節流調速回路中速度不穩定的故障分析與排除

圖32 (a)所示的回路是采用節流閥進油節流調速。回路設計時是按液壓缸載荷變化不大考慮的。實際使用時，液壓缸的外載荷變化較大，致使液壓缸運動速度不穩定。速度不穩定的原因是顯而易見的，即節流閥調速速度是隨外載荷而變化的。

解決這個問題是用調速閥代替節流閥。但有時因沒有合適的調速閥而使設備不能運行，從而影響生產。還可以由以下方法來解決。

(1)如圖32 (b)所示，在節流閥前安裝一個減壓閥6，并將減壓閥的泄油口接到液壓缸和節流閥之間的管路上。這樣處理可獲得如下效果：減壓閥6能控制其閥后壓力為穩定值。由于減壓閥的泄油口接到節流閥與液壓缸之間的管路上，這樣當液壓缸外載荷增大時，液壓缸的載荷壓力也就增大，于是減壓閥的泄油口壓力增大，減壓閥的閥后調整壓力也增大，所以節流閥前后壓差基本不變；當液壓缸載荷減小時，其載荷壓力減小，減壓閥泄油口壓力減小，減壓閥后調整壓力也減小，節流閥前后壓差仍基本不變。所以在外載荷變化時，節流閥仍可獲得穩定的流量，從而使執行機構速度穩定。

在液壓缸退回運動行程中，減壓閥6的泄油口壓力比出油口壓力高，減壓閥的主閥芯處于完全打開狀態，液壓缸無桿腔的油液可以自由反向流動，所以單向閥不必和減壓閥并聯。

(2)如圖32 (c)所示，在溢流閥2的遠程控制口上安裝一個遠程調壓閥7，并將其回油口接到節流閥與液壓缸之間的管路上，使調壓閥7的調節壓力低于溢流閥的調整壓力。

節流閥進油節流調速回路中，外載荷增大，節流閥的壓差減小，因此通過的流量也減小，液壓缸的運動速度就減小。反之，外載荷減小，液壓缸的速度就增大。在外載荷變化的系統中，用調速閥代替節流閥就能使執行機構的速度穩定。

當液壓缸外載荷增大時，其載荷壓力增大，調壓閥7的出口壓力也增大。由于調壓閥7的出油口與液壓缸入口連接，所以調壓閥的出油口壓力也增大，導致打開調壓閥先導閥的壓力和調壓閥7的閥前壓力以及溢流閥控制口壓力增大，于是溢流閥的閥前壓力也增大，使節流閥前后壓差基本不變。反之，液壓缸載荷減小時，仍然能控制節流閥前后壓差基本不變。節流閥前后壓差不變，通過流量也不變，從而使執行機構的運動速度基本不變。

輸入液壓缸的流量不僅由節流閥4的開口度決定，調節壓力閥7的調整壓力同樣可以調節通過節流閥4的流量，從而達到調節液壓缸速度的目的。但通過提高壓力來調高液壓缸的速度會帶來一些問題，如能量損耗大、系統容易發熱等。

在圖33所示的回路中，液壓泵為定量泵，液壓缸的進出油路分別安裝單向節流閥。因此，這個回路為節流閥進油節流調速回路。為了保證液壓缸同步運動，液壓缸左右行程都可進行節流調速。

系統運行過程中出現的故障是：液壓缸動作不穩定。

對系統進行檢測和調試，分別調整各節流閥后，液壓缸單獨動作時運動正常，同時調整并控制兩個缸運動速度同步節流閥時，發現液壓缸運動中壓力變化較大。檢測溢流閥沒有發現問題。測量流人兩缸中的流量與泵的出口流量基本相等。不難分析出故障原因是由于液壓泵的容量小造成的。

在進口節流調速回路中，系統運行時溢流閥是常開的。由于泵為定量泵，調節節流閥就能控制輸入液壓缸中的流量，定量泵輸出的多余流量必須從溢流閥溢回油箱。因此選用液壓泵時，必須考慮溢流閥的溢流量。同時，先導式溢流閥還要有一定的壓力油推開先導閥泄回油箱，換向閥也有一定的內部泄漏，所以選擇液壓泵時其流量應為如下數值：

q_泵=q_缸+q_溢+q_泄1+q_泄2

式中q_泵——液壓泵的輸出流量；

q_缸——輸入液壓缸的流量；

q_溢——進口節流調速回路溢流閥的正常溢流量；

q_泄1——溢流閥先導閥正常工作的泄油量；

q_泄2——換向閥內部及其他元輔件的內外泄漏量。

溢流閥泄漏量的大小，隨其規格的大小、主回路的流量、調節壓力、滑閥中央彈簧特性和滑閥上阻尼小孔直徑的不同而不同。所以選擇液壓泵的流量時，必須滿足系統的正常工作要求。液壓泵流量小，向系統的執行機構供油不足，便產生壓力、流量不穩定，使系統無法正常工作。

排除上述故障的方法：可更換容量較大的泵，以滿足系統流量要求，或在系統工作允許的工況下，選用規格較小的溢流閥，以減小溢流和泄漏量。

這個回路采用節流調速來實現兩缸同步，在同步要求不高的條件下還是可以應用的。但對于同步要求較高的液壓系統，比較可靠的是用電液比例調速閥或用機械同步保證（將兩活塞桿機械地固定成整體）。