液壓維修第11章液壓基本回路的故障排除

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1、第11章 液壓基本回路的故障分析與排除 11.1 壓力控制回路的故障分析與排除 壓力控制回路時利用壓力控制閥來控制系統(tǒng)壓力的回路，可用來實(shí)現(xiàn)調(diào)壓（穩(wěn)壓）、減壓、增壓、多級調(diào)壓等控制，以滿足執(zhí)行元件在力或轉(zhuǎn)矩上的要求。 11.1.1 壓力控制回路故障分析的基本原則 壓力控制系統(tǒng)基本性能是由壓力控制閥決定的，壓力控制閥的共性是根據(jù)彈簧力與液壓力相平衡的原理工作的，因此壓力控制系統(tǒng)的常見故障及產(chǎn)生原因可歸納為以下幾個方面。 (1)壓力調(diào)不上去 ①溢流閥的調(diào)壓彈簧太軟、裝錯或漏裝。 ②先導(dǎo)式溢流閥的主閥阻尼孔堵塞，滑閥在下端油壓作用下，克服上腔的液壓力和主閥彈簧力，使主閥上移，

2、調(diào)壓彈簧失去對主閥的控制作用，因此主閥在較低的壓力下打開溢流口溢流。系統(tǒng)中，正常工作的壓力閥，有時突然出現(xiàn)故障往往是這種原因。 ③閥芯和閥座關(guān)閉不嚴(yán)，泄漏嚴(yán)重。 ④閥芯被毛刺或其他污物卡死于開口位置。 (2)壓力過高，調(diào)不下來 ①閥芯被毛刺或污物卡死于關(guān)閉位置，主閥不能開啟。 ②安裝時，閥的進(jìn)出油口接錯，沒有壓力油去推動閥芯移動，因此閥芯打不開。 ③先導(dǎo)閥前的阻尼孔堵塞，導(dǎo)致主閥不能開啟。 (3)壓力振擺大 ①油液中混有空氣。 ②閥芯與閥座接觸不良。 ③阻尼孔直徑過大，阻尼作用弱。 ④產(chǎn)生共振。 ⑤閥芯在閥體內(nèi)移動不靈活。 11.1.2 調(diào)壓回路的故障分析與排除

3、1.二級調(diào)壓回路中的壓力沖擊 圖11－1(a)所示采用溢流閥和遠(yuǎn)程調(diào)壓閥的二級調(diào)壓回路。二位二通閥安裝在溢流閥的控制油路上，其出口接遠(yuǎn)程調(diào)壓閥3，液壓泵l為定量泵。當(dāng)二位二通閥通電右位工作時，系統(tǒng)將產(chǎn)生較大的壓力沖擊。 這個二級調(diào)壓回路中，當(dāng)二位二通閥4斷電關(guān)閉，系統(tǒng)壓力決定于溢流閥2的調(diào)整壓力p1；二位二通閥換向后，系統(tǒng)壓力就由閥3的調(diào)整壓力來決定了。由于閥4與閥3之間的油路內(nèi)沒有壓力，閥4右位工作時，溢流閥2的遠(yuǎn)程控制口處的壓力由pl下降到幾乎為零后才回升到p2，這樣系統(tǒng)便產(chǎn)生較大的壓力沖擊。 圖11－1(b)所示，把二位二通閥接到遠(yuǎn)程調(diào)壓閥3的出油口，并與油箱接通，這樣從閥2的遠(yuǎn)程

4、控制口到閥4的油路中充滿壓力油，閥4切換時，系統(tǒng)壓力從p1降到p2，不會產(chǎn)生過大的壓力沖擊。 這樣的二級調(diào)壓回路一般用在機(jī)床上具有自鎖性能的液壓夾緊機(jī)構(gòu)處，能可靠地保證其松開時的壓力高于夾緊時的壓力。此外，這種回路還可以用于壓力調(diào)整范圍較大的壓力機(jī)系統(tǒng)中。 2.在二級調(diào)壓回路中，調(diào)壓時升壓時間長 在圖11—2所示的二級調(diào)壓回路中，當(dāng)遙控管路太長，而由系統(tǒng)卸荷（閥3處于中位）狀態(tài)處于升壓狀態(tài)（閥3左位或右位）時，由于遙控管通油池，液壓油要先填充遙控管路，才能生壓，所以升壓時間長。 解決辦法，盡量縮短遙控管路，并且在遙控管路回油處增設(shè)一背壓閥（或單向閥）5，使之有一定壓力，這樣升壓時間可縮

5、短。 (a) (b) 1.定量液壓泵；2.溢流閥；3.遠(yuǎn)程調(diào)壓閥；4.兩位兩通換向閥 圖11－1 采用溢流閥和遠(yuǎn)程調(diào)壓閥的二級調(diào)壓回路 1.液壓泵；2.先導(dǎo)式溢流閥；3.換向閥；4.溢流閥；5.單向閥 圖11－2 二級減壓回路 3.在遙控調(diào)壓回路中，出現(xiàn)溢流閥的最低調(diào)壓值增高，同時產(chǎn)生動作遲滯的故障 產(chǎn)生這一故障原因是從主溢流閥到遙控先導(dǎo)溢流閥之間的配管過長（例如超過10m），遙控管內(nèi)的壓力損失過大。所以遙控管路一般不能超過5m。 4.在遙控調(diào)壓回路中，出現(xiàn)遙控配管振動及遙控先導(dǎo)溢流閥振動

6、 原因基本同上，可在遙控配管途中a處裝入一個小流量節(jié)流閥并進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)，如圖11—3所示，故障便可解決。 5.壓力上不去 在如圖11—4所示回路中，因液壓設(shè)備要求連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，不允許停機(jī)修理，所以有兩套供油系統(tǒng)。當(dāng)其中一個供油系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，可立即啟動另一供油系統(tǒng)，使液壓設(shè)備正常運(yùn)行，再修復(fù)故障供油系統(tǒng)。 圖中兩套供油系統(tǒng)的元件性能、規(guī)格完全相同，由溢流閥3或4調(diào)定第一級壓力，遠(yuǎn)程調(diào)壓閥9調(diào)定第二級壓力。 圖11－3 遙控調(diào)壓回路 圖11—4 兩套供油系統(tǒng)原理圖 但泵2所屬供油系統(tǒng)停止供油，只有泵1所屬系統(tǒng)供油時，系統(tǒng)壓力上不去。即使將液壓缸的負(fù)載增大到足夠大，泵1輸出油

7、路仍不能上升到調(diào)定的壓力值。 調(diào)試發(fā)現(xiàn)，泵1壓力最高只能達(dá)到12MPa，設(shè)計要求應(yīng)能調(diào)到14MPa，甚至更高。將溢流閥3和遠(yuǎn)程調(diào)壓閥9的調(diào)壓旋鈕全部擰緊，壓力仍上不去，當(dāng)油溫為40℃時，壓力值可達(dá)12MPa；油溫升到55℃時，壓力只能到10MPa。檢測液壓泵及其它元件，均沒有發(fā)現(xiàn)質(zhì)量和調(diào)整上的問題，各項指標(biāo)均符合性能要求。 液壓元件沒有質(zhì)量問題，組合液壓系統(tǒng)壓力卻上不去，應(yīng)分析系統(tǒng)中元件組合的相互影響。 泵1工作時，壓力油從溢流閥3的進(jìn)油口進(jìn)入主閥芯下端，同時經(jīng)過阻尼孔流入主閥芯上端彈簧腔，再經(jīng)過溢流閥3的遠(yuǎn)程控制口及外接油管進(jìn)入溢流閥4主閥芯上端的彈簧腔，接著經(jīng)阻尼孔向下流動，進(jìn)入主閥

8、芯的下腔，再由溢流閥4的進(jìn)油口反向流入停止運(yùn)轉(zhuǎn)的泵2的排油管中，這時油液推開單向閥6的可能性不大；當(dāng)壓力油從泵2出口進(jìn)入泵2中時，將會使泵2像液壓馬達(dá)一樣反向微微轉(zhuǎn)動，或經(jīng)泵的縫隙流入油箱中。 就是說，溢流閥3的遠(yuǎn)程控制口向油箱中泄漏液壓油，導(dǎo)致壓力上不去。由于控制油路上設(shè)置有節(jié)流裝置，溢流閥3遠(yuǎn)程控制油路上的油液是在阻尼狀況下流回油箱內(nèi)的，所以壓力不是完全沒有，只是低于調(diào)定壓力。 如圖11—5所示為改進(jìn)后的兩套油系統(tǒng)，系統(tǒng)中設(shè)置了單向閥11和12，切斷進(jìn)入泵2的油路，上述故障就不會發(fā)生了。 圖11—5 改進(jìn)后的兩套油系統(tǒng)原理圖 6.調(diào)壓不正常 (1)溢流閥主閥芯卡住 在圖1

9、1—6所示系統(tǒng)中，液壓泵為定量泵，三位四通換向閥中位機(jī)能為Y型。所以當(dāng)液壓缸停止工作時，系統(tǒng)不卸荷，液壓泵輸出的壓力油全部由溢流閥溢回油箱。 系統(tǒng)中溢流閥為YF型先導(dǎo)式溢流閥。這種溢流閥的結(jié)構(gòu)為三節(jié)同心式，即主閥芯上端的圓柱面、中部大圓柱面和下端錐面分別與閥蓋、閥體和閥座內(nèi)孔配合，三處同心度要求較高。這種溢流閥用在高壓大流量系統(tǒng)中，調(diào)壓溢流性能較好。 圖11—6 定量泵壓力控制回路示例 將系統(tǒng)中換向閥置于中位，調(diào)整溢流閥的壓力時發(fā)現(xiàn)，當(dāng)壓力值在10MPa之前溢流閥正常工作，當(dāng)壓力調(diào)整到高于10MPa的任一壓力值時，系統(tǒng)發(fā)出像吹笛一樣的尖叫聲，此時，可看到壓力表指針劇烈振動。經(jīng)檢測發(fā)

10、現(xiàn)，噪聲來自溢流閥。 在三節(jié)同心高壓溢流閥中，主閥芯與閥體、閥蓋兩處滑動配合。如果閥體和閥蓋裝配后的內(nèi)孔同心度超出設(shè)計要求時，主閥芯就不能圓滑地動作，而是貼在內(nèi)孔的某一側(cè)做不正常的運(yùn)動。當(dāng)壓力調(diào)整到一定值時，就必然激起主閥芯振動。這種振動不是主閥芯在工作運(yùn)動中伴隨著常規(guī)的振動，而是主閥芯卡在某一位置，被液壓卡緊力卡緊而激起的高頻振動。這種高頻振動必將引起彈簧，特別是先導(dǎo)閥的錐閥調(diào)壓彈簧的強(qiáng)烈振動，并發(fā)出異常噪聲。 另外，由于高壓油不是在正常溢流，而是在不正常的閥口和內(nèi)泄油道中溢回油箱。這股高壓油流將發(fā)出高頻率流體噪聲。這種振動和噪聲是在系統(tǒng)的特定條件下激發(fā)出來的，這就是為什么在壓力低于10

11、MPa時不發(fā)生尖叫聲的原因。 可見，YF型溢流閥的精度要求是比較高的，閥蓋與閥體連接部分的內(nèi)外圓同軸度，主閥芯三臺肩外圓的同軸度都應(yīng)在規(guī)定的范圍內(nèi)。 有些YF型溢流閥產(chǎn)品，閥蓋與閥體配合時有較大的間隙，在裝配時，應(yīng)使閥蓋與閥體具有較好的同軸度，使主閥芯能靈活滑動，無卡緊現(xiàn)象。在擰緊閥蓋上四個固緊螺釘時，應(yīng)按裝配工藝要求，按一定順序擰緊，其擰緊力矩應(yīng)基本相同。 在檢測溢流閥時，若測出閥蓋孔有偏心時，應(yīng)進(jìn)行修磨，消除偏心。主閥芯與閥體配合滑動面有污物，應(yīng)清洗干凈，若被劃傷，應(yīng)修磨平滑。目的是恢復(fù)主閥芯滑動靈活的工作狀況，避免產(chǎn)生振動和噪聲。另外，主閥芯上的阻尼孔在主閥芯振動時有阻尼作用。當(dāng)工

12、作油液溫度過高黏度降低時，阻尼作用將相應(yīng)減小。因此，選用合適黏度的油液和控制系統(tǒng)溫升也有利于減振降噪。 (2)溢流閥回油口液流波動 1、2.液壓泵；3、4.溢流閥；5、6.換向閥；7、8.液壓缸 圖11—7 雙泵液壓系統(tǒng) 在圖11—7所示液壓系統(tǒng)中，液壓泵1和2分別向液壓缸7和8供壓力油，換向閥5和6都為三位四通Y型電磁換向閥。 系統(tǒng)故障現(xiàn)象是：啟動液壓泵，系統(tǒng)開始運(yùn)行時，溢流閥3和4壓力調(diào)整不穩(wěn)定，并發(fā)出振動和噪聲。 試驗(yàn)表明，只有一個溢流閥工作時，調(diào)整的壓力穩(wěn)定，也沒有明顯的振動和噪聲。當(dāng)兩個溢流閥同時工作時，就出現(xiàn)上述故障。 分析液壓系統(tǒng)可以看出，兩個溢流閥除了有一個

13、共同的回油管路外，并沒有其他聯(lián)系。顯然，故障原因就是由于一個共同的回油管路造成的。 從溢流閥的結(jié)構(gòu)性能可知，溢流閥的控制油道為內(nèi)泄，即溢流閥的閥前壓力油進(jìn)入閥內(nèi)，經(jīng)阻尼孔流進(jìn)控制容腔(主閥上部彈簧腔)。當(dāng)壓力升高克服先導(dǎo)閥的調(diào)壓彈簧力時，壓力油打開錐閥閥口，油液過閥口降壓后，經(jīng)閥體內(nèi)泄孔道流進(jìn)溢流閥的回油腔，與主閥口溢出的油流匯合經(jīng)回油管路一同流回油箱，因此，溢流閥的回油管路中油流的流動狀態(tài)直接影響溢流閥的調(diào)整壓力。例如，壓力沖擊、背壓等流體波動將直接作用在先導(dǎo)閥的錐閥上，并與先導(dǎo)閥彈簧力方向一致。于是控制容腔中的油液壓力也隨之增高，并隨之出現(xiàn)沖擊與波動，導(dǎo)致溢流閥調(diào)整的壓力不穩(wěn)定，并易激起

14、振動和噪聲。 上述系統(tǒng)中，兩個溢流閥共用一個回油管，由于兩股油流的相互作用，極易產(chǎn)生壓力波動。同時，由于流量較大，回油管阻力也增大。這樣相互作用，必然造成系統(tǒng)壓力不穩(wěn)定，并產(chǎn)生振動和噪聲。為此，應(yīng)將兩個溢流閥的回油管路分別接回油箱，避免相互干擾。若由于某種原因，必須合流回油箱時，應(yīng)將合流后的回油管加粗，并將兩個溢流閥均改為外部泄漏型，即將經(jīng)過錐閥閥口的油流與主閥回油腔隔開，單獨(dú)接回油箱，就成為外泄型溢流閥了，就能避免上述故障的發(fā)生。 (3)溢流閥產(chǎn)生共振 在圖11—8(a)所示液壓系統(tǒng)中，泵1和2是同規(guī)格的定量泵，同時向系統(tǒng)供液壓油，三位四通換向閥7中位機(jī)能為Y型，單向閥5、6裝于泵的出

15、油路上，溢流閥3、4也是同規(guī)格，分別并聯(lián)于泵l、2的出油路上。溢流閥的調(diào)定壓力均為l4MPa，啟動運(yùn)行時，系統(tǒng)發(fā)出鳴笛般的嘯叫聲。 1、2.液壓泵；3、4.溢流閥；5、6.單向閥；7.換向閥；8.液壓缸 圖11—8(a) 雙泵供油系統(tǒng) 經(jīng)調(diào)試發(fā)現(xiàn)噪聲來自溢流閥。并發(fā)現(xiàn)當(dāng)只有一側(cè)液壓泵和溢流閥工作時，噪聲消失，兩側(cè)液壓泵和溢流閥同時工作時，就發(fā)生嘯叫聲?？梢?，噪聲原因是由于兩個溢流閥在流體作用下發(fā)生共振。 據(jù)溢流閥的工作原理可知，溢流閥是在液壓力和彈簧力相互作用下進(jìn)行工作的，因此極易激起振動而發(fā)生噪聲。溢流閥的入出口和控制口的壓力油一旦發(fā)生波動，即產(chǎn)生液壓沖擊，溢流閥內(nèi)的主閥芯，先

16、導(dǎo)錐閥及其相互作用的彈簧就要振動起來，振動的程度及其狀態(tài)，隨流體的壓力沖擊和波動的狀況而變。因此，與溢流閥相關(guān)的油流越穩(wěn)定，溢流閥就越能穩(wěn)定地工作。 上述系統(tǒng)中，雙泵輸出的壓力油經(jīng)單向閥后合流，發(fā)生流體沖擊與波動，引起單向閥振蕩，從而導(dǎo)致液壓泵出口壓力不穩(wěn)定。又由于泵輸出的壓力油本來就是脈動的，因此泵輸出的壓力油將強(qiáng)烈波動，便激起溢流閥振動。又因?yàn)閮蓚€溢流閥的固有頻率相同，便引起溢流閥共振，并發(fā)出異常噪聲。 排除這一故障一般有以下幾種方法。 ①將溢流閥3和4用一個大容量的溢流閥代替，安置于雙泵合流處，這樣溢流閥雖然也會振動，但不會很強(qiáng)烈，因?yàn)榕懦水a(chǎn)生共振的條件。 1、2.液壓泵；

17、3、4.溢流閥；5、6、9、10.單向閥；7.換向閥；8.液壓缸；11.遠(yuǎn)程調(diào)壓閥 圖11—8(b) 雙泵供油系統(tǒng) ②將兩個溢流閥的調(diào)整壓力值錯開1MPa左右，也能避免共振發(fā)生。此時，若液壓缸的工作壓力在13～14MPa之間，應(yīng)分別提高溢流閥的調(diào)整值，使最低調(diào)整壓力滿足液壓缸的工作要求，并仍應(yīng)保持1MPa的壓力差值。 ③將上述回路改為圖11—8(b)的形式，即將兩個溢流閥的遠(yuǎn)程控制口接到一個遠(yuǎn)程調(diào)壓閥11上，系統(tǒng)的調(diào)整壓力由調(diào)壓閥確定，與溢流閥的先導(dǎo)閥無直接關(guān)系，只是要保證先導(dǎo)閥的調(diào)壓彈簧的調(diào)整壓力值必須高于調(diào)壓閥的最高調(diào)整壓力。因?yàn)檫h(yuǎn)程調(diào)壓閥的調(diào)整壓力范圍是在低于溢流閥的先導(dǎo)閥的調(diào)整

18、壓力才能有效工作，否則遠(yuǎn)程調(diào)壓閥就不起作用了。 11.1.3 保壓回路的故障分析與排除 保壓回路主要用在壓力機(jī)上。在液壓機(jī)中，經(jīng)常遇到液壓缸在工作行程終端要求在工作壓力下停留保壓一段時間（從幾秒到數(shù)十分鐘），然后再退回，這就需要保壓回路。保壓回路常見的故障有以下幾種。 1.不保壓,在保壓期間內(nèi)壓力嚴(yán)重下降 這一故障現(xiàn)象是指：在需要保壓的時間內(nèi)，液壓缸的保壓壓力維持不住而逐漸下降。產(chǎn)生不保壓的主要原因是液壓缸和控制閥的泄漏。解決不保壓故障的最主要措施和辦法也是盡量減少泄漏。而由于泄漏或多或少必然存在，壓力必然會慢慢下降。當(dāng)要求保壓時間長和壓力保持穩(wěn)定的保壓場合，必須采用補(bǔ)油(補(bǔ)充泄漏)

19、的方法。具體產(chǎn)生“不保壓”故障的原因和排除方法如下。 ①液壓缸的內(nèi)外泄漏，造成不保壓。液壓缸兩腔之間的內(nèi)泄漏取決于活塞密封裝置的可靠性，一般可靠性從大到小為：軟質(zhì)密封圈、硬質(zhì)的鑄鐵活塞環(huán)密封、間隙密封。提高液壓缸缸孔、活塞及活塞桿的制造精度和配合精度，利于減少內(nèi)外泄漏造成的保壓不好的故障。 ②各控制閥的泄漏，特別是與液壓缸緊靠的換向閥的泄漏量大小，是造成是否保壓的重要因素。液壓閥的泄漏取決于閥的結(jié)構(gòu)形式和制造精度。因此，采用錐閥(如液控單向閥、邏輯閥)保壓效果遠(yuǎn)好于處于封閉狀態(tài)的滑閥式的保壓效果。另外必須提高閥的加工精度和裝配精度，即使是錐面密封的閥也要注意其圓柱配合部分的精度和錐面密合的

20、可靠性。 ③采用不斷補(bǔ)油的方法，在保壓過程中不斷地補(bǔ)足系統(tǒng)的泄漏，雖然比較消極，但對保壓時間需要較長時，它是一種最為有效的方法。此法可使液壓缸的壓力始終保持不變。 關(guān)于補(bǔ)油的方法，可采用：小泵補(bǔ)油或用蓄能器補(bǔ)油等方法。此外在泵源回路中有些方法也可用于保壓，例如壓力補(bǔ)償變量泵等泵源回路可用于保壓。圖11—9與圖11—10分別為用小泵補(bǔ)油和用蓄能器的保壓回路。 圖11—9 油泵補(bǔ)油回路 圖11—9中，快進(jìn)時，兩臺泵一起向系統(tǒng)供油，保壓時左邊的大流量泵靠電磁溢流閥控制卸荷，僅右邊小流量高壓泵(保壓泵)單獨(dú)提供壓力油以補(bǔ)償系統(tǒng)泄漏，實(shí)現(xiàn)保壓。 圖11—10 蓄能器補(bǔ)油回路 圖1

21、1—10中，蓄能器的高壓油與液壓缸相通，補(bǔ)償系統(tǒng)的泄漏。蓄能器出口前單向節(jié)流閥的作用是防止換向閥切換時，蓄能器突然卸壓而造成沖擊。一般用小型皮囊式蓄能器，這種方法節(jié)省功率，保壓24h，壓力下降不超過0.1～0.2MPa。 2.保壓過程中出現(xiàn)沖擊、振動和噪聲 如圖11—11所示的采用液控單向閥的保壓回路，在小型液壓機(jī)和注塑機(jī)上優(yōu)勢明顯，但用于大型液壓機(jī)和注塑機(jī)在液壓缸上行或回程時，會產(chǎn)生振動、沖擊和噪聲。 產(chǎn)生這一故障的原因是：在保壓過程中，油的壓縮、管道的膨脹、機(jī)器的彈性變形儲存的能量及在保壓終了返回過程中，上腔壓力儲存的能量在短暫的換向過程中很難釋放完，而液壓缸下腔的壓力已升高，這樣，

22、液控單向閥的卸荷閥和主閥芯同時被頂開，引起液壓缸上腔突然放油，由于流量大，卸壓又過快，導(dǎo)致液壓系統(tǒng)的沖擊振動和噪聲。 解決辦法是必須控制液控單向閥的卸壓速度，即延長卸壓時間。此時可在圖11—11中的液控單向閥的液控油路上增加一單向節(jié)流閥，通過對節(jié)流閥的調(diào)節(jié)，控制液控流量的大小，以降低控制活塞的運(yùn)動速度，也就延長了液控單向閥主閥的開啟時間，先頂開主閥芯上的小卸荷閥，再頂開主閥，卸壓時間便得以延長，可消除振動、沖擊和噪聲。 圖11—11 采用液控單向閥的保壓回路 3.保壓時間越長，系統(tǒng)發(fā)熱越厲害，甚至經(jīng)常需要換泵 如圖11—12所示的回路，為了克服負(fù)載F，并需要保壓時，系統(tǒng)需使用大的

23、工作壓力，并且1YA連續(xù)通電，液壓泵要不停機(jī)連續(xù)向液壓缸左腔(無桿腔)供給壓力油實(shí)現(xiàn)保壓。 1.液壓泵；2.溢流閥 圖11—12 采用三位四通電磁閥的保壓回路 此時，泵的流量除了補(bǔ)充液壓缸泄漏外，絕大部分液壓泵來油要通過溢流閥2返回油箱，即溢流損失掉。這部分損失掉的油液必然產(chǎn)生發(fā)熱，時間越長，發(fā)熱越厲害。 解決辦法：可以將定量泵1改為變量泵(例如恒壓變量的壓力補(bǔ)償變量泵)，保壓時泵自動回到負(fù)載零位，僅供給基本上等于系統(tǒng)泄漏量的最小流量而使系統(tǒng)保壓，并能隨泄漏量的變化自動調(diào)整，沒有溢流損失，所以能減少系統(tǒng)發(fā)熱。另外在保壓時間需要特別長時，可用自動補(bǔ)油系統(tǒng)，即采用電接點(diǎn)壓力表來控制壓

24、力變動范圍和進(jìn)行補(bǔ)壓動作。當(dāng)壓力上升到電接點(diǎn)高觸點(diǎn)時，系統(tǒng)卸荷；反之當(dāng)壓力下降到低能點(diǎn)時，泵又補(bǔ)油，這樣可減少發(fā)熱。也可在保壓期間僅用一臺很小的泵向主缸供油，可減少發(fā)熱。 4.蓄能器不起保壓作用 在圖11—13所示的回路中，采用蓄能器6和單向閥4起保壓作用，使夾緊液壓缸7維持夾緊工件所需的夾緊壓力。夾緊壓力值由減壓閥3調(diào)定。閥2為主油路的溢流閥，與節(jié)流閥9、二位二通閥l0組成卸荷回路。 回路故障是當(dāng)主油路進(jìn)給液壓缸快速進(jìn)給時，發(fā)現(xiàn)工件松動現(xiàn)象。 1.液壓泵；2.溢流閥；3.減壓閥；4.單向閥；5.電磁換向閥； 6.蓄能器；7.夾緊缸；8.壓力繼電器；9.節(jié)流閥；10.二位二通換向

25、閥 圖11—13 采用蓄能器的保壓回路 工件松動說明夾緊液壓缸不能保壓。單向閥4密封不嚴(yán)，夾緊缸內(nèi)泄漏，蓄能器容量小，都易形成夾不緊的故障。檢查單向閥、液壓缸工作正常、蓄能器的規(guī)格也符合要求。調(diào)試系統(tǒng)時發(fā)現(xiàn)在電磁換向閥5換向時，夾緊缸7在完成夾緊和松開時動作緩慢。檢測蓄能器發(fā)現(xiàn)進(jìn)氣閥漏氣，造成氣囊內(nèi)氣壓很低。 這個回路是利用蓄能器和單向閥的保壓回路，它適用于多缸系統(tǒng)中一個缸動作不影響其他缸壓力的場合。例如，組合機(jī)床液壓系統(tǒng)中，進(jìn)給液壓缸快速運(yùn)動時，不許夾緊缸壓力下降?；芈分性O(shè)置蓄能器6和單向閥4，當(dāng)進(jìn)給液壓缸快速運(yùn)動時，單向閥關(guān)閉，夾緊油路和進(jìn)給油路隔開，蓄能器的壓力油就能補(bǔ)償夾緊油路

26、中的泄漏，使其壓力保持不變。壓力繼電器8起順序控制作用，即在夾緊油路壓力上升到設(shè)定壓力值時，發(fā)出電氣信號使主油路中換向閥工作，液壓泵1輸出的壓力油進(jìn)入進(jìn)給液壓缸。這種回路保壓時間長，壓力穩(wěn)定性也好。但在整個工作循環(huán)過程中，必須要有一定的時間向蓄能器內(nèi)充壓力油。 當(dāng)蓄能器不起作用，主油路快速運(yùn)動時，系統(tǒng)壓降很大，由于單向閥和保壓有關(guān)元件內(nèi)外泄漏，造成夾緊壓力降低。此時減壓閥前壓力較低，不能保證減壓閥的正常調(diào)節(jié)作用，以至使工件松動。 對損壞的蓄能器要進(jìn)行修復(fù)，拆卸修復(fù)時一定要按操作規(guī)程進(jìn)行，不能修復(fù)應(yīng)更換新件。在拆下蓄能器前一定要打開截止閥，將其內(nèi)的壓力油放出來再拆。 蓄能器、單向閥組成的保

27、壓回路是一種較好的保壓方法。比較簡單的保壓方法還可用液控單向閥來組成保壓回路，但這種辦法保壓時間短，壓力穩(wěn)定性不好。因?yàn)槔糜鸵旱膲嚎s性和油管、液壓缸的彈性來保持該密封空間的壓力，不可避免地會因泄漏而使壓力逐漸降下來，所以長時間保壓須采用補(bǔ)油的辦法來維持回路中的壓力穩(wěn)定。 11.1.4 減壓回路的故障分析與排除 1.減壓不穩(wěn)定 在圖11—14所示的系統(tǒng)中，液壓泵為定量泵，主油路中液壓缸7和8分別由二位四通電液換向閥5和6控制運(yùn)動方向，電液換向閥的控制油液來自主油路。減壓回路與主油路并聯(lián)，經(jīng)減壓閥3減壓后，由二位四通電磁換向閥控制液壓缸9的運(yùn)動方向。電液換向閥控制油路的回油路與減壓閥的外

28、泄油路合流后通人油箱。系統(tǒng)的工作壓力由溢流閥2調(diào)節(jié)。 系統(tǒng)中主油路工作正常，但在減壓回路中，減壓閥的閥后壓力波動較大，使液壓缸9的工作壓力不能穩(wěn)定在調(diào)定的lMPa壓力值上。 1.定量泵；2.溢流閥；3.減壓閥；4.二位四通電磁換向閥； 5、6.二位四通電液換向閥；7、8、9.液壓缸；10.壓力表 圖11—14 減壓閥出口壓力不穩(wěn)定系統(tǒng)示例圖 在減壓回路中，減壓閥的閥后壓力即減壓回路的工作壓力波動較大是經(jīng)常出現(xiàn)的故障現(xiàn)象，其主要原因有以下幾個方面。 ①減壓閥的閥前壓力起伏變化。減壓閥閥后壓力能穩(wěn)定在設(shè)定的壓力值上的前提條件是減壓閥的閥前壓力要高于閥后壓力，否則閥后壓力就不可能穩(wěn)

29、定。由于液壓系統(tǒng)主油路中執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工況不同，工作壓力變化較大，變化的最低壓力值高于減壓閥的閥后調(diào)定的壓力值時，不會對減壓閥的閥后壓力產(chǎn)生影響。因?yàn)樵跍p壓閥的閥前壓力提高時，可能要使減壓閥的閥后壓力瞬時提高，但經(jīng)減壓閥的調(diào)節(jié)作用，能迅速恢復(fù)到減壓閥的閥后調(diào)定壓力值；反之，當(dāng)減壓閥閥前壓力降低時，卻會使減壓閥的閥后壓力瞬降低，但減壓閥將迅速調(diào)節(jié)，使閥后壓力升到調(diào)定值。如果減壓閥前壓力的最低值低于閥后壓力值，則閥后壓力就要相應(yīng)降低，而不能穩(wěn)定在調(diào)定壓力值上。所以，當(dāng)主油路執(zhí)行機(jī)構(gòu)的最低工作壓力低于減壓閥的閥后壓力時，回路設(shè)計就應(yīng)采取必要措施，如在減壓閥的閥前增設(shè)單向閥，單向閥與減壓閥之間還可以增設(shè)蓄

30、能器等措施，以防止減壓閥的閥前壓力低于閥后壓力。 ②執(zhí)行機(jī)構(gòu)負(fù)載不穩(wěn)定的減壓回路中，執(zhí)行機(jī)構(gòu)具有足夠負(fù)載的前提下，減壓閥的閥后壓力才能保持穩(wěn)定值。也就是說，減壓閥的閥后壓力仍然要遵循壓力決定于負(fù)載這一規(guī)律。沒有負(fù)載就沒有壓力；負(fù)載低，壓力也低。如果閥后壓力是按某種負(fù)載工況下調(diào)定，但在工作過程中，負(fù)載降低了，閥后壓力就要降低，甚至可降為零壓。負(fù)載增大時，閥后壓力隨之增大，當(dāng)壓力隨負(fù)載增大到減壓閥的調(diào)定壓力時，壓力就不再增大，而是保持在減壓閥的調(diào)定壓力值上。所以在變負(fù)載的工況下，減壓閥的閥后壓力值是變化的，其變化范圍，是在零壓和調(diào)定值之間。 ③液壓缸的內(nèi)外泄漏。減壓回路中，壓力油經(jīng)減壓閥減壓后

31、，再由換向閥控制壓力油的流動方向，進(jìn)入液壓缸推動負(fù)載運(yùn)動，來完成一定的動作。這時，如果液壓缸內(nèi)外泄漏，特別是內(nèi)泄漏，即高壓腔的液壓油經(jīng)活塞與缸筒的間隙或滲漏孔洞流入低壓腔，再由管道流入油箱。此時，雖然負(fù)載未變，但泄漏也要影響閥后壓力的穩(wěn)定。影響的程度，要看泄漏量的大小。當(dāng)泄漏量較小時，減壓閥可自動調(diào)節(jié)，閥后壓力不會降低；當(dāng)泄漏量較大，而且液壓系統(tǒng)的工作壓力和流量不能補(bǔ)償減壓閥的調(diào)節(jié)作用時，減壓閥的閥后壓力就不能保持在穩(wěn)定的壓力值上。 ④液壓油污染。由于液壓油中污物較多，使減壓閥內(nèi)調(diào)節(jié)件運(yùn)動不暢，甚至卡死。如減壓閥的主閥芯卡死，閥后壓力就要高于或低于調(diào)定值；如果減壓閥的先導(dǎo)錐閥與閥座由于污物而

32、封閉不嚴(yán)時，減壓閥的閥后壓力就要低于調(diào)定值。因此經(jīng)常檢查油液的污染狀況，檢查、清洗減壓閥是很必要的。 ⑤外泄油路有背壓。減壓閥的控制油路為外泄，即控制油液推開錐閥后，單獨(dú)回油箱。如果這個外泄油路上有背壓，將直接影響推動錐閥壓力油的壓力，從而導(dǎo)致減壓閥的閥后壓力的變化。 不難看出，系統(tǒng)中電液換向閥5和6在換向過程中，控制油路的回油量和壓力是變化的。而減壓閥的外泄油路的油液也是波動的，兩股油液合流后產(chǎn)生不穩(wěn)定的背壓。經(jīng)調(diào)試發(fā)現(xiàn)，當(dāng)電液換向閥5和6同時動作時，壓力表10的讀數(shù)達(dá)l.5MPa，這是因?yàn)殡娨簱Q向閥在高壓控制油液的作用下，瞬時流量較大，在泄油管較長的情況下，產(chǎn)生較高的背壓。背壓增高，使

33、減壓閥的主閥口開度增大，閥口的局部壓力減小，所以減壓閥的閥后壓力降不下來。 1.定量泵；2.溢流閥；3.減壓閥；4.二位四通電磁換向閥； 5、6.二位四通電液換向閥；7、8、9.液壓缸；10.壓力表 圖11—15 為了排除這一故障，應(yīng)將減壓閥的外部泄油管與電液換向閥5和6的控制油路回油管分別單獨(dú)接回油箱（圖11—15所示），這樣減壓閥的外泄油液便穩(wěn)定地流回油箱，不會產(chǎn)生干擾與波動，閥后壓力就會穩(wěn)定在調(diào)定的壓力數(shù)值上。 通過以上分析可以看出，在系統(tǒng)設(shè)計、安裝的過程中，在了解各元件工作性能的同時，認(rèn)真考慮元件之間的各種關(guān)系，是否會相互干擾，是非常重要的。 2.多級減壓回路在壓力轉(zhuǎn)

34、換時產(chǎn)生沖擊現(xiàn)象 如圖11—16所示的雙級減壓回路，它是在先導(dǎo)式減壓閥3遙控油路上接入調(diào)壓閥4，使減壓回路獲得兩種預(yù)定的壓力。如果將閥5接在調(diào)壓閥4的前，兩級壓力轉(zhuǎn)換時會產(chǎn)生壓力沖擊現(xiàn)象（與圖11－1所示采用溢流閥和遠(yuǎn)程調(diào)壓閥的二級調(diào)壓回路的故障原因類似，請讀者注意分析對比）。 1.液壓泵；2.溢流閥；3.先導(dǎo)式減壓閥；4.遠(yuǎn)程調(diào)壓閥；5.二位二通換向閥 圖11—16 雙級減壓回路 11.1.5 增壓回路的故障分析與排除 增壓回路（如圖11－17所示）中采用單作用增壓器或雙作用連續(xù)增壓器，構(gòu)成增壓回路，以提高系統(tǒng)中某一支路壓力，此壓力高于液壓泵提供的壓力。 當(dāng)1YA通電時，

35、泵1來油經(jīng)閥3左位→閥4→工作油缸9右腔→增壓缸8左腔，推動缸9活塞左移，缸8活塞右移，缸8中與缸9左腔回油經(jīng)閥3左位流往油箱。缸8右腔回油經(jīng)閥5→閥4→缸9右腔，加快缸9活塞左移速度。 當(dāng)缸9活塞左移到位時，壓力升高，順序閥6打開，缸8活塞左移，使缸9右腔增壓，此時閥5、閥4關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)增壓動作。 當(dāng)2YA通電，缸8、缸9作返回動作。 調(diào)節(jié)減壓閥7，可調(diào)節(jié)增壓壓力的大小。這種增壓回路出現(xiàn)的故障與排除方法如下。 ⑴不增壓，或者達(dá)不到所調(diào)增壓力 ①增壓缸8故障： a缸8活塞嚴(yán)重卡死，不能移動。 b缸8活塞密封嚴(yán)重破損，造成增壓缸高低壓腔串腔。 通過拆修與更換密封予以排除。 ②液控

36、單向閥故障：由于閥芯卡死等原因，導(dǎo)致增壓時閥4未能關(guān)閉。此時應(yīng)拆修液控單向閥4。 a缸9活塞密封破損，造成缸9左右腔串腔，此時應(yīng)拆開缸9，更換密封。 b溢流閥2的故障，無壓力油進(jìn)入系統(tǒng)?？蓞㈤喴缌鏖y的故障原因與排除方法的相關(guān)內(nèi)容。 ⑵不能調(diào)節(jié)增壓壓力的大小 這主要是由于減壓閥7的故障引起，可參閱減壓閥的故障原因與排除方法的相關(guān)內(nèi)容。 ⑶增壓后，壓力緩慢下降 1.液壓泵；2.溢流閥；3.換向閥；4.液控單向閥；5.單向閥； 6.順序閥；7.減壓閥；8.增壓缸；9.工作油缸；10.電接點(diǎn)壓力表 圖11－17 增壓回路 ①閥4的閥芯與閥座密合不良，密合面之間有污物粘住，可拆開

37、清洗研合。 ②缸9與缸8活塞密封輕度磨損時，可更換密封。 ⑷缸9無返回動作 ①因斷線等原因，2YA未能通電。 ②閥4的閥芯卡死在關(guān)閉位置。 ③增壓后由于缸9右腔的增壓力未卸掉，閥4打不開。 ④油源無壓力油等。 可根據(jù)上述情況一一予以排除，另外可在圖11－17中的a處增加卸荷回路，卸荷后，閥4便可打開回油。 11.1.6 卸荷回路的故障分析與排除 機(jī)械的工作部件短時間停止工作時，一般都讓液壓系統(tǒng)中的液壓泵空載運(yùn)轉(zhuǎn)（即讓液壓泵輸出的液壓油全部在零壓貨很低壓力下流回油箱），而不是頻繁啟閉電動機(jī)。這樣做可以節(jié)省功率消耗，減少液壓系統(tǒng)的發(fā)熱，延長液壓泵和電動機(jī)的使用壽命，一般功率大于

38、3KW的液壓系統(tǒng)大多設(shè)有實(shí)現(xiàn)這一功能的卸荷回路。 1.采用換向閥的卸荷回路故障 ⑴不卸荷 如圖11－18(a)所示，可能因?yàn)槎欢姶砰y的閥芯卡死在通電位置，或者因復(fù)位彈簧力(錯裝彈簧)不夠、折斷或漏裝，不能使閥芯復(fù)位；圖11－18(b)則可能是因?yàn)殡娐饭收?，電磁鐵未能通電的緣故。應(yīng)分別查明原因，酌情予以處理。 ⑵不能徹底卸荷 產(chǎn)生這一故障原因是閥2的規(guī)格(通徑、公稱流量)選擇過小。如閥2為手動換向閥則可能是因?yàn)閹讉€工作位置的定位(鋼球定位)不準(zhǔn)，換向不到位，使P→T的油液不能徹底暢通無阻，背壓大。可酌情處理。 ⑶需要卸荷時有壓，需要有壓時卻卸荷 如圖11－18(a)、(b)所

39、示，產(chǎn)生原因是閥2的閥芯裝倒一頭，即圖(a)的閥2錯裝成O型，圖(b)中的閥2則錯裝成H型。此時可拆開閥2，將閥芯調(diào)頭裝配即可。 ⑷產(chǎn)生沖擊 1.液壓泵；2.換向閥；3.溢流閥；4.液壓缸 圖11－18 卸荷回路 圖11－18(c)的三位四通閥用在高壓大流量系統(tǒng)中，容易產(chǎn)生沖擊。此時閥2應(yīng)選用帶阻尼的電液閥，通過對阻尼的調(diào)節(jié)減慢換向閥的換向速度，可減少沖擊。 圖11－19 采用電磁溢流閥的卸荷回路 ⑸影響執(zhí)行元件換向 如圖11－18(c)采用M型電液換向閥，利用中間位置卸荷的回路，由于中位時系統(tǒng)壓力卸掉，再換向時，會因控制壓力油的壓力不夠而使電液閥2本身不能換向，從而

40、影響執(zhí)行元件4的換向。為確保一定控制壓力，可在圖(c)中的“A”處加裝一背壓閥，以保證閥2能有一定的控制油壓力，使換向可靠。但這樣也增大了功率損失。 2.電磁溢流閥使液壓泵卸荷的回路 如圖11－19所示，這種情況與上述采用二位二通換向閥卸荷回路情況基本相似，只是此處采用電磁溢流閥方式卸荷時，二位二通電磁閥接在先導(dǎo)式溢流閥的遙控口上而不是接在主油路上，其規(guī)格可選得小一些。產(chǎn)生的故障（不卸荷、卸荷不充分、產(chǎn)生沖擊、影響執(zhí)行元件換向）和排除方法基本同上所述。 3.用蓄能器保壓、液壓泵卸荷的回路 如圖11－20所示，當(dāng)蓄能器4的壓力上升達(dá)到卸荷閥(液控順序閥)2的調(diào)定壓力時，閥2開啟，液壓泵l

41、卸荷，單向閥3關(guān)閉，系統(tǒng)維持壓力(保壓)；當(dāng)系統(tǒng)壓力低于閥2的調(diào)定壓力時，閥2關(guān)閉，泵l重新對系統(tǒng)提供壓力油。溢流閥5此時起安全閥的作用。 這種回路的故障主要是卸荷不徹底，存在功率損失而使系統(tǒng)發(fā)熱。 產(chǎn)生原因是當(dāng)壓力升高時，卸荷閥2如同溢流閥一樣僅部分地開啟，開啟不到位，自然就不能徹底卸荷。 解決辦法主要是解決閥2的徹底開啟問題，除了消除閥2的卡閥現(xiàn)象外，在回路上可做些改正。 1.液壓泵；2.液控順序閥；3.單向閥；4.蓄能器；5.溢流閥；6二位二通液控?fù)Q向閥 圖11－20 采用蓄能器保壓的液壓泵卸荷回路 ①采用圖11－20 (b)的卸荷回路，利用一小型液控順序閥2作先導(dǎo)

42、閥，用來控制主溢流閥5的開啟；用可以小一些的先導(dǎo)壓力控制主閥，主閥自然能保證閥5卸荷時的全開。 ②采用圖11－20 (c)所示的回路，靠蓄能器(系統(tǒng))的壓力先打開二位三通液動換向閥7，然后使二位二通液動換向閥6完全開啟，從而保證了主溢流閥5完全開啟的可靠性，使泵1充分卸荷。 另外，要注意溢流閥卡閥現(xiàn)象(例如因油中污物)造成的系統(tǒng)不卸荷的現(xiàn)象。 4.“蓄能器+壓力繼電器+電磁溢流閥”構(gòu)成的卸荷回路 圖11－21所示的蓄能器回路中采用壓力繼電器3來控制液壓泵的卸荷或工作，是常用的回路之一。然而這種回路容易出現(xiàn)在工作過程中，產(chǎn)生系統(tǒng)壓力在壓力繼電器3調(diào)定的壓力值附近來回波動的現(xiàn)象，造成泵l頻

43、繁地“卸荷一工作一卸荷”的故障，使泵和閥的工作不能穩(wěn)定。這樣會大大縮短液壓泵的使用壽命。 1.液壓泵；2.單向閥；3.壓力繼電器；4.蓄能器；5.電磁溢流閥 圖11－21 采用蓄能器壓力繼電器與電磁溢流閥組成的卸荷回路 解決辦法是采用圖11－21(b)所示的雙壓力繼電器，進(jìn)行差壓控制。壓力繼電器3與3’分別調(diào)為高低壓兩個調(diào)定值，液壓泵的卸荷由高壓調(diào)定值控制，而泵重新工作卻由低壓調(diào)定值控制。這樣當(dāng)液壓泵l卸荷后，蓄能器繼續(xù)放油直至壓力逐漸降低到低于低壓調(diào)定值時，液壓泵才重新啟動工作，其間有一段間隔，因此防止了液壓泵頻繁切換的現(xiàn)象。 5.雙泵供油時的卸荷回路 如圖11－22所示，系

44、統(tǒng)快速行程時由兩泵同時供油，工作行程時低壓大流量泵2卸荷，高壓小流量泵l供油。采用這種回路的液壓設(shè)備會產(chǎn)生下述故障。 1.高壓小流量泵；2.低壓大流量泵；3.單向閥；4.液控順序閥；5.溢流閥 圖11－22 雙泵供油的卸荷回路 ⑴電機(jī)嚴(yán)重發(fā)熱甚至燒壞 產(chǎn)生原因是在工作時，即由高壓小流量泵1供油時，單向閥3未很好關(guān)閉，高壓油反灌，負(fù)荷大，電機(jī)超載而發(fā)熱，甚至燒壞電機(jī)。 ⑵系統(tǒng)壓力不能上升到最高 產(chǎn)生原因一是單向閥3未好好關(guān)閉，另一個是卸荷閥4的控制活塞因磨損，控制壓力油經(jīng)控制活塞外徑間隙進(jìn)入閥4的主閥芯下腔，將閥芯向上推而打開了泵2出口與回油O的通路，泵1、泵2聯(lián)合供油時壓力上

45、不去。一般更換控制活塞后，故障便可解決，如圖11－22(b)所示。 6.卸荷回路的其他故障 ①從卸荷狀態(tài)轉(zhuǎn)為調(diào)壓狀態(tài)所經(jīng)歷的時間較長，壓力回升滯后。影響壓力回升滯后的因素很多，主要決定于卸荷回路中的壓力閥(主要是溢流閥)的壓力回升滯后情況，即壓力閥閥芯從卸荷(全開)位置位移到調(diào)壓(一般為關(guān)閉)狀態(tài)的時間，這中間包括閥芯行程S、主閥芯關(guān)閉速度的快慢、閥芯阻尼孔尺寸和流量的大小及閥的其他參數(shù)和因素。 ②卸荷工作過程中產(chǎn)生不穩(wěn)定現(xiàn)象產(chǎn)生原因主要出在遙控管路(例如長度、大小等)以及閥芯間隙磨損情況，可查明原因進(jìn)行排除。 11.1.7 順序動作不正常的故障分析與排除 圖11－23(a)所示的

46、系統(tǒng)中，液壓泵l為定量泵，液壓缸A所屬回路為進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路。液壓缸A的載荷為液壓缸B載荷的二分之一。液壓缸B前設(shè)置順序閥4，其壓力調(diào)定值比溢流閥2低1MPa。要求液壓缸動作的順序是缸A動作完了缸B再動作。但當(dāng)啟動液壓泵并使電磁換向閥3通電以左位工作時，出現(xiàn)液壓缸A和B基本同時動作的故障，不能實(shí)現(xiàn)缸A先動作缸8后動作的順序。 1.定量泵；2.溢流閥；3.電磁換向閥；4.順序閥；5.調(diào)速閥；6、7.單向閥 圖11－23 順序閥選擇不當(dāng)?shù)南到y(tǒng)示例 系統(tǒng)中，雖然液壓缸A的載荷是液壓缸B載荷的二分之一，并且缸B前安裝了順序閥，好像應(yīng)該能實(shí)現(xiàn)缸A先動作，缸B后動作的順序。但其實(shí)不然，因?yàn)橥ㄏ?/p>

47、液壓缸A的油路為節(jié)流閥進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路，系統(tǒng)中的溢流閥2起定壓和溢流作用。因此溢流閥的閥前壓力是恒定的，并總有一部分油液從溢流閥溢回油箱。改變節(jié)流閥5的開口度，進(jìn)入液壓缸A的流量相應(yīng)改變，于是液壓缸A的運(yùn)動速度得到調(diào)節(jié)。由于液壓泵為定量泵，一部分油液經(jīng)節(jié)流閥進(jìn)入液壓缸，另一部分油液必然要溢回油箱。 液壓缸B前安裝的是直控順序閥，也稱內(nèi)控式順序閥。在溢流閥溢流時，系統(tǒng)工作壓力已達(dá)到打開順序閥的壓力值，所以在液壓缸A運(yùn)動時，液壓缸B也開始動作。這說明直控順序閥4在回路中只能起到液壓缸B不先動作的作用，而不能起到后動作的作用。 如果將回路改進(jìn)一下，如圖11－23(b)所示，將直控順序閥4換成它控

48、順序閥，并且將順序閥的它控油路接在液壓缸A與節(jié)流閥之間的油路上，這樣，控制順序閥啟閉是由液壓缸A的負(fù)載壓力決定，與順序閥的入口壓力無關(guān)。所以將它控順序閥的控制壓力調(diào)得比液壓缸A的負(fù)載壓力稍高，就能實(shí)現(xiàn)缸A先動作、缸B后動作的順序。動作過程是：啟動液壓泵，調(diào)節(jié)溢流閥的閥前壓力，電磁換向閥通電后左位工作，壓力油一部分通過節(jié)流閥進(jìn)入液壓缸A，推動缸A運(yùn)動，一部分由溢流閥溢回油箱。當(dāng)液壓缸A運(yùn)動到終點(diǎn)時，其載荷壓力迅速增高，并達(dá)到它控順序閥的控制壓力時，它控順序閥主油路接通，液壓缸B開始動作。 這里有兩點(diǎn)應(yīng)該注意：一是它控順序閥的控制油路不能接在節(jié)流閥前；二是液壓系統(tǒng)中溢流閥的調(diào)定壓力應(yīng)按液壓缸B的

49、載荷壓力調(diào)定，否則將不能排除上述故障。原因是由于液壓缸B載荷是液壓缸A載荷的二倍，液壓缸B的工作壓力是液壓系統(tǒng)的最高壓力，因此整個液壓系統(tǒng)的工作壓力應(yīng)按液壓缸B能正常動作來調(diào)定。 11.2 方向控制回路的故障排除 方向控制回路是控制執(zhí)行元件的起動、停止及換向的回路。這類回路包括換向和鎖緊兩種基本回路。換向回路的功能是可以改變執(zhí)行元件的運(yùn)動方向。一般可采用各種換向閥來實(shí)現(xiàn)，在閉式容積高速回路中也可利用雙向變量泵實(shí)現(xiàn)換向過程。鎖緊回路的功能是使執(zhí)行元件停止在規(guī)定的位置上，且能防止因受外界影響而發(fā)生漂移或竄動。 11.2.1 方向控制回路故障分析的基本原則 在液壓系統(tǒng)的控制閥中，方向閥在

50、數(shù)量上占有相當(dāng)大的比重。方向閥的工作原理比較簡單，它是利用閥芯和閥體間相對位置的改變實(shí)現(xiàn)油路的接通或斷開，以使執(zhí)行元件啟動、停止(包括鎖緊)或換向。方向控制回路的主要故障及其產(chǎn)生原因有以下兩個方面。 (1)換向閥不換向 ①電磁鐵吸力不足，不能推動閥芯運(yùn)動。 ②直流電磁鐵剩磁大，使閥芯不復(fù)位。 ③對中彈簧軸線歪斜，使閥芯在閥內(nèi)卡死。 ④閥芯被拉毛，在閥體內(nèi)卡死。 ⑤油液污染嚴(yán)重，堵塞滑動間隙，導(dǎo)致閥芯卡死。 ⑥由于閥芯、閥體加工精度差，產(chǎn)生徑向卡緊力，使閥芯卡死。 (2)單向閥泄漏嚴(yán)重或不起單向作用 ①錐閥與閥座密封不嚴(yán)。 ②錐閥或閥座被拉毛或在環(huán)形密封面上有污物。 ③閥芯

51、卡死，油流反向流動時錐閥不能關(guān)閉。 ④彈簧漏裝或歪斜，使閥芯不能復(fù)位。 11.2.2 換向回路的故障分析與排除 1.液控單向閥對柱塞缸下降失去控制 圖11－24(a)所示回路中，電磁換向閥為O型，液壓缸為大型柱塞缸，柱塞缸下降停止由液控單向閥控制。當(dāng)換向閥中位時，液控單向閥應(yīng)關(guān)閉，液壓缸下降應(yīng)立即停止。但實(shí)際上液壓缸不能立即停止，還要下降一段距離才能最后停下來。這種停止位置不能準(zhǔn)確控制的現(xiàn)象，使設(shè)備不僅失去工作性能，甚至?xí)斐筛鞣N事故。 檢查回路各元件，液控單向閥密封錐面沒有損傷，單向密封良好。但在柱塞缸下降過程中，換向閥切換中位時，液控單向閥關(guān)閉需一定時間。若如圖11－24(b)

52、所示，將換向閥中位改為Y型，當(dāng)換向閥中位時，控制油路接通，其壓力立即降至零，液控單向閥立即關(guān)閉，柱塞缸迅速停止下降。 2.液壓缸運(yùn)動相互干擾 圖11－25(a)所示回路中，液壓泵為定量泵。缸1為柱塞缸，缸2為活塞缸。液控單向閥控制柱塞缸下降位置。兩缸運(yùn)動分別由兩個電液換向閥控制。 這個回路的故障是：當(dāng)柱塞缸1在上位，液壓缸2開始動作時，出現(xiàn)柱塞缸自動下降的故障。 回路中當(dāng)電液換向閥控制液壓缸2動作時，液壓泵的出口壓力隨外載荷而升高。由于液控單向閥的控制油路與主油路相通，所以此時液控單向閥被打開，缸l的柱塞下降。由于柱塞自重及其外載作用，使柱塞缸排出的油液壓力大于缸2的工作壓力，于是進(jìn)入

53、缸2的流量為泵的輸出流量與缸1排出的流量之和，形成缸2運(yùn)動速度比設(shè)定值還高。 如圖11－25(b)所示，將控制柱塞缸的先導(dǎo)電磁換向閥的回油口直接通向油箱，在缸2運(yùn)動時，液控單向閥的控制油路即無壓力，柱塞缸l的柱塞就不會下滑運(yùn)動。 圖11－24 電磁換向閥與液控單向閥控制的換向回路 1.柱塞缸；2.活塞缸 圖11—25 雙缸液動換向回路 3.換向失靈 圖11－26(a)所示的回路中，定量泵輸出的壓力油由三個三位四通換向閥分別向三個液壓缸輸送液壓油。有時出現(xiàn)電磁換向閥換向不靈的現(xiàn)象。 經(jīng)檢測，電磁換向閥各部分工作正常，溢流閥的調(diào)節(jié)壓力比電磁換向閥允許的工作壓力低。液壓缸有

54、時兩個或三個同時動作，有時只有一個動作。液壓泵為定量泵，泵的輸出流量能滿足三個缸同時動作，所以流量比較大。某一時刻，只有一個缸動作時，通過電磁閥的流量就大大超過了允許容量值，這時電磁閥推動滑閥力超過了設(shè)計允許的換向力，電磁鐵推不動滑閥換向，造成換向失靈。同時，過大的流量進(jìn)入一個液壓缸也易造成缸運(yùn)動速度失去控制。為此，如圖11－26(b)所示，在換向閥前安裝節(jié)流閥，來控制進(jìn)入液壓缸的流量，此時，相當(dāng)于進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路。若只有一個缸工作時，泵輸出流量一部分由節(jié)流閥調(diào)節(jié)控制液壓缸的速度，一部分由溢流閥溢回油箱，這樣經(jīng)過電磁閥的流量便得到控制，也就排除了因流量過大而造成換向失靈的故障。 圖11—

55、26 三缸換向回路 4.快退動作前發(fā)生沖擊現(xiàn)象 在圖11－27(a)所示的系統(tǒng)中，液壓泵為定量泵，三位四通換向閥中位機(jī)能為Y型。節(jié)流閥在液壓缸的進(jìn)油路上，為進(jìn)油節(jié)流調(diào)速。溢流閥起定壓溢流作用。液壓缸快進(jìn)、快退時二位二通閥接通。 系統(tǒng)故障是：液壓缸在開始完成快退動作時，首先出現(xiàn)向工作方向前沖，然后再完成快退動作。這樣將影響加工精度，嚴(yán)重時還可能損壞工件和刀具。 在組合機(jī)床和自動線液壓系統(tǒng)中，一般要求液壓缸實(shí)現(xiàn)快進(jìn)→工進(jìn)→快退的動作循環(huán)。動作速度轉(zhuǎn)換時，要求平穩(wěn)無沖擊。該系統(tǒng)之所以會出現(xiàn)上述故障，是因?yàn)橐簤合到y(tǒng)在執(zhí)行快退動作時，三位四通電磁換向閥和二位二通換向閥必須同時換向，而由于三位四通

56、換向閥換向時間的滯后，在二位二通換向閥接通的一瞬間，有部分壓力油進(jìn)入液壓缸工作腔，使液壓缸出現(xiàn)前沖。當(dāng)三位四通換向閥換向終了后，壓力油才全部進(jìn)入液壓缸的有桿腔，無桿腔的油液才經(jīng)二位二通閥回油箱。 圖11—27 快進(jìn)換向回路 因此，設(shè)計液壓系統(tǒng)時應(yīng)考慮到三位換向閥比二位換向閥換向滯后的現(xiàn)象。 排除上述故障的方法是：在二位二通換向閥和節(jié)流閥上并聯(lián)一個單向閥，如圖11－27（b）所示。液壓缸快退時，無桿槍油液經(jīng)單向閥回油箱，二位二通閥仍處于關(guān)閉狀態(tài)，這樣就避免了液壓缸前沖的故障。 5.控制油路無壓力 在圖11－28所示系統(tǒng)中，液壓泵1為定量泵，溢流閥2用于溢流，液動換向閥3為M型、外控

57、式、外回油，液壓缸4單方向推動載荷運(yùn)動。 系統(tǒng)故障現(xiàn)象是：當(dāng)電液閥中電磁閥換向后，液動換向閥不動作，檢測液壓系統(tǒng)，在系統(tǒng)不工作時，液壓泵輸出壓力油經(jīng)電液閥中液動閥中位直接回油箱，回油路無背壓。檢查液動閥的滑閥芯，運(yùn)動正常，無卡緊現(xiàn)象。 1.液壓泵；2.溢流閥；3.液動換向閥；4.液壓缸 圖11—28 液動換向回路 因?yàn)殡娨洪y為外控式、外回油，在中低壓電液閥控制油路中，油液一般必須有0.2～0.3MPa的壓力，供控制油路操縱液動閥用。 啟動系統(tǒng)運(yùn)行時，由于泵輸出油液是通過M型液動閥直接回油箱，所以電液換向閥的控制油路無壓力，當(dāng)電液閥中電磁閥換向后，控制油液不能推動液動閥換向

58、，所以電液閥中的液動閥不動作。 系統(tǒng)出現(xiàn)這樣的故障屬于設(shè)計不周造成的。排除這個故障的方法是：在泵的出油路上安裝一個單向閥，此時電液閥的控制管路接在泵與單向閥之間；或者在整個系統(tǒng)的回油路安裝一個背壓閥(可用直動式溢流閥作背壓閥，使背壓可調(diào))，保證系統(tǒng)卸荷時油路中還有一定的壓力。 電液閥的控制油路壓力，對于高壓系統(tǒng)來說，控制壓力就相應(yīng)要提高，如對21MPa的液壓系統(tǒng)，控制壓力需高于0.35MPa；對于32MPa的液壓系統(tǒng)，控制壓力需高于1MPa。 這里還應(yīng)注意的是，在有背壓的系統(tǒng)中，電液閥必須采用外回油，不能采用內(nèi)回油形式。 6.液壓缸啟停位置不準(zhǔn)確 在圖11－29所示的系統(tǒng)中，三位四通

59、電磁換向閥中位機(jī)能為O型。當(dāng)液壓缸無桿腔進(jìn)入壓力油時，有桿腔油液由節(jié)流閥(回油節(jié)流調(diào)速)、二位二通電磁閥(快速下降)、液控單向閥和順序閥(作平衡閥用)控制回油箱，以實(shí)現(xiàn)不同工況的要求。三位四通電磁換向閥換向后，液壓油經(jīng)液控單向閥進(jìn)入液壓缸有桿腔，實(shí)現(xiàn)液壓缸回程運(yùn)動。液壓缸行程由行程開關(guān)控制。 系統(tǒng)的故障現(xiàn)象是：在換向閥中位時，液壓缸不能立即停止運(yùn)動，而是偏離指定位置一小段距離。 圖11—29 含有液控單向閥的電液換向回路 系統(tǒng)中由于換向閥采用O型，當(dāng)換向閥處于中位時，液壓缸進(jìn)油管內(nèi)壓力仍然很高，常常打開液控單向閥，使液壓缸的活塞下降一小段距離，偏離接觸開關(guān)，當(dāng)下次發(fā)信時，就不能正確

60、動作。這種故障在液壓系統(tǒng)中稱為“微動作”故障，雖然不會直接引起大的事故，但同其他機(jī)械配合時，可能會引起二次故障，因此必須加以消除。 故障排除方法是：將三位四通換向閥中位機(jī)能由O型改為Y型，當(dāng)換向閥中位時，液壓缸進(jìn)油管和油箱接通，液控單向閥保持鎖緊狀態(tài)，從而避免活塞下滑現(xiàn)象。 7.換向后壓力上不去 在圖11－30(a)所示的回路中，三個泵向系統(tǒng)供油，其中泵1為高壓小流量泵，泵2和泵3為低壓大流量泵。電液換向閥是規(guī)格較大的M型閥。溢流閥7在該回路中作泵1的安全閥用。溢流閥8和二位二通閥9使泵2和泵3產(chǎn)生卸荷和溢流作用。回路中，當(dāng)lDT通電，液壓泵輸出的壓力油從電液換向閥P口進(jìn)入，從A口輸出，

61、進(jìn)入液壓缸載荷工作腔時，壓力不能上升到設(shè)定的載荷工作壓力。 經(jīng)調(diào)試發(fā)現(xiàn)，當(dāng)油溫高時不能上升到載荷工作壓力，溫度較低時能上升到載荷工作壓力。檢測每個元件，性能參數(shù)符合要求。溢流閥7調(diào)定值合理，電磁閥13、液壓缸l4無異常泄漏。查看電液換向閥后發(fā)現(xiàn)，故障是由于對電液換向閥具體結(jié)構(gòu)不清楚，使回路設(shè)計不合理造成的。 1.高壓小流量泵；2、3.低壓大流量泵；4、5、6、10、11.單向閥； 7.溢流閥；8.先導(dǎo)溢流閥；9、13.電磁閥；12.電液換向閥；14.液壓缸 圖11—30 三泵供油的電液換向回路 在圖11－30(a)所示回路中，換向閥12進(jìn)行壓力油換向時(即P→A或P→B)，其內(nèi)

62、部工作原理如圖11－30(d)所示。當(dāng)IDT通電時壓力油P與閥口A接通，B與回油口O接通，因此，B與O為低壓腔，而P與A以及控制腔K1屬高壓腔，因此在閥芯與閥體內(nèi)孔配合部分就有S1、S2、S3三處環(huán)形間隙使高壓油向回油口泄漏。特別是在S3處有的閥環(huán)形覆蓋長度設(shè)計較短，壓力油泄漏便增多。由于泄漏嚴(yán)重，使壓力上不去。 如圖11－30(b)所示，將液壓缸兩腔與電液換向閥的A和B口交換一下，即讓B口通缸的載荷工作腔，A口通缸的回程工作腔。這樣當(dāng)2DT通電時，壓力油P由B口進(jìn)入缸的載荷工作腔。此時油液在換向閥內(nèi)的流動狀況如圖11－30(d)閥芯左位所示?？梢钥闯?，只有S1’處環(huán)形間隙泄漏高壓油。因此時

63、電液換向閥的控制油液來自主油路，所以S2’形間隙沒有高壓油向低壓油的泄漏。 如圖11－30(c)所示，將電液換向閥的控制油路與低壓油路相連，使電液換向閥的控制油路為低壓，S3的環(huán)形間隙就不會產(chǎn)生從高壓向低壓的泄漏，從而減少了系統(tǒng)的泄漏量。但此時需將電液換向閥由高壓控制改為低壓控制，并要保證低壓油路中的基本壓力值。 由以上分析可以看出，圖11－30(b)所示形式，電液換向閥內(nèi)泄漏量最少，可以認(rèn)為是較佳方案。減少了泄漏量，系統(tǒng)的工作壓力就能上升到設(shè)計要求值。 8.換向時產(chǎn)生液壓沖擊 圖11－31(a)所示為采用三位四通電磁換向卸荷回路，換向閥的中位機(jī)能為M型。這個回路所屬系統(tǒng)為高壓大流量系

64、統(tǒng)，當(dāng)換向閥切換時，系統(tǒng)發(fā)生較大的壓力沖擊。 圖11—31 三位四通換向卸荷回路 三位閥中位具有卸荷性能的除M型外，還有H型和K型。這樣的回路一般用于低壓(壓力小于2.5MPa)、小流量(流量小于40L／min)的液壓系統(tǒng)，是一種簡單有效的卸荷方法。 對于高壓、大流量的液壓系統(tǒng)，當(dāng)泵的出口壓力由高壓切換到幾乎為零壓，或由零壓迅速切換上升到高壓時，必然在換向閥切換時產(chǎn)生液壓沖擊。同時還由于電磁換向閥切換迅速，無緩沖時間，便迫使液壓沖擊加劇。 將三位電磁換向閥更換成電液換向閥，如圖11－31(b)所示，由于電液換向閥中的液動閥換向時間可調(diào)，換向有一定的緩沖時間，使泵的出口壓力上升或下

65、降有個變化過程，提高了換向平穩(wěn)性，從而避免了明顯的壓力沖擊?；芈分袉蜗蜷y的作用是使泵卸荷時仍有一定的壓力值(0.2～0.3MPa)，供控制油路操縱用。 以上分析主要適用于機(jī)床液壓系統(tǒng)，因?yàn)闄C(jī)床液壓系統(tǒng)不允許有液壓沖擊現(xiàn)象，任何微小沖擊都會影響零件的加工精度。對于工程機(jī)械液壓系統(tǒng)來說，一般都是高壓、大流量系統(tǒng)，換向閥采用M型較多，為什么不會產(chǎn)生液壓沖擊呢?這是由于工程機(jī)械液壓系統(tǒng)中，換向閥一般都是手動的，換向閥切換時的緩沖作用是由操作者來實(shí)現(xiàn)的。換向閥的閥口也是一個節(jié)流口，操縱人員在操縱手柄時，應(yīng)使閥口逐漸打開或關(guān)閉，避免形成液壓沖擊。 液壓系統(tǒng)工作機(jī)構(gòu)停止工作或推動載荷運(yùn)行的間隔時間內(nèi)，或

66、即使液壓泵在幾乎零壓下空載運(yùn)行，都應(yīng)使液壓泵卸荷。這樣可降低功率消耗，減少系統(tǒng)發(fā)熱，延長液壓泵的使用壽命。一般功率大于3kW的液壓系統(tǒng)，都應(yīng)具有卸荷功能。 11.3 調(diào)速回路的故障排除 調(diào)速回路的功能是調(diào)定執(zhí)行元件的工作速度。改變輸入執(zhí)行元件的流量、液壓缸的有效工作面積或液壓馬達(dá)的排量均可以達(dá)到調(diào)速的目的，但改變液壓缸的有效工作面積往往會受到負(fù)載等其他因素的制約，改變排量對于變量液壓馬達(dá)容易實(shí)現(xiàn)，但對定量馬達(dá)則不易實(shí)現(xiàn)，而使用最普遍的方法是通過改變輸入執(zhí)行元件的流量來達(dá)到調(diào)速的目的。目前，液壓系統(tǒng)中常用的調(diào)速方式有以下三種。 ①節(jié)流調(diào)速：用定量泵供油，由流量控制閥改變輸入執(zhí)行元件的流量來調(diào)節(jié)速度。其主要優(yōu)點(diǎn)是速度穩(wěn)定性好，主要缺點(diǎn)是節(jié)流損失和溢流損失較大、發(fā)熱多、效率較低。 ②容積調(diào)速：通過改變變量泵或（和）變量馬達(dá)的排量來調(diào)節(jié)速度。其主要優(yōu)點(diǎn)是無節(jié)流損失和溢流損失、發(fā)熱較小、效率較高，其主要缺點(diǎn)是速度穩(wěn)定性較差。 ③容積節(jié)流調(diào)速：用能夠自動改變流量的變量泵與流量控制閥聯(lián)合來調(diào)節(jié)速度。其主要優(yōu)點(diǎn)是有節(jié)流損失、無溢流損失、發(fā)熱較低、效率較高。 11.3.1 調(diào)速回路故障分