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先导式减压阀的结构及工作原理与维修办法

2021-06-27 11:57:42
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其一、直动式大溢流减压阀的结构及工作原理
减压阀工作时,若入口气体压力P,增大,阀口开度减小,阀口前后压差增加,以保持阀后压力Pz不变;当P;减小,阀口开度增加,阀口前后压差减小,仍可保持P2基本不变。当出口腔突然涌入大量气体或将调节弹簧放松时,活塞上受到的力平衡被打破,受到向上的合力而向上运动,使溢流口开启,排出出口腔中的高压气体,排出气体的同时,阀后的气体压力将下降,向上的合力越来越小,直到活塞受力达到新的平衡。此设计中,阻尼口也将做放大设计,以排除阻尼口对溢流作用产生的阻碍。
阀座是减压阀的重要组成部分,在减压阀的设计中,阀座上需装有橡胶垫圈,橡胶垫圈内径6.5mm,外径11mm,高2mm,妥装到阀座7上以后,上表面与阀座上表面齐平。在阀口关闭时,阀座7通过橡胶垫块10与下阀体接触,以此切断阀前腔体和阀后腔体的连接,并形成密封。在阀座5的下方设计有直径9.4mm,高为7mm的圆柱形槽,有程度的导同作用。在阀座5的外围设计弹簧座,使主弹簧可以对阀座形成支撑。在阀座上表面设计深3.2mm的螺纹孔,可以通过M3的螺纹与阀芯下方外螺纹形成螺纹连接。
普通减压阀溢流口较小,对应封闭溢流口的零件半径均不大。在FEsTo的型号为LR-1/4-D-O-MIN的减压阀中,溢流口仅为约1.2mm。这使得阀芯基本都可以由主阀口端进行与阀体的装配,而在大溢流减压阀中,由于减压阀阀芯上万与活塞接触,设计了直径16mm,高3mm的一个扁平圆柱,使得阀芯不可能从主阀口端与下阀体进行装配。在本文设计的大溢流减压阀中,阀芯5需从下阀体上端装配入下阀体,再通过阀芯下方与阀座螺纹配合的万式将阀座和阀芯进行装配。旋紧的M3螺纹需要进行过盈配合设计或进行螺纹胶固定,在弹簧带动阀芯转动时,不会使螺纹松动。
其二、减压阀的常见故障以及维修办法
通常我们在使用200X型先导式减压阀的时候会遇到各种各样的故障问题,比如说减压阀的出口压力几乎等于压力,不减压。又或者是减压阀的工作压力调定后出油口压力自行升高等。
一、出口压力几乎等于压力,不减压:
这一故障现象表现为:减压阀进出口压力接近相等,而且出口压力不随调压手柄的旋转调节而变化。产生原因和排除方法如下。
(1)因主阀芯上或阀体孔沉割槽棱边上有毛刺或者主阀芯与阀体孔之间的间隙里卡有污物,或者因主阀芯或阀孔形位公差超差,产生液压卡紧,将主阀芯卡死在较大开度的位置上,由于开口大,油液不减压。此时可根据上述情况分别采取去毛刺、清洗和阀孔和阀芯精度的方法予以排除。
(2)因主阀芯与阀孔配合过紧,或装配时拉毛阀孔或阀芯,将阀芯卡死在较大开度位置上,此时可选配合理的间隙。200X型先导式减压阀配合间隙一般为0.007~0.015mm,配前可适当研磨阀孔,再配阀芯。
(3)主阀芯短阻尼孔或阀座孔堵塞,失去了自动调节机能,主阀弹簧力将主阀推往较大开度,变成直通无阻,压力等于出口压力。可用φ1.0mm钢丝或用压缩空气吹通阻尼孔,并进行清洗再装配。
(4)对J型管式阀,拆修时很容易将阀盖装错方向,使外泄油口堵死,无法排油,造成同上的困油现象,使主阀顶在较大开度而不减压。修理时将阀盖装配方向装对即可。
(5)对JF型减压阀,顶盖方向装错时,会使输出油孔与泄油孔相通,造成不减压,也须注意。
(6)对J型减压阀,带阻尼孔的阻尼件是压入主阀芯内的,使用中有可能因过盈量不够而冲出。冲出后,使进油腔与出油腔压力相等,而阀芯上下受力面积相等,但出油腔有一弹簧,所以主阀芯总是处于较大开度的位置,使出口压力等于入口压力。此时需重新加工外径稍大的阻尼件并重新压入主阀芯。
(7)JF型减压阀,出厂时泄油孔是用油塞堵住的。当此油塞未拧出而使用时,使主阀芯上腔困油,导致主阀芯处于较大开度而不减压。J型管式阀与此相同。J型板式阀如果设计安装板时未使L口连通油池也会出现此现象。
二、工作压力调定后出油口压力自行升高:
在某些减压控制回路中,减压阀的出口压力是用来控制电液换向阀或外控顺序阀等的控制油液压力大小的,当电液换向阀或外控顺序阀换向或工作后,减压阀出油口流量变为零,但压力还需保持原先调定的压力。这种情况下,因阀出口流量为零,流经减压口的流量只有先导流量。由于先导流量很少,一般在2L/min之内,因此主阀减压口基本上接近全关位置(开度小),先导流量由三角槽或斜锥面处流出,如果主阀芯配合过松或磨损过大,则泄漏量增加。
按流量连续性定理,这部分泄漏量也从主阀芯阻尼孔流来,即流经阻尼孔的流量由先导流量和泄漏量两部分构成,而阻尼孔面积和主阀弹簧腔油液压力未变,为使通过阻尼孔的流量增加,必然引起主阀下腔油液压力的升高。因此,当减压阀出口压力调定后,如果出口流量为零时,出口压力会因主阀芯配合过松或磨损过大而升高。

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