第7章 比例阀维修1综述.doc

第7章 比例阀维修技术 这一章结合实例介绍各类比例阀使用、维护、检查、调整、修理、技术改进等理论与方法。 7.1 比例阀使用维修要点 7.1.1 比例阀的选用 比例阀选用应注意以下事项： 根据用途和被控对象选择比例阀的类型； 正确了解比例阀的动、静态指标，主要有额定输出流量、起始电流、滞环、重复精度、额定压力损失、温飘、响应特性、频率特性等； 根据执行器的工作精度要求选择比例阀的精度，内含反馈闭环阀的稳态性、动态品质好。如果比例阀的固有特性如滞环、非线性等无法使被控系统达到理想的效果时，可以使用软件程序改善系统的性能； 比例阀的通径应按执行器在最高速度时通过的流量来确定，通径选得过大，会使系统的分辨率降低； 对于直动式电液比例节流阀，由于作用在阀芯上的液动力与通过阀口的流量及流速(压力)成正比，因此，当电液比例节流阀的工???超出其压降与流量的乘积即功率表示的面积范围(称功率域或工作极限)时[图7-1(a)所示，作用在阀芯上的液动力可增大到与电磁力相当的程度，使阀芯不可控。类似地，对于直动式电液比例方向阀也有功率域问题。当电液比例方向阀的阀口上的压降增加时，流过阀口的流量增加，与比例电磁铁的电磁力作用方向相反的液动力也相应增加。当阀口的开度及压降达到一定值后，随着阀口压降的增加，液动力的影响将超过电磁力，从而造成阀口的开度减小，最终使得阀口的流量不但没有增加反而减少，最后稳定在一定的数值上，此即为电液比例方向阀的功率域的概念[参见图7-1(b)]。综上所述，在选择比例节流阀或比例方向阀时，一定要注意，不能超过电液比例节流阀或比例方向阀的功率域。 （a）比例节流阀 （b）比例方向阀 图7-1 电液比例阀的功率域(工作极限) 7.1.2 污染控制 比例阀对油液的污染度通常要求为NASl638的7—9级(ISO的16／13，17／14，18／15级)，决定这一指标的主要环节是先导级。虽然电液比例阀较伺服阀的抗污染能力强，但也不能因此对油液污染掉以轻心，因为电液比例控制系统的很多故障也是由油液污染所引起的。 如果选择带先导阀的比例阀，要注意先导阀对油液污染度的要求，要在油路上加装过滤精度为10μm以下的进油过滤器。 7.1.3 比例阀与放大器的配套及安置 比例阀与放大器必须配套。通常比例放大器能随比例阀配套供应，放大器一般有深度电流负反馈，并在信号电流中叠加着颤振电流。放大器设计成断电时或差动变压器断线时使阀芯处于原始位置或使系统压力最低，以保证安全。放大器中有时设置斜坡信号发生器，以便控制升压、降压时间或运动加速度或减速度。驱动比例方向阀的放大器往往还有函数发生器以便补偿比较大的死区特性。 比例阀与比例放大器安置距离可达60m，信号源与放大器的距离可以是任意的。 7.1.4 控制加速度和减速度的传统方法 控制加速度和减速度的传统方法有：换向阀切换时间迟延、液压缸缸内端位缓冲、电子控制流量阀和变量泵等。用比例方向阀和斜坡信号发生器可以提供很好的解决方案，这样就可以提高机器的循环速度并防止惯性冲击。 7.1.5 常见失效分析 对于一般的电液比例阀，阀的主体结构组成及特点与传统液压阀相差无几，因此这部分的常见故障及诊断排除方法可以参看前述控制阀故障诊断与排除。而其电气—机械转换器部分的常见故障及诊断排除方法可以参看产品说明书。 在液压比例系统中，油液污染对比例阀造成的危害性越来越受到重视。 比例阀属于阀类元件，其阀芯、阀座的失效模式有冲蚀失效、淤积失效、卡阻失效、腐蚀失效。 1 冲蚀失效 冲蚀失效是由比阀芯或阀套的表面更硬的颗粒冲蚀阀芯的节流棱边引起的。如图7-2，在阀芯开口较小时，液压油中的硬质颗粒冲刷阀芯和阀套的棱边，其作用类似切削加工，当阀芯或阀套的节流棱边被损坏，成为类似钝角时，就会降低阀的压力增益，增加零位泄漏，导致控制功能失效。 图7-2 硬质颗粒冲刷阀芯和阀套的棱边 2 淤积失效 比例阀阀芯与阀套的配合间隙为2-6μm。当阀芯静止并处于受压力控制时，污染物中与半径间隙尺寸接近的颗粒就有可能随着油液的流动淤积在阀芯与阀套之间。随着污染物的聚积，阀芯与阀套间的滑动摩擦和静摩擦力逐渐加大，使阀的响应变慢，当污染物聚积严重时，阀芯可能会无法动作。 3 卡阻失效 卡阻失效与阀芯、阀套的配合特性有直接关系，阀在工作一段时期后，由于阀芯并不是始终工作在全行程工况，阀芯、阀套出现不均匀的磨损，它们的配合间隙存在差异，阀体在工作时，受液动力的作用，产生侧向载荷，造成阀芯与阀套的卡紧，使阀芯在阀套中的滑动不平稳。严重时，阀芯会卡阻在阀套内。 4 腐蚀失效 阀芯／阀套往往还由于受液