作單向閥如圖5a和5b，將x腔和A或B腔連通，即成為單向閥。連接方法不同，其導通方式也不同。若在控制蓋板上如圖5c連接一個二位三通液動換向閥，即可組成液控單向閥。圖52作二位二通閥如圖6a和6c連接二位三通閥，即可組成二位二通電液閥。3作二位三通閥如圖7連接二位四通閥，即可組成二位三通電液換向閥。4作二位四通閥如圖8連接二位四通閥，即可組成二位四通電液換向閥。5作三位四通閥O型換向閥如圖9連接三位四通閥換向閥和單向閥，即可組成三位四通閥中位為O型電液換向閥。6作多機能四通閥如圖10連接換向閥，利用對電磁換向閥的控制實現(xiàn)多機能功能。先導

5、閥控制狀態(tài)下的機能如表1。電磁鐵的帶電狀態(tài)用符號“+”表示；斷電狀態(tài)用“-”表示。表1 先導閥控制的滑閥機能1YA2YA3YA4YA中位機能1YA2YA3YA4YA中位機能2.2 插裝壓力控制閥對插裝閥的x腔進行壓力控制，便可構(gòu)成壓力控制閥。1作溢流閥或順序閥如圖11a，在壓力型插裝閥芯的控制蓋板上連接先導調(diào)壓閥（溢流閥），當出油口接油箱，此閥起溢流閥作用；當出油口接另一工作油路，則為順序閥。2作卸荷閥 如圖11b連接二位二通換向閥，當電磁鐵通電時，出口接油箱，則構(gòu)成卸荷閥。3作減壓閥采用插裝閥芯和溢流閥如圖11c連接，則構(gòu)成減壓閥。液壓油從P1流入P2流出，出口油液通過閥芯上的中心阻尼孔、蓋

6、板和先導閥接通。當減壓閥出口的壓力較小，不足以頂開先導閥芯時，主閥芯上的阻尼孔只起通油作用，使主閥芯上、下兩腔的液壓力相等，而上腔又有一個小彈簧作用，必使主閥芯處在下端極限位置，減壓閥芯大開，不起減壓作用；當壓力增大到先導閥的開啟壓力時，先導閥打開，泄漏油液單獨流回油箱，實行外泄。減壓閥在調(diào)定壓力下正常工作時，由于出口壓力與先導閥溢流壓力和主閥芯彈簧力的平衡作用，維持節(jié)流降壓口為某定值。當出口壓力增大，由于阻尼孔液流阻力的作用產(chǎn)生壓力降，主閥芯所受的力不平衡，使閥芯上移，減小節(jié)流降壓口，使節(jié)流降壓作用增強；反之，出口的壓力減小時，閥芯下移，增大節(jié)流降壓口，使節(jié)流降壓作用減弱，控制出口的壓力維持

7、在調(diào)定值。2.3 插裝流量控制閥插裝流量閥同樣有節(jié)流閥和調(diào)速閥等型式。1作節(jié)流閥在方向控制插裝閥的蓋板上安裝閥芯行程調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)閥芯和閥體間節(jié)流口的開度便可控制閥口的通流面積，起節(jié)流閥的作用，如圖12a。實際應用時，起節(jié)流閥作用的插裝閥芯一般采用滑閥結(jié)構(gòu)，并在閥芯上開節(jié)流溝槽。2作調(diào)速閥插裝式節(jié)流閥同樣具有隨負載變化流量不穩(wěn)定的問題。如果采取措施保證節(jié)流閥的進、出口壓力差恒定，則可實現(xiàn)調(diào)速閥功能。如圖12b連接的減壓閥和節(jié)流閥就起到這樣的作用。3 插裝閥設(shè)計使用注意事項1)插裝閥在工作中，由于復位彈簧力較小，因此閥的狀態(tài)主要決定于作用在A、B、X三腔的油液壓力，而pA、pB由系統(tǒng)或負載決定。若

8、采用外控(即控制油來自工作系統(tǒng)之外的其他油源)，則px是可控的；若采用內(nèi)控(即控制油來自工作系統(tǒng)本身)，則px也將受到負載壓力的影響。所以負載壓力的變化及各種沖擊壓力的影響，對內(nèi)控控制壓力的干擾是難免的。因此，在進行插裝閥系統(tǒng)設(shè)計時必須經(jīng)過仔細分析計算，清楚了解整個工作循環(huán)中每個支路壓力變化的情況，尤其注意分析動作轉(zhuǎn)換過程沖擊壓力的干擾，特別是內(nèi)控方式。須重視梭閥和單向閥的運用，否則將造成局部誤動作或整個系統(tǒng)的癱瘓。 2)如果若干個插裝閥共用一個回油或泄油管路，為了避免管路壓力沖擊引起意外的閥芯移位，應設(shè)置單獨的回油或泄油管路。 3)應注意面積比、開啟壓力、開啟速度及密封性對閥的工作影響。 4

9、)由于插裝閥回路均是由一個個獨立的控制液阻組合而成，所以它們的動作一致性不可能像傳統(tǒng)液壓閥那樣可靠。為此，應合理設(shè)計先導油路，并通過使用梭閥或單向閥等元件的技術(shù)措施，以避免出現(xiàn)瞬間路通而導致系統(tǒng)出現(xiàn)工作失常甚至癱瘓現(xiàn)象。 5)閥塊又稱集成塊或通道塊，它是安裝插裝元件、控制蓋板及與外部管道連接的基礎(chǔ)閥體。閥塊中有插裝元件的安裝孔(也稱插入孔)及主油路孔道和控制油路孔道，有安裝控制蓋板的加工平面、安裝外部管道的加工平面及閥塊的安裝平面等。二通插裝閥的安裝連接尺寸及要求應符合國家標準(GB2877)。閥塊可選用插裝閥制造廠商的標準件，也可根據(jù)需要自行設(shè)計。4 插裝閥集成液壓系統(tǒng)的油路標示與識圖插裝閥

10、構(gòu)成的液壓系統(tǒng)油路比一般系統(tǒng)要復雜，通過油路標示可較好地展示油路走向。4.1 液壓系統(tǒng)相關(guān)資料某3150kN液壓機插裝閥系統(tǒng)如圖13所示。系統(tǒng)包括五個插裝閥集成塊。由F1、F2組成進油調(diào)壓回路，F(xiàn)1為單向閥，用以防止系統(tǒng)中的油液向泵倒流，F(xiàn)2的先導溢流閥2用來調(diào)整系統(tǒng)壓力，先導溢流閥1用于限制系統(tǒng)最高壓力，緩沖閥3與電磁換向閥4配合，用于液壓泵卸載、升壓緩沖；由F3、F4組成上缸上腔油液三通回路，先導溢流閥6為上缸上腔安全閥，緩沖閥7與電磁換向閥8配合，用于上缸上腔泄壓緩沖；由F5、F6組成上缸下腔油液三通回路，先導溢流閥11用于調(diào)整上缸下腔平衡壓力，先導溢流閥10為上缸下腔安全閥；由F7、F

11、8組成下缸上腔油液三通回路，先導溢流閥15為下缸上腔安全閥，單向閥14用于下缸作液壓墊時，活塞浮動下行時上腔補油；由F9、F10組成下缸下腔油液三通回路，先導溢流閥18下缸下腔安全閥。另外，進油主閥F3、F5、F7、F、9的控制油路上都有一個壓力選擇梭閥，用于保證錐閥關(guān)閉可靠，防止反壓使之開啟。 圖13 3150kN液壓機插裝閥集成系統(tǒng) 系統(tǒng)實現(xiàn)上缸加壓、下缸頂出自動工作循環(huán)的工作原理如下。 (1)啟動 按啟動按鈕，電磁鐵全部處于失電狀態(tài)，三位電磁閥4處于中位。插裝閥F2控制腔經(jīng)閥3、閥4與油箱連通，主閥開啟。泵輸出油液經(jīng)閥F2流回油箱，泵空載啟動。 (2)上缸快速下行 電磁鐵1Y、3Y、6Y

12、得電，插裝閥F2關(guān)閉，F(xiàn)3、F6開啟，泵向系統(tǒng)供油，輸出油經(jīng)閥Fl、F3進入上缸上腔。上缸下腔油液經(jīng)閥F6快速排回油箱。于是液壓機上滑塊在自重作用下加速下行，上缸上腔產(chǎn)生負壓，通過充液閥21從上部油箱充液。 (3)上缸減速下行 當滑塊下降至一定位置觸動行程開關(guān)2s后，電磁鐵6Y失電，7Y得電，插裝閥F6控制腔與先導溢流閥11接通，閥F6在閥1 1的調(diào)定壓力下溢流，上缸下腔產(chǎn)生一定背壓。上缸上腔壓力相應增高，充液閥21關(guān)閉。上缸上腔進油僅為泵的流量，滑塊減速。 (4)上缸工作行程 當上缸減速下行接近工件時，上缸上腔壓力由壓制負載決定，上缸上腔壓力升高，變量泵輸出流量自動減小。當壓力升達先導溢流閥

13、2調(diào)定壓力時，泵的流量全部經(jīng)閥F2溢流，滑塊停止運動。 (5)保壓 當上缸上腔壓力達到所要求的工作壓力后，電接點壓力表發(fā)信號，使電磁鐵1Y、3Y、7Y全部失電，閥F3、F6關(guān)閉。上缸上腔閉鎖，實現(xiàn)保壓。同時閥F2開啟，泵卸載。 (6)泄壓 上缸上腔保壓一段時間后，時間繼電器發(fā)信號，使電磁鐵4Y得電，閥F4控制腔通過緩沖閥7及電磁換向閥8與油箱相通，由于緩沖閥7的作用，閥F4緩慢開啟，從而實現(xiàn)上缸上腔無沖擊泄壓。 (7)上缸回程 上缸上腔壓力降至一定值后，電接點壓力表發(fā)信號，使電磁鐵2Y、5Y、4Y、12Y得電，插裝閥砣關(guān)閉，閥F5、F4開啟，充液閥21開啟，壓力油經(jīng)閥F1、閥F5進入上缸下腔，

14、上缸上腔油液經(jīng)充液閥21和閥F4分別至上部油箱和主油箱。上缸實現(xiàn)回程。 (8)上缸停止 當上缸回程到達上端點，行程開關(guān)1S發(fā)信號，使全部電磁鐵失電，閥F2開啟，泵卸載。閥F5將上缸下腔封閉，上滑塊停止運動。 (9)下缸頂出及退回 令電磁鐵2Y、9Y、10Y得電，插裝閥F9、F8開啟，壓力油經(jīng)閥F1、F9進入下缸下腔，下缸上腔油液經(jīng)閥F8排回油箱，實現(xiàn)頂出。 令電磁鐵9Y、10Y失電，2Y、8Y、11Y得電，插裝閥F7、F10開啟，壓力油經(jīng)閥F1、F7進入下缸上腔，下腔油液經(jīng)閥F10排回油箱，實現(xiàn)退回。 表2為其電磁鐵動作順序表。表2 3150KN液壓機插裝閥系統(tǒng)電磁鐵動作順序表2 液壓系統(tǒng)油路

15、標示插裝式液壓系統(tǒng)有一定的特殊性，識圖與油路分析往往有困難。在此，根據(jù)上述資料，標示部分動作的油路，主進油路用粗實線與實箭頭標示，主回油路用粗實線與虛箭頭標示；控制油進油路用細虛線與實箭頭標示，控制油回油路用細虛線與虛箭頭標示；電磁鐵得電用“+”標示。圖14所示為主缸快速下行時的油路，圖15所示為主缸回程時的油路。其他動作的油路可參照這兩圖標示。 圖14 主缸快速下行油路 圖15 主缸回程油路 此壓力機液壓系統(tǒng)經(jīng)油路標示后，油路走向、閥與缸的運動狀態(tài)變得簡明清晰，對維修人員安裝調(diào)試、故障分析很有幫助。5 插裝閥的安裝與拆卸根據(jù)安裝方式的不同，插裝閥可以分為二通插裝閥和螺紋插裝閥。二通插裝閥的安

16、裝方式是采用螺釘壓入(或敲擊滑入)閥塊的插孔里，只有開和關(guān)兩種狀態(tài)，也叫作邏輯閥，它的最小通徑為16mm，最大通徑為160mm，常用通徑為16mm、25mm、32mm、40mm、50mm、63mm、80mm、100mm、125mm、160mm，最高工作壓力為42MPa，最大流量為25000Lmin，適合于高壓大流量的液壓系統(tǒng)。螺紋插裝閥的安裝方式是采用螺紋直接旋入閥塊的插孔里，所以又叫旋入式插裝閥，它的最小通徑為3mm，最大通徑為32mm，常用通徑為4mm、8mm、10mm、12mm、16mm、20mm，最高壓力可達63MPa，最大流量達760Lmin，適合于中高壓中小流量的液壓系統(tǒng)。目前，插

17、裝閥已廣泛應用于工程機械中，在制造和維修工程機械的液壓系統(tǒng)時離不開插裝閥的安裝，掌握其正確的安裝方法才能確保液壓系統(tǒng)的正常運行。5.1 插裝閥的安裝 1）二通插裝閥的安裝 二通插裝閥一般來說由插裝組件、先導控制閥、控制蓋板和集成閥塊等組成，其典型結(jié)構(gòu)如圖16所示。插裝組件1由閥芯、閥套、彈簧和固定密封組件等組成，可以是錐閥式結(jié)構(gòu)，也可以是滑閥式結(jié)構(gòu)，它的主要功能是控制主油路的通斷、壓力的高低和流量的大小。先導控制閥2是安裝在控制蓋板上(或集成閥塊上)對插裝組件1動作進行控制的小通徑控制閥，主要包含DN6和DN10的電磁滑閥、電磁球閥、比例閥、可調(diào)阻尼器、緩沖器以及液控先導閥等，當主插件通徑較大

18、時，為了改善其動態(tài)特性，也可以用較小通徑的插裝件進行兩級控制?？刂粕w板3是由蓋板體、節(jié)流螺塞、先導控制元件及其他附件組成，主要功能是固定插裝組件1，安裝先導控制閥2和溝通閥塊內(nèi)的控制油路?？刂粕w板可以分為方向控制蓋板壓力控制蓋板和流量控制蓋板 3大類，當具有 2種以上功能時，稱為復合控制蓋板。集成閥塊 4用來安裝插裝組件、控制蓋板和其它控制閥，溝通主要油路。二通插裝閥安裝孔 的連接尺寸標準為ISO7368，這個標準基本上是按德國DIN24342：1979標準制定的，我國國家標準GB 2877-1981等效采用了DIN24342：1979。1插裝組件 2先導控制閥 3控制蓋板 4集成閥塊 1.1

19、閥芯 1.2閥套 1.3彈簧 1.4固定密封組件圖16 二通插裝閥的典型結(jié)構(gòu)圖二通插裝閥的結(jié)構(gòu)形式多種多樣，如圖17所示。主要有 REXROTH型結(jié)構(gòu) (a)、PARKER型結(jié)構(gòu) (b)、VICKERS型結(jié)構(gòu) (c) 3種，這3種結(jié)構(gòu)各有優(yōu)缺點。 圖17 插裝閥的結(jié)構(gòu)形式在安裝二通插裝閥之前應該進行以下工作：(1) 檢查插孔的尺寸，如內(nèi)徑、各臺階的的深度、倒角等。(2) 檢查插孔的粗糙度，必須清除倒角處和交口處的棱角和毛刺，以免損傷插裝組件的密封圈。(3) 用專用的檢具檢查插孔的同心度。(4) 檢查各元件的型號及各密封圈，必要時進行拆洗、更換并進行性能測試。(5) 清潔閥塊各元件。安裝二通插裝

20、閥時，應先在插孔內(nèi)和插裝組件的外圈(特別是密封圈處)涂上潤滑脂或機油，再把插裝組件放入插孔內(nèi)，用橡皮錘敲入或用蓋板螺釘壓入插孔內(nèi)，用內(nèi)六角螺釘把控制蓋板固定，最后安裝先導控制閥。內(nèi)六角螺釘?shù)臄Q緊力矩見表3。安裝二通插裝閥時應該注意以下幾點： (1) 安裝插裝組件時注意不要漏裝彈簧，密封圈和擋圈不要在裝配的過程中被切壞。(2) 安裝控制蓋板時一定要注意對齊油口或定位銷的位置，固定螺釘必須采用高強度螺釘(10.9級或12.9級)。(3) 如遇到插裝組件的彈簧特別硬時，應先用長螺釘安裝蓋板，等壓到合適的位置時再換用短螺釘安裝。 表3 控制蓋板用固定螺釘?shù)臄Q緊力矩表2 ）螺紋插裝閥的安裝 螺紋插裝閥的

21、安裝方式是將螺絞直接旋入閥塊的插孔里，安裝拆卸簡單快捷。螺絞插裝閥典型結(jié)構(gòu)圖如圖18所示，由閥套、閥芯、閥體、密封件、控制部件(彈簧座、彈簧、調(diào)節(jié)螺桿、磁性體、電磁線圈、彈墊等)等組成。螺紋插裝閥有二通、三通、四通等型式；方向閥有單向閥、液控單向閥、梭閥、液動換向閥、手動換向閥、電磁滑閥、電磁球閥等；壓力閥有溢流閥、減壓閥、順序閥、平衡閥、壓差溢流閥、負載敏感閥等；流量閥有節(jié)流閥、調(diào)速閥、分流集流閥、優(yōu)先閥等。 1閥套 2.閥芯 3.閥體 4.密封件 5.控制部件 圖18 螺紋插裝閥的典型結(jié)構(gòu)圖安裝螺紋插裝閥之前應進行的工作與安裝二通插裝閥相同。安裝螺紋插裝閥時，應先在插孔內(nèi)和螺紋插裝閥的閥套

22、外圈 (特別是密封圈處)，涂上潤滑脂或機油，再把螺紋插裝閥放人插孔內(nèi)，用力矩扳手(或開口扳手)旋人插孔內(nèi)，常用通徑螺紋插裝閥所需的擰緊力矩見表4。 表4 常用通徑螺紋插裝閥所需的擰緊力矩表安裝螺紋插裝閥時應該注意以下幾點： (1)安裝螺紋插裝閥應注意密封圈和擋圈不要在裝配的過程中被切壞。 (2)由于螺紋插裝閥組所裝的螺紋插裝閥較為密集，應該按一個方 向依序進行安裝。 (3)在安裝電磁閥時，如安裝空間不夠，應該先將電磁鐵卸下，待閥體安裝完再把 電磁鐵裝上 。 2 插裝閥的拆卸 1 ）二通插裝閥的拆卸 二通插裝閥的拆卸要按照先導控制閥一控制蓋板一插裝組件的順序進行，下面主要說明二通插裝閥插裝組件的

23、拆卸方法。 參照圖16，二通插裝閥的插裝組件的拆卸順序為固定密封組件彈簧閥芯閥套，其具體步驟如下 ： (1)用拔銷器拆卸固定密封組件 (中心有螺紋)，有時在彈簧力的作用下固定密封組件會自行彈出。 (2)取出彈簧。 (3)取出閥芯，如閥芯被卡死時一定要借助工具進行拆卸，有的閥芯底部有工藝螺孔，可以用拔銷器拆卸，如果閥芯底部沒有工藝螺孔則需用圖19所示的專用工具進行拆卸，將開口脹套和倒錐脹體伸人閥芯的內(nèi)孔，旋轉(zhuǎn)T形螺桿通過倒錐脹體使開口脹套脹開，把閥芯脹緊，再用沖擊套管敲擊 T形螺桿的上端將閥芯拔出。 圖19二通插裝閥的插裝組件閥芯的拆卸工具(4)1625mm通徑的閥套可以用圖20所示的簡易工具拆

24、卸；25mm通徑以上的閥套可以用圖21 所示的工具拆卸，擺斜旋桿插入閥套內(nèi)孔，當斜桿進入閥套的流道孔時上拉工具，斜桿被擺正，斜桿二端鉤住閥套的流道孔，在扁擔的二端用墊塊墊平，用扳手旋轉(zhuǎn)螺母便可以把閥套拉出。 圖20 二通插裝閥的插裝組件閥套的簡易拆卸工具 圖21 二通插裝閥的插裝組件閥套的拆卸工具 拆卸二通插裝閥時應該注意以下幾點： (1)先卸壓、斷電，再拆電線。 (2)在拆卸控制蓋板時，如果閥塊上沒有定位銷孔的應該標記其原來的位置，以免出錯。 (3)在拆卸的過程中要注意不要劃傷閥套內(nèi)孔和閥塊的插孔。 2）螺紋插裝閥的拆卸 螺紋插裝閥的拆卸較為簡單，只要用扳手旋出即可。在遇到需要解體螺紋插裝閥

25、時，要先把密封圈和擋圈拆下，再用合適的開口套 (圖22所示)套住螺紋插裝閥的閥套1(如圖18所示)，夾在三爪卡盤上旋開閥體3，推出閥芯 2。如遇到閥體無法旋開時，可以把閥放在柴油里加熱至190左右后再拆卸。 圖7螺紋插裝閥的拆卸工具拆卸螺紋插裝閥時應該注意以下幾點： (1)先卸壓、斷電，再拆電線。 (2)在位置較為緊湊的情況下應按某一方向依序拆卸，有電磁鐵的應先拆卸。 (3)對需要解體的螺紋插裝閥，裝配時螺紋處要使用中強度可拆卸螺紋鎖固劑，并使用合適的開口套在三爪卡盤上旋緊。7 二通插裝閥常見故障分析圖23所示為插裝閥結(jié)構(gòu)圖，二通插裝閥常見故障有下列現(xiàn)象：圖23 二通插裝閥結(jié)構(gòu)圖1 主閥芯不能

26、關(guān)閉主閥芯關(guān)閉的條件是：Fs+PxAx PAAA + PBAB式中：Fs彈簧力；PA、PB、Px一分別為A、B、x油口的液體壓力；AA、AB、Ax一分別為上述各油口在閥芯上的有效作用面積。因此，主閥芯不能關(guān)閉的原因有：控制油腔X內(nèi)的控制壓力P值過低，使主閥芯不容易關(guān)閉；Fs彈簧力過小或彈簧斷裂，使主閥芯不容易迅速復位；液阻R1或R2的小孔被堵塞，控制油未能進人控制油腔Ax，造成主閥芯關(guān)不死；先導閥有故障或控制蓋板有異常，如控制信號誤動作或泄漏等；主閥芯與閥套制造精度差，致使主閥芯卡住在開啟狀態(tài)的位置上；油液過臟，油污顆粒將閥芯卡住在開啟狀態(tài)的位置上；主閥芯錐面與閥座錐面密封不良，可以使主閥芯打

27、開；液阻R1與R2匹配不適應，也會造成主閥芯開啟；閥套與集成塊體間密封圈老化失效，也會使主閥芯開啟。2 主閥芯不能開啟主閥芯開啟的條件是：Fs+PxAx PAAA+ PBAB因此，主閥芯不能開啟的原因有：控制油腔Ax內(nèi)的控制壓力Px值過高，使主閥芯打不開；Fs彈簧力過大，使主閥芯打不開；油路口A或油路口B內(nèi)油液壓力PA或PB過低，使主閥芯打不開；液阻R2小孔被堵塞，使主閥芯控制油腔Ax內(nèi)油液不能排出，致使主閥芯打不開；先導閥有故障，如控制信號誤動作等；主閥芯與閥套制造精度差，致使主閥芯卡住在關(guān)閉狀態(tài)的位置上；油液過臟，油污顆粒將主閥芯卡住在關(guān)閉狀態(tài)的位置上。3 主閥芯處于時開時閉不穩(wěn)定原因是：

28、控制油腔Ax內(nèi)控制壓力Px不穩(wěn)定或PA、PB壓力值的變化而造成，待查影響Px、PA、PB三者壓力值變化的因素；液阻R1或R2的小孔有時通時堵的現(xiàn)象，待查油液清潔度；油液過臟，使主閥芯動作不靈敏，待查油液清潔度；控制油腔控制壓力Px與油口A油腔壓力PA匹配不適應或PB與Px值匹配不適應，待查造成Px、PA、PB三者壓力值不協(xié)調(diào)的因素；先導控制閥有故障，待查原因。4 主閥芯閥口處密封不嚴原因是：主閥芯錐面磨損，造成閥芯錐面與閥座錐面密封不良，使壓力達不到要求值；主閥芯圓柱面與錐面或閥套內(nèi)孔與錐面不同心，造成閥芯錐面密封不良，使壓力達不到要求值；油液過臟，其污染物粘在閥芯錐面或閥套座錐面上，造成密封

29、不良；先導閥有故障，待查原因。二通插裝閥故障原因可以從一個一個單元進行分析與排除。在此以二通插裝溢流閥故障原因分析為例，按圖24所示對二通插裝溢流閥故障原因分析與排除，見表5。圖24 工作原理圖表5 二通插裝溢流閥故障分析與排除現(xiàn)象原因排除方法系統(tǒng)無壓力1. 阻尼孔d1或d2被堵塞 2主閥芯卡住在開啟位置上；3主閥芯復位彈簧斷裂；4 先導閥故障：先導閥閥芯碎裂；調(diào)節(jié)彈簧斷裂；先導閥閥座被壓出；5.電磁鐵未得電或電磁鐵線圈燒壞;5電磁換向閥閥芯卡住在卸荷位置 清洗阻尼孔、查油質(zhì)清洗閥、更換彈簧、檢查油質(zhì)檢查、清洗、修復、更換檢查電氣線路、修理電磁鐵或更換清洗、修復系統(tǒng)壓力不穩(wěn)定(忽高忽低)1阻尼

30、小孔d1或d2有時堵時通現(xiàn)象2主閥芯錐面與閥座錐面配合不嚴3先導閥閥芯錐面與閥座錐面接觸不良4先導閥調(diào)節(jié)彈簧彎曲 5主閥工作不靈敏 清洗、檢查油質(zhì)清洗、修復或更換清洗、修復或更換更換清洗、檢查油質(zhì)系統(tǒng)壓力居高不下1阻尼小孔d2被堵塞2先導閥調(diào)節(jié)彈簧過硬3先導閥閥芯緊壓閥座錐面脫不開4主閥芯卡死在關(guān)閉位置上清洗阻尼塞、檢查油質(zhì)更換清洗、更換清洗、修配系統(tǒng)壓力升不高1主閥芯錐面與閥座錐面密封不嚴2先導閥閥芯錐面與閥座錐面磨損嚴重3先導閥調(diào)節(jié)彈簧過軟4控制蓋板端面有泄漏5電磁換向閥滑閥與閥體孔磨損嚴重；電磁鐵未將滑閥推到終端(有效位置)清洗、修配清洗、修配、更換更換更換密封圈清洗、修復、更換系統(tǒng)壓力

31、不卸荷1電磁鐵可能處在帶電狀態(tài)2滑閥復位彈簧力過小或彈簧斷裂3阻尼孔d2被堵死 4裝配時漏裝了阻尼塞dl檢查、改正更換清洗阻尼塞、檢查油質(zhì)清洗后裝上阻尼塞8 插裝閥液壓系統(tǒng)故障的排除8.1處理故障的要點1)熟悉機器每一個工作機構(gòu)的工作步驟及該步驟中先導閥的電磁鐵得電節(jié)拍表。2)掌握插裝閥閥芯開啟與關(guān)閉的控制原理。3)掌握設(shè)備液壓原理，知道某一具體動作中，哪些閥芯必須關(guān)閉，哪些閥芯必須開啟。如果該關(guān)閉的閥芯不能完全關(guān)閉，該開啟的閥芯不能開啟，必定造成油流錯誤走向，表現(xiàn)出液壓故障。如(圖25)所示，當2#、4#閥芯開啟后，液壓油經(jīng)2#閥芯進入油缸的有桿腔，無桿腔的油液經(jīng)4#閥芯回油箱，油缸的活塞及

32、活塞桿上升。此時，如3#閥芯不能關(guān)閉，液壓油就會從3#閥芯泄漏掉，必然造成油缸不能動作。8.2故障查找與排除步驟 圖25 插裝閥液壓回路(1)在液壓泵不啟動的情況下，核查相關(guān)先導閥的電磁鐵得電是否符合液壓原理圖節(jié)拍表。(2)查驗油源的供油壓力。任何液壓工作機構(gòu)動作異常，均需首先檢查供油壓力是否正常。油源部分如有故障，必定影響執(zhí)行機構(gòu)的正常工作。(3)檢查閥芯、閥套是否卡阻、咬合、磨損、損壞，必要時還需檢查閥套的密封件是否失效與損壞。(4) 檢查先導閥與控制油路。在檢查完先導閥后必須將其裝在蓋板上對照液壓原理圖檢查控制油路。例如(見圖26)，此時蓋板的中心孔a應該與Z1、X孔相通；Z2孔和Y孔相

33、通。用物件頂住先導閥的電磁鐵鐵芯后，中心孔a應該與Z1、Y孔相通，Z2孔和X孔相通。只有這樣檢查，才能避免將先導閥裝錯和裝反。最有效的檢查方法是用塑料筆套對著孔吹煙。如果蓋板與先導閥之間還裝有其它疊加閥，也必須將三者完全組裝后檢查。圖26 插裝閥控制油路在排除液壓故障的過程中，切忌將物件裝錯與裝反。否則，不但排除不了故障，還會帶來難以判斷的故障現(xiàn)象。9 L7220型雙柱立拉床插裝閥液壓系統(tǒng)故障分析與排除該拉床液壓系統(tǒng)改造后具有左、右滑板一上一下的雙柱拉削功能和左、右滑板分別進行單柱拉削的功能，適用性強，調(diào)整方便。但是，在調(diào)節(jié)過程中出現(xiàn)了左滑板或右滑板都不能分別進行單獨上下運行的故障。1 部分液

34、壓回路說明部分液壓回路(見圖27)其工作狀況的說明：圖27 拉床部分液壓回路圖雙動：左、右滑板一上一下同時運行。此時插裝閥閥芯7和閥芯8處于關(guān)閉狀態(tài)，與此同時插裝閥閥芯9和閥芯10處于打開狀態(tài)，且主油路壓力油對左、右缸下腔進行自動補償油液。這時只要左缸上腔進油，左滑板下行，而從左缸下腔排油進入右缸下腔推動右滑板上行。反之，右滑板下行，左滑板上行。單動：左或右滑板分別進行單獨上下運行。此時，首先將電磁鐵DT8得電，切斷流人左右缸下腔的補油路，給左、右滑板單獨工作創(chuàng)造條件。左滑板單獨運行(右滑板停止)，此時通電使主油路閥3打開。與此同時電磁鐵DT10得電，控制油進入插裝閥控制口將閥芯10關(guān)閉，切斷

35、與右缸下腔的連通，此時閥芯9被打開。當電磁鐵DT7得電后，可以使左缸下行，從左缸下腔排出的油流經(jīng)過閥9與閥7、閥8相連通。因為閥7處于關(guān)閉狀態(tài)，閥8處于調(diào)壓狀態(tài)，建立排油背壓力，使左缸下腔排出的油經(jīng)過調(diào)定的背壓力帶壓溢入油箱，使滑板下行平穩(wěn)。當電磁鐵DT7斷電時閥8關(guān)閉，與此同時電磁鐵DT6得電閥7打開，此時，主油經(jīng)過油道和閥7、閥9進入左缸下腔推動滑板上升。如果右滑板工作(左滑板停止)，首先將電磁鐵DT9得電和電磁鐵DT10斷電才能進行右滑板工作。2 原因分析與處理左、右滑板一上一下同時運行和拉削均很正常，這就充分說明液壓系統(tǒng)工作是正常的。因此，不必檢查油泵、調(diào)壓閥和控制左、右缸進出油路上的

36、各插裝閥及有關(guān)電磁閥的工作情況。但是，左、右滑板不能單獨工作，其主要問題是出在左、右缸下腔的排油閥8上。按圖示分析原因：如果左缸或右缸不能向下運行，就是閥8打不開，造成油缸下腔的油不能排出，使滑板不能向下運行。其可能原因：電磁鐵DT7未得電；閥8中調(diào)壓閥閥芯卡住打不開；阻尼小孔d2被堵死，閥8右腔的油排不出來，使閥芯8打不開； 電磁鐵DT7得電，但閥芯卡住未移動；油液過臟使閥芯8卡死在關(guān)閉位置。如果左缸或右缸不能向上運行，就是閥8未關(guān)閉，由主系統(tǒng)來油經(jīng)過閥8口溢入油箱，使滑板不能向上運行。其可能原因：阻尼小孔d2被堵死，控制油不能進入閥8右腔，造成閥芯8關(guān)不死； 閥8閥芯錐面與閥座密封不良；

37、電磁鐵DT7雖然已斷電，但閥芯因卡住而未復位；油液過臟使閥芯8在打開位置上卡??； 閥8右腔中的復位彈簧有異常。經(jīng)過分析認為對新安裝液壓元件及其管道等部件由于運輸、安裝等種種原因，油液過臟堵死阻尼小孔d2造成閥8閥芯工作不正常。經(jīng)拆下檢查是阻尼小孔d2被堵死而出現(xiàn)故障。清洗阻尼小孔，使液壓系統(tǒng)工作正常。10 插裝閥式電磁溢流閥故障的分析及解決1 故障的分析電磁溢流閥組件主要是由壓力閥插件、先導調(diào)壓閥、電磁閥換向閥組成(有的還攜帶緩沖閥)如圖28所示。由于長期使用，電磁換向閥的閥芯與閥體的配合間隙增大，其泄漏量也增大，尤其是電磁換向閥采用的滑閥式換向控制方式，其閥芯封油長度短，閥芯直徑小，這更增大

38、了電磁換向閥泄漏量對油壓及溫度的敏感。對于零開口滑閥，其泄漏量計算公式：qx=(WCr332)Pv?？芍姶艙Q向閥泄漏量qx 正比于閥芯、閥體的徑向間隙Cr的三次方，可見潤滑對其密封間隙的要求是相當高的，Cr的微量增加導致泄漏量的急劇增大，另外溫升T也導致了泄漏量的增大，因為黏度系數(shù)線性反比于溫升，為便于分析，將關(guān)閉狀態(tài)的電磁換向閥視作一個阻尼R3，此阻尼R3值與Cr成反比，與油液黏度成正比，W為閥芯面積梯度，如圖29所示。1壓力閥插件 2先導調(diào)壓閥 3電磁換向閥圖28 電磁溢流閥圖29 插裝閥顯然：Rl與R3是串連的(Rl、R2、R3為液阻)，電磁溢流閥組件正常關(guān)閉狀態(tài)時：R1=常量，R2=

39、常量。R1的流量：qR1=(4128l)(PAPv)電磁換向閥泄漏量：qx=(WCr332)PvqR1=qx由上述3個公式及圖29可推導：若R3增大(實為Cr3 與變化)，因Rl與R3是串連的，在同等工況下(PA值相同)，則：流量qx(qR1)減小，壓差(PAPv)減小，Pv增大，對于整個電磁溢流閥組件而言，這正是所期望的，此時R3相關(guān)的電磁換向閥泄漏量減少，(PAPv)的減小導致壓力閥插件主閥芯難以開啟，R3大表明電磁換向閥處于正常的狀態(tài)，只有當PA升至先導調(diào)壓閥開啟(P )時電磁溢流閥組件才開啟。若R3減小(實為Cr3 與變化)，因Rl與R3是串連的，在同等工況下(PA值相同)，則：qx(qR1)增大，壓差(PAPv)增大，Pv減小，對于整個電磁溢流閥組件而言，處于非正常的狀態(tài)，取極限狀態(tài)：R3=0，則先導調(diào)壓閥被短路，完全不起作用，電磁溢流閥完全開啟?？梢奟3的減小導致了泄漏量的增大，而泄漏量的增大使得壓差也增大，當壓差(PAPv)達到克服彈簧力時，主閥芯微量開啟，而此時的PA值則沒有達到所要求的開啟壓力。因此，當R3值的減小達到影響電磁溢流閥的正常工作時，有：0PAPt。這表明：滑閥的泄漏因為很小，在滑閥式液控系統(tǒng)中，系統(tǒng)加壓時，由于泵的補償作用，壓力損失得不到體現(xiàn)，但在插裝式電磁溢流閥結(jié)構(gòu)中，由于阻尼R1