電液換向閥使用故障分析

1．簡介

    在高壓大流量系統中，由于作用在換向閥芯的穩態液動力比較大，常規電磁換向閥的電磁力一般都比較小，不能保證其可靠換向，在此種液壓系統中宜采用電液換向閥進行方向切換，電液換向閥屬于一種二級結構。其中電磁換向閥起先導級作用，即用來改變液動換向閥控制壓力油的方向。由于控制壓力油的流量很小，因此電磁換向閥規格可以取得較小（常見的為6通徑品種），液動換向閥作為主閥，其工作位置由電磁換向閥的工作位置相應確定。目前國內已有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也會產生不能換向的故障

    (1)應用情況。

某單位自行改造一種壓力機液壓系統，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，采用國內某廠家生產的力士樂4WEHl6C50/6AG24NET24/D1型電液換向閥進行油路控制，該閥為內控內排型，在這種結構中，控制油從主閥的P腔引入，并經主閥T腔排回油箱。由于主閥端蓋及螺釘強度的限制，其最高控制壓力不能超過25.0MPa，因此在導閥與主閥之間加裝了一個定比減壓閥，減壓比為1:0.66。此電液換向閥詳細符號見圖187。

 

(2)故障情況及排除。

該系統在調試階段即出現故障，表現為換向不可靠。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）時，主電動機起動后，系統壓力能上升到額定壓力，當對電液換向閥進行切換（如電磁鐵從通電狀態變為斷電狀態或電磁鐵從斷電狀態變為通電狀態）時，系統壓力突然下降為低壓狀態(約0.3MPa)。再次停機后，重新起動電動機，系統壓力又能上升到額定壓力，當對電液換向閥進行切換時，系統壓力又突然下降為低壓狀態。經對系統中相關元件逐一檢查，發現故障在于電液換向閥換向不可靠，通常可能有以下原因：電磁鐵出現故障；導閥或主閥復位彈簧力不夠；導閥芯卡死；主閥芯卡死。

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

現在分析其換向過程，假設初始位置時，系統電動機處于停機狀態，電液換向閥的導閥電磁鐵處于斷電狀態，起動電動機，將系統壓力調到額定壓力31.5MPa，然后使導閥電磁鐵通電，控制油經定比減壓閥和電磁閥作用在主閥芯的右端，推動主閥芯向左移動，當主閥芯經過中位機能時，主閥的P、A、B、T腔相通，系統經T腔直接回油，從而造成系統壓力突然下降，又由于導閥控制油為內供內排式，即控制油直接接至主閥的P腔，導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，不足以推動主閥芯繼續向左移動，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，使系統處于卸載狀態。因此要使主閥芯能繼續換向，與具有中位卸載機能且控制油為內供內排型的三位四通電液換向閥一樣，必須在主閥的P腔加裝一預控壓力閥，以便使主閥芯兩端能夠產生足夠的壓差，保證主閥芯換向可靠，該預控壓力閥本質上是一種平面密封的單向閥，當主閥和導閥之間沒有定比減壓閥時，該單向閥的開啟壓力為0.45MPa，當主閥和導閥之間加裝了一定比減壓閥時，單向閥開啟壓力為0.7MPa。由于先導控制壓力較低，該機能的滑閥最大流量僅為160L/min。

  經了解，造成上述現象的原因在于：生產廠家所提供的樣本并未提示關于此種機能的二位四通電液換向閥在選型中應注意的事項，由于用戶對此電液換向閥的具體結構了解不是很深人，從而忽略了其過渡機能。由此可見，生產廠家不僅要向用戶提供優質產品，而且還應提供完整齊全的產品樣本。