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液压系统电液换向阀使用故障分析

作者: 大兰液压-标 编辑: DL-TGB 来源: 大兰液压 发布日期: 2022.01.20
信息摘要:
液压系统电液换向阀使用故障分析

1.简介

在高压大流量液压系统中,由于作用在换向阀芯的稳态液动力比较大,常规电磁换向阀的电磁力一般都比较小,不能保证其可靠换向,在此种液压系统中宜采用电液换向阀进行方向切换,电液换向阀属于一种二级结构。其中电磁换向阀起先导级作用,即用来改变液动换向阀控制压力油的方向。由于控制压力油的流量很小,因此电磁换向阀规格可以取得较小(常见的为6通径品种),液动换向阀作为主阀,其工作位置由电磁换向阀的工作位置相应确定。目前国内已有32通径的电液换向阀,最高工作压力为35.0MPa,最大流量为1100L/min。

2.电液换向阀选择不当也会产生不能换向的故障

(1)应用情况。

某单位自行改造一种压力机液压系统,其油源控制回路如图1所示,其工作压力为31.5MPa,流量为100L/min,采用国内某厂家生产的力士乐4WEHl6C50/6AG24NET24/D1型电液换向阀进行油路控制,该阀为内控内排型,在这种结构中,控制油从主阀的P腔引入,并经主阀T腔排回油箱。由于主阀端盖及螺钉强度的限制,其最高控制压力不能超过25.0MPa,因此在导阀与主阀之间加装了一个定比减压阀,减压比为1:0.66。此电液换向阀详细符号见图2。

压力机油源控制回路

(2)故障情况及排除。

液压系统在调试阶段即出现故障,表现为换向不可靠。电液换向阀在某一初始位置(如电磁铁处于通电或断电状态)时,主电动机起动后,系统压力能上升到额定压力,当对电液换向阀进行切换(如电磁铁从通电状态变为断电状态或电磁铁从断电状态变为通电状态)时,系统压力突然下降为低压状态(约0.3MPa)。再次停机后,重新起动电动机,系统压力又能上升到额定压力,当对电液换向阀进行切换时,系统压力又突然下降为低压状态。经对系统中相关元件逐一检查,发现故障在于电液换向阀换向不可靠,通常可能有以下原因:电磁铁出现故障;导阀或主阀复位弹簧力不够;导阀芯卡死;主阀芯卡死。

经检验以上原因均排除,分析该电液换向阀的导阀为4WE6D型电磁换向阀,它的主阀芯是在三位阀芯H型机能上改装的,其换向机能符号见图3。主阀芯从初始位置到换向位置的行程比较长(20mm),因此主阀芯从左端换向到右端或从右端换向到左端时,必经中位过渡机能过渡。

主阀芯换向机能符号

现在分析其换向过程,假设初始位置时,系统电动机处于停机状态,电液换向阀的导阀电磁铁处于断电状态,起动电动机,将系统压力调到额定压力31.5MPa,然后使导阀电磁铁通电,控制油经定比减压阀和电磁阀作用在主阀芯的右端,推动主阀芯向左移动,当主阀芯经过中位机能时,主阀的P、A、B、T腔相通,系统经T腔直接回油,从而造成系统压力突然下降,又由于导阀控制油为内供内排式,即控制油直接接至主阀的P腔,导阀的回油直接接至主阀的回油腔,因此主阀芯两端的压力差很小,不足以推动主阀芯继续向左移动,在主阀芯左、右端控制油作用力、主阀芯与主阀体之间的摩擦力、卡紧力、液动力及主阀芯左端弹簧的作用力等力的综合作用下,主阀芯仅能处于中位附近某一平衡位置,使系统处于卸载状态。因此要使主阀芯能继续换向,与具有中位卸载机能且控制油为内供内排型的三位四通电液换向阀一样,必须在主阀的P腔加装一预控压力阀,以便使主阀芯两端能够产生足够的压差,保证主阀芯换向可靠,该预控压力阀本质上是一种平面密封的单向阀,当主阀和导阀之间没有定比减压阀时,该单向阀的开启压力为0.45MPa,当主阀和导阀之间加装了一定比减压阀时,单向阀开启压力为0.7MPa。由于先导控制压力较低,该机能的滑阀最大流量仅为160L/min。

经分析,造成上述现象的原因在于:生产厂家所提供的样本并未提示关于此种机能的二位四通电液换向阀在选型中应注意的事项,由于用户对此电液换向阀的具体结构了解不是很深入,从而忽略了其过渡机能。由此可见,生产厂家不仅要向用户提供优质产品,而且还应提供完整齐全的产品样本。

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-----责任编辑:大兰企划部

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