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流量不正常的现象有哪些及如何排除


《液压维修》 / 2012-04-19


    流量不正常的现象有哪些?如何排除?


    液压系统中,执行机构的运动速度应满足低速时不出现爬行,高速时不产生液压冲击,调速呈线性规律变化,变负载下速度变化小,速度转换时平稳,往复速度差小等要求。在实际工作中,执行机构出现不符合上述要求时,都是由于流量不正常引起的。
    流量不正常的最主要表现形式是流量不足P181080,无流量、流量过小、流量过大等方面。


    (1)流量控制阀出现故障
    ①节流阀流量调节失灵或不稳定  节流阀的流量调节失灵是指调节流量手轮后,出油腔流量不发生变化,这种现象主要是由于阀芯径向卡死造成的。例如,阀芯在关闭位置卡死时,调节手轮后出油腔无流量;阀芯在全开位置卡死或节流口调整后卡死时,调节手轮后流量不发生变化。
    阀芯径向卡住,应拆开各零件,进行清洗,清除污物,排除引起卡紧的各项故障。单向节流阀接反时,调节手轮后流经阀的流量也不发生变化,因此时只起单向阀作用。节流阀和单向节流阀流量不稳定现象主要发生在最小稳定流量时,其主要原因是锁紧装置松动、节流口部分堵塞、油温升高以及负载压力发生变化等。由于机械振动使调整好的节流口锁紧装置松动,节流口过流面积改变,会引起流量变化。油液中污物堆积并黏附在节流口上,使过流面积减小,引起流量降低。有时压力油将污物冲掉后,节流口便恢复至原有过流面积,流量又增至原来的数值。油液温度发生变化,引起油液黏度发生变化,流径节流阀口的流量也就不稳定。进入执行机构的流量发生变化,执行机构推动负载的运动速度就不稳定。因此应设法防止流量不稳定。其主要措施有:防止节流口堵塞,加强油温控制,防止节流口锁紧装置松动等。
    ②调速阀流量调节失灵或不稳定  在外负载变化量较大的液压系统中,一般都是选用调速阀作为速度调节阀用,因调速阀能使执行元件在外载变化的条件下速度稳定。如果出现速度不稳定现象,一般都是调速阀出现故障造成的。速度不稳定状况有两个方面。一是调整调速阀的节流手轮时,出口流量不变化,即所谓流量调节失灵。发生这种现象的原因主要是阀芯卡住或节流部分发生故障。如果减压阀阀芯或节流阀阀芯在关闭位置卡住,出油口就没有流量;如果在全开位置或节流口调定位置卡住时,调整节流阀手轮,出油口流量也不变化。另一种情况是当调节好调速阀的节流口并锁紧后,出现出油口流量不稳定现象。此种情况在最小稳定流量时更容易发生。这是由于锁紧装置松动、节流口部分堵塞、油温升高、进出口油液压差过低造成的。
    对于QF型调速阀油流反向时,减压阀对节流阀不起压力补偿作用,使调速阀只起节流阀作用,当通过阀的油液压差发生变化时,通过阀的流量也发生变化。因此使用这种阀时应避免接反。


    (2)执行机构工作速度在负载作用下显著降低
    有些机床,空载下执行机构速度稳定,并能达到规定值,但加载后工作速度便不稳定,并且随负载变化而变化,特别是大型机床及重负载的液压设备,此情况更为明显。其主要原因有以下几个方面。
    ①液压系统采用的节流阀式调速回路,此种回路不适用于变负载的工况。所以应改用调速阀式调速回路或容积调速回路,以适应此种工况要求。
    ②在负载下,系统泄漏量显著增大,使压力与流量不稳定。此时应控制系统内外泄漏。
    ③系统工作压力设定值较低,使执行机构的推力P134353不能适应外负载的变化。解决方法是使压力阀的设定压力高于系统的内外阻力所形成的压力损失。
    ④润滑油压力偏低,流量不足,造成摩擦阻力增加。解决办法是调整润滑油压力与流量,排除影响压力与流量稳定的各种因素。
    ⑤液压系统中存在过量空气,使执行机构速度不稳定。因此,防止空气进入液压系统、对已进入的空气按规定要求排除,是保证液压系统正常工作的很重要的问题。


    (3)执行机构速度不正常的其他原因
    ①流量控制阀的开口调到最大位置时,工作机构的速度仍然低于设定值。这种现象在使用年久的液压牛头刨床、平面磨床中较常发生。主要是由于液压泵的容积效率降低引起的,其次是由于液压系统工作压力调得过高,系统泄漏量大,润滑不良等原因引起。反之,当流量控制阀的开口调到最小位置时,工作机构的运动速度仍然较高。这类情况在低速要求严格的坐标镗床、外圆磨床中较常见。原因是选用流量控制阀的最小稳定流量性能低造成的。
    ②在液压系统中,三位四通换向阀中位时,通向液压缸的油路被切断,液压缸两腔互通,且通回油路。这样部分油液在势能的作用下倒回油箱,当换向阀换向时,液压缸一腔通压力油,另一腔由于缺乏背压力而使液压缸运动出现前冲,初始速度不稳定。如有背压阀,由于背压力调得太低,也易出现上述现象。
    ③在双出杆液压缸中,由于两腔泄漏不等、往复运动摩擦阻力不同,也将使速度不稳定。
    ④液压系统设计不完善,元件选用不匹配,节流通道时堵时通,系统内外泄漏严重,油液中进入过量空气,摩擦阻力发生变化等,也将引起执行机构低速时速度不稳定,甚至出现爬行现象。
    ⑤液压系统中,执行机构的运动速度随负载变化而变化,其主要原因是调速回路选择不合理。如前面所述对于不同的工况,应采用相应的调速回路。例如节流调速回路,结构简单,成本低,使用维护方便。但这种回路能量损失大,效率低。回路中所损失的能量转换为热能,使油液温度升高,影响系统工作性能。所以这种调速回路应用于功率不大,负载基本不变的场合较为合理。容积调速回路没有节流调速回路中溢流和节流的能量损失,所以效率高,适用于功率大,有一定调速范围的机床液压系统。例如拉床、龙门刨床的主运动和铣床的进给运动等。有的精密机床P551142,为了防止油液发热,也有采用容积调速的。其缺点是变量泵和变量马达价格较高,不太经济。
    对于要求速度稳定的变负载系统,采用调速阀作为调速元件显然是理想的。因调速阀具有进出口压差变化而流经阀的流量不变的性能,从而使在负载变化的工况下,有负载运动速度不变的特性。由于调速阀结构比节流阀复杂得多,所以其造价也比节流阀高。
 

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