電液換向閥使用故障分析

1．簡(jiǎn)介

    在高壓大流量系統(tǒng)中，由于作用在換向閥芯的穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力比較大，常規(guī)電磁換向閥的電磁力一般都比較小，不能保證其可靠換向，在此種液壓系統(tǒng)中宜采用電液換向閥進(jìn)行方向切換，電液換向閥屬于一種二級(jí)結(jié)構(gòu)。其中電磁換向閥起先導(dǎo)級(jí)作用，即用來改變液動(dòng)換向閥控制壓力油的方向。由于控制壓力油的流量很小，因此電磁換向閥規(guī)格可以取得較小（常見的為6通徑品種），液動(dòng)換向閥作為主閥，其工作位置由電磁換向閥的工作位置相應(yīng)確定。目前國(guó)內(nèi)已有32通徑的電液換向閥，最高工作壓力為35.0MPa，最大流量為1100L/min。

2．電液換向閥選擇不當(dāng)也會(huì)產(chǎn)生不能換向的故障

    (1)應(yīng)用情況。

某單位自行改造一種壓力機(jī)液壓系統(tǒng)，其油源控制回路如圖186所示，其工作壓力為31.5MPa，流量為100L/min，采用國(guó)內(nèi)某廠家生產(chǎn)的力士樂4WEHl6C50/6AG24NET24/D1型電液換向閥進(jìn)行油路控制，該閥為內(nèi)控內(nèi)排型，在這種結(jié)構(gòu)中，控制油從主閥的P腔引入，并經(jīng)主閥T腔排回油箱。由于主閥端蓋及螺釘強(qiáng)度的限制，其最高控制壓力不能超過25.0MPa，因此在導(dǎo)閥與主閥之間加裝了一個(gè)定比減壓閥，減壓比為1:0.66。此電液換向閥詳細(xì)符號(hào)見圖187。

 

(2)故障情況及排除。

該系統(tǒng)在調(diào)試階段即出現(xiàn)故障，表現(xiàn)為換向不可靠。電液換向閥在某一初始位置（如電磁鐵處于通電或斷電狀態(tài)）時(shí)，主電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，系統(tǒng)壓力能上升到額定壓力，當(dāng)對(duì)電液換向閥進(jìn)行切換（如電磁鐵從通電狀態(tài)變?yōu)閿嚯姞顟B(tài)或電磁鐵從斷電狀態(tài)變?yōu)橥姞顟B(tài)）時(shí)，系統(tǒng)壓力突然下降為低壓狀態(tài)(約0.3MPa)。再次停機(jī)后，重新起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，系統(tǒng)壓力又能上升到額定壓力，當(dāng)對(duì)電液換向閥進(jìn)行切換時(shí)，系統(tǒng)壓力又突然下降為低壓狀態(tài)。經(jīng)對(duì)系統(tǒng)中相關(guān)元件逐一檢查，發(fā)現(xiàn)故障在于電液換向閥換向不可靠，通常可能有以下原因：電磁鐵出現(xiàn)故障；導(dǎo)閥或主閥復(fù)位彈簧力不夠；導(dǎo)閥芯卡死；主閥芯卡死。

    經(jīng)檢驗(yàn)以上原因均排除，分析該電液換向閥的導(dǎo)閥為4WE6D型電磁換向閥，它的主閥芯是在三位閥芯H型機(jī)能上改裝的，其換向機(jī)能符號(hào)見圖188。主閥芯從初始位置到換向位置的行程比較長(zhǎng)(20mm)，因此主閥芯從左端換向到右端或從右端換向到左端時(shí)，必經(jīng)中位過渡機(jī)能過渡。

現(xiàn)在分析其換向過程，假設(shè)初始位置時(shí)，系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)處于停機(jī)狀態(tài)，電液換向閥的導(dǎo)閥電磁鐵處于斷電狀態(tài)，起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，將系統(tǒng)壓力調(diào)到額定壓力31.5MPa，然后使導(dǎo)閥電磁鐵通電，控制油經(jīng)定比減壓閥和電磁閥作用在主閥芯的右端，推動(dòng)主閥芯向左移動(dòng)，當(dāng)主閥芯經(jīng)過中位機(jī)能時(shí)，主閥的P、A、B、T腔相通，系統(tǒng)經(jīng)T腔直接回油，從而造成系統(tǒng)壓力突然下降，又由于導(dǎo)閥控制油為內(nèi)供內(nèi)排式，即控制油直接接至主閥的P腔，導(dǎo)閥的回油直接接至主閥的回油腔，因此主閥芯兩端的壓力差很小，不足以推動(dòng)主閥芯繼續(xù)向左移動(dòng)，在主閥芯左、右端控制油作用力、主閥芯與主閥體之間的摩擦力、卡緊力、液動(dòng)力及主閥芯左端彈簧的作用力等力的綜合作用下，主閥芯僅能處于中位附近某一平衡位置，使系統(tǒng)處于卸載狀態(tài)。因此要使主閥芯能繼續(xù)換向，與具有中位卸載機(jī)能且控制油為內(nèi)供內(nèi)排型的三位四通電液換向閥一樣，必須在主閥的P腔加裝一預(yù)控壓力閥，以便使主閥芯兩端能夠產(chǎn)生足夠的壓差，保證主閥芯換向可靠，該預(yù)控壓力閥本質(zhì)上是一種平面密封的單向閥，當(dāng)主閥和導(dǎo)閥之間沒有定比減壓閥時(shí)，該單向閥的開啟壓力為0.45MPa，當(dāng)主閥和導(dǎo)閥之間加裝了一定比減壓閥時(shí)，單向閥開啟壓力為0.7MPa。由于先導(dǎo)控制壓力較低，該機(jī)能的滑閥最大流量?jī)H為160L/min。

  經(jīng)了解，造成上述現(xiàn)象的原因在于：生產(chǎn)廠家所提供的樣本并未提示關(guān)于此種機(jī)能的二位四通電液換向閥在選型中應(yīng)注意的事項(xiàng)，由于用戶對(duì)此電液換向閥的具體結(jié)構(gòu)了解不是很深人，從而忽略了其過渡機(jī)能。由此可見，生產(chǎn)廠家不僅要向用戶提供優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，而且還應(yīng)提供完整齊全的產(chǎn)品樣本。