德國力士樂REXROTH（液壓閥）疊加式單向閥，REXROTH,力士樂

發(fā)布時(shí)間：2010/1/14

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德國力士樂REXROTH（液壓閥）疊加式單向閥，REXROTH,力士樂
液控單向閥的應(yīng)用及故障與排除，介紹了液控單向閥的工作原理、類別及應(yīng)用注意事項(xiàng)，對正確使用液控單向閥避免事故的發(fā)生進(jìn)行了舉例說明。同時(shí)，也列出了液控單向閥常出現(xiàn)的故障、產(chǎn)生原因及排除方法。
液控單向閥是一種反向開啟可控的單向閥，這類閥在冶金設(shè)備中應(yīng)用較為廣泛，由于其結(jié)構(gòu)與原理的特殊性，現(xiàn)場因液控單向閥使用不當(dāng)導(dǎo)致的故障經(jīng)常發(fā)生。
液控單向閥結(jié)構(gòu)與工作原理
液控單向閥結(jié)構(gòu)如圖1所示。當(dāng)控制油口不通壓力油時(shí)，油液只能從PA→PB；當(dāng)控制油口通壓力油時(shí)，正、反向的油液均可自由通過。當(dāng)油液反向流動時(shí)，閥芯的受力平衡表達(dá)式為：
該值是保證油液反向流動的控制油壓力。若閥口關(guān)閉，油液反向流動停止，則出油腔壓力pA=0。根據(jù)控制活塞上腔的泄油方式不同分為內(nèi)泄式和外泄式。內(nèi)泄式也就是簡式液控單向閥。外泄式液控單向閥，這種外泄式液控單向閥反向出油腔壓力pA只作用在控制活塞的上端，作用面積要小得多，同時(shí)，反向出油腔壓力油和控制壓力油泄漏到控制活塞上下段之間的容腔內(nèi)，可通過外泄口直接引到閥體外，以避免由于泄漏油的聚積影響控制活塞的向上運(yùn)動，故稱為外泄式液控單向閥。復(fù)式結(jié)構(gòu)液控單向閥，單向閥芯內(nèi)裝有卸載小閥芯。控制活塞上行時(shí)頂開小閥芯使主油路卸壓，再頂開單向閥閥芯，其控制壓力僅為工作壓力的4.5%，沒有卸載小閥芯的液控單向閥的控制壓力為工作壓力的40%～50%
液控單向閥又稱液壓鎖，其保壓作用是利用閥芯與閥座之間的金屬錐面密封，使工作壓力保持在工況所需壓力范圍內(nèi)。
從而達(dá)到工件保壓的目的。液控單向閥的保壓作用已被廣泛應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及冶金設(shè)備中。但由于閥芯的蠕變變形、滑動配合間隙及錐面的加工精度等原因，導(dǎo)致液控單向閥的泄漏，使其保壓失效。目前液控單向閥保壓失效問題在工程實(shí)踐中日趨嚴(yán)重。[1]
本文針對液控單向閥保壓失效問題。
根據(jù)其工作原理具體分析了保壓失效的原因。
重點(diǎn)闡述了在奔騰b30不同實(shí)際工況中常用的解決方案。
液控單向閥保壓原理及其失效原因分析
液控單向閥的工作原理（如圖1件2）：此類閥在長時(shí)間工作后仍可保持A2工作油口無泄漏封閉。
即液壓缸無桿腔保壓。在A1至A2方向時(shí)，閥芯受壓打開。
油液可從A1口流向A2口。在A2至A1方向時(shí)，當(dāng)控制油口χ達(dá)到一定壓力時(shí)，推開閥芯，油液可從A2口流向A1口；當(dāng)控制油口χ卸荷時(shí)，
液控單向閥在錐面密封的作用下，A2至A1方向封閉。在利用液控單向閥保壓時(shí)，為確保閥能夠正確關(guān)閉到位，必須使控制油口χ及A1工作油口與油箱相通。[2]
液控單向閥的保壓功能在工業(yè)應(yīng)用中的典型來回路如圖1所示[3]。當(dāng)YA1得電、同時(shí)YA2失電時(shí)，換向閥工作在左位，壓力油由P口經(jīng)換向閥3至A1口，通過液控單向閥2至A2口，從而壓力油進(jìn)入液壓缸無桿腔內(nèi)推動液壓缸活塞伸出，液壓缸有
桿腔油液由B口經(jīng)換向閥3至T口流回油箱。當(dāng)接
觸工件隔膜泵時(shí)，液壓缸活塞停止伸出。
口壓力升高至
設(shè)定壓力p時(shí)，YA1失電、同時(shí)YA2失電，換向閥工作在中位，A1口及χ口油液經(jīng)換向閥3至T口流回油箱，此時(shí)A2口通過液控單向閥的閥芯與閥座間的錐面密封，使工作壓力p保持恒定，實(shí)現(xiàn)工況保壓。保壓至工況所需時(shí)間后。
YA2得電、同時(shí)YA1失電，壓力油由P口經(jīng)換向閥3至χ口打開液控單向閥的閥芯，使油液能從A2口流向A1口。
保壓結(jié)束；同時(shí)油液由P口經(jīng)換向閥2至B口推動液壓缸
活塞退回，無桿腔油液由A2口經(jīng)液控單向閥至A1口，通過換向閥3至T口流回油箱。如此反復(fù)工作。[4]
圖1液控單向閥的工作原理圖2蓄能器、液控單向閥構(gòu)成的保壓回路法
圖3軟密封法
1 液壓缸 2 液控單向閥 3 J型三位四通電磁換向閥 4 蓄能器
在保壓期間。
有體積V、壓力p的油液密封在密閉容腔中，使容腔始終保持壓力p不變。
從而能夠?qū)ぜM(jìn)行保壓。如果密閉容腔密封不好。
導(dǎo)致容電動隔膜泵腔中的油液泄漏，壓力p下降。
則保壓失效。在此系統(tǒng)中，液壓缸活塞及液壓管接頭均采用軟密封，可視為零泄漏，而在國內(nèi)外中均無零泄漏的液控單向閥。
故液控單向閥的泄漏可視為系統(tǒng)保壓失效的主要原因。
液控單向閥的泄漏分析及常見的幾種解決方案
液控單向閥一般采用金屬錐面密封形式。
在保壓腔壓力的作用下，依靠閥座內(nèi)孔的尖角處被閥芯擠壓出一圈窄窄的密封環(huán)帶來獲得較高的密封。但由于閥芯的蠕變變形、滑動配合間隙及錐面的加工精度等問題[5]，導(dǎo)致閥芯與閥座之間就會出現(xiàn)很小的縫隙，引起微量的泄漏。這微量的泄漏對泄漏量要求不高的液壓系統(tǒng)來說是允許的，所以中外液控單向閥的這種結(jié)構(gòu)一直沿用至今。
但對于采用液控單向閥保壓的系統(tǒng)來說就難以適用了。
在實(shí)踐工作中，本人也遇電動蝶閥到過液控單向閥保壓失效的問題；根據(jù)其泄漏原因，在實(shí)踐中總結(jié)出以下三種解決方案，在實(shí)際應(yīng)用中都能有效地防止系統(tǒng)保壓失效問題的出現(xiàn)。
2.1研磨法
研磨法即是采用人工研磨的方法，反復(fù)研磨。
使閥座錐面與閥芯達(dá)到零泄漏的目的；在工程實(shí)際中，一般使用煤油來判斷液控單向閥是否達(dá)到零泄漏。具體方法如下：將閥座與閥芯垂直位置放置，用煤油滴在閥芯上腔即A2口。
利用煤油的低粘度，觀察閥芯下腔即A1口是否有煤油滲出，從而判斷閥座錐面與閥芯間是否密封完好。但需要鉗工配合作業(yè)，且維修時(shí)間較長。
此方法一般應(yīng)用在以下液控單向閥保壓失效的場合：
設(shè)備維修及調(diào)試。在這種場合，系統(tǒng)不宜作較大改動。
故多采用研磨法。
特種實(shí)驗(yàn)設(shè)備中。如：在設(shè)計(jì)汽車剎車泵泵體高壓實(shí)驗(yàn)臺時(shí)，采用液控單向閥保壓，通過精密防爆熒光燈壓力表顯示的壓力是否降低來判斷泵體有無砂眼等鑄造缺陷；在這系統(tǒng)中遇到液控單向閥保壓失效的問題時(shí)采用研磨法較為有效。
2.2蓄能器、液控單向閥構(gòu)成的保壓往返路法
蓄能器、液控單向閥構(gòu)成的保壓回路法就是通過在A2口至液壓缸無桿腔之間設(shè)置蓄能器來彌補(bǔ)液控單向閥的泄漏。
從而解決液控單向閥保壓失效的問題。
如圖2所示。但此方法增加系統(tǒng)的設(shè)計(jì)成
本，而且在系統(tǒng)工作時(shí)必須考慮蓄能器的充液及放液時(shí)間是否影響系統(tǒng)的工作循環(huán)。[6]
此方法一般應(yīng)用在裝卡設(shè)備及壓制成型設(shè)備中的保壓系統(tǒng)中。特別是通過保壓壓緊的工件有安全方面的考慮時(shí)，可在A2口至液壓缸無桿腔之間再設(shè)置壓力繼電器，一旦保壓失效時(shí)，壓力繼電器發(fā)訊，使系統(tǒng)停止工作。
2.3軟密封法
軟密封法就是在液控單向閥的閥座與閥芯之間采用O型射電望遠(yuǎn)鏡密封圈密封，可保證液控單向閥零泄漏（見圖3）。此種液控單向閥采用對標(biāo)準(zhǔn)液控單向閥進(jìn)行改制的方法來實(shí)現(xiàn)的。其閥芯部分設(shè)計(jì)有O型密封圈的密封槽，用于安裝O型密封圈；其閥座設(shè)計(jì)成錐面，錐度較閥芯大0.5°左右，且對錐面加工要求不高。閥關(guān)閉時(shí)，O型密封圈受壓力油擠壓作用，填充了閥座與閥芯之間的間隙，有效防止液控單向閥的泄漏，從而達(dá)到系統(tǒng)保壓的目的。
軟密封法在理論上可應(yīng)用在大多數(shù)保壓系統(tǒng)中，但由于O型密封圈容易損壞，致使液控單向閥的壽命較短，故在實(shí)際中只應(yīng)用于一些特殊場合。隨著密封材料的逐步改入。
此種方法對液控單向閥
實(shí)現(xiàn)零泄漏具有很大的發(fā)展前景。
結(jié)論
液控單向閥在系統(tǒng)保壓的應(yīng)用中。
從理論上來看。
采用錐面的密封效果較好；但由于閥芯的蠕變變形、滑動配合間隙及錐面的加工精度太陽能路燈價(jià)格等因數(shù)的存在，在實(shí)際工程中經(jīng)常出現(xiàn)系統(tǒng)保壓失效的問題。針對這些問題，結(jié)合實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出研磨法、蓄能器、液控單向閥構(gòu)成的保壓往返路法及軟密封法三種解決方案。
前兩種方案經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)，具有一定的借鑒價(jià)值；后一種由于密封材料的壽命較短，還需要入一步研究，但也可為讀者提供一種解決液控單向閥零泄漏問題的思路。

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