柱塞阀工作原理及常见故障排查

分类：技术中心 2287人浏览 2019-07-25

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柱塞阀是由阀体、阀盖、阀杆、柱塞、孔架、密封环、手轮等零件组成。当手轮旋转，通过阀杆带动柱塞在孔架中间上下往复运动来完成阀门的开启与关闭功能。在阀门中柱塞与密封环间采用过盈配合，通过调节压盖中法兰螺栓，使密封环压缩所产生的侧向力与阀体中孔面及柱塞外圆密封，从而保证了阀门的密封性，杜绝了内外泄漏、同时阀门开启力矩小，能实现阀门迅速开启和关闭。柱塞阀相比截止阀，寿命长，操作省力。但调节行程比截止阀要长，所以节流控制比截止阀要难。对调节有明确要求的场所，两者都不适合。

工作原理
阀门中柱塞与密封环间采用过盈配合，通过调节压盖中法兰螺栓，使密封环压缩所产生的侧向力与阀体中孔面及柱塞外圆密封，从而保证了阀门的密封性，杜绝了内外泄漏。

故障排除
1、柱塞阀输出流量不足或不输出油液

(1)吸入量不足。原因是吸油管路上的阻力过大或补油量不足。如阀的转速过大，油箱中液面过低，进油管漏气，滤油器堵塞等。

(2)泄漏量过大。原因是阀的间隙过大，密封不良造成。如配油盘被金属碎片、铁屑等划伤，端面漏油;变量机构中的单向阀密封面配合不好，阀体和配油盘的支承面有砂眼或研痕等。可以通过检查阀体内液压油中混杂的异物判别阀被损坏的部位。

(3)倾斜盘倾角太小，阀的排量少，这需要调节变量活塞，增加斜盘倾角。

2、柱塞阀中位时排油量不为零

变量式轴向柱塞阀的斜盘倾角为零时称为中位，此时阀的输出流量应为零。但有时会出现中位偏离调整机构中点的现象，在中点时仍有流量输出。其原因是控制器的位置偏离、松动或损伤，需要重新调零、紧固或更换。阀的角度维持力不够、倾斜角耳轴磨损也会产生这种现象。
3、柱塞阀输出流量波动

输出流量波动与很多因素有关。对变量阀可以认为是变量机构的控制不佳造成，如异物进入变量机构，在控制活塞上划出阶痕、磨痕、伤痕等，造成控制活塞运动不稳定。由于放大器能量不足或零件损坏、含有弹簧的控制活塞的阻尼器效能差，都会造成控制活塞运动不稳定。流量不稳定又往往伴随着压力波动。这类故障一般要拆开液压阀，更换受损零部件，加大阻尼，提高弹簧刚度和控制压力等。
4、柱塞阀输出压力异常

阀的输出压力是由负载决定的，与输入转矩近似成正比。输出压力异常有两种故障。

(1)柱塞阀输出压力过低

当阀在自吸状态下，若进油管路漏气或系统中液压缸、单向阀、换向阀等有较大的泄漏，均会使压力升不上去。这需要找出漏气处，紧固、更换密封件，即可提高压力。溢流阀有故障或调整压力低，系统压力也上不去，应重新调整压力或检修溢流阀。如果液压阀的缸体与配流盘产生偏差造成大量泄漏，严重时，缸体可能破裂，则应重新研磨配合面或更换液压阀。

(2)柱塞阀输出压力过高

若回路负载持续上升，阀的压力也持续上升，当属正常。若负载一定，阀的压力超过负载所需压力值，则应检查阀以外的液压元件，如方向阀、压力阀、传动装置和回油管道。若最大压力过高，应调整溢流阀。

5、柱塞阀振动和噪声

振动和噪声是同时出现的。它们不仅对机器的操作者造成危害，也对环境造成污染。

(1)柱塞阀机械振动和噪声

如阀轴和电机轴不同心或顶死，旋转轴的轴承、联轴节损伤，弹性垫破损和装配螺栓松动均会产生噪声。对于高速运转或传输大能量的阀，要定期检查，记录各部件的振幅、频率和噪声。如阀的转动频率与压力阀的固有频率相同时，将会引起共振，可改变阀的转速以消除共振。

(2)柱塞阀管道内液流产生的噪声

进油管道太细、进油滤油器通流能力过小或堵塞、进油管吸入空气、油液豁度过高、油面过低吸油不足和高压管道中产生液击等，均会产生噪声。因此，必须正确设计油箱，正确选择滤油器、油管和方向阀。

6、柱塞阀过热

柱塞阀过度发热有两个原因，一是机械摩擦生热。由于运动表面处于干摩擦或半干摩擦状态，运动部件相互摩擦生热。二是液体摩擦生热。高压油通过各种缝隙泄漏到低压腔，大量的液压能损失转为热能。所以正确选择运动部件之间的间隙、油箱容积和冷却器，可以杜绝阀的过度发热和油温过高的现象。另外，回油过滤器堵塞造成回油背压过高，也会引起油温过高和阀体过热。
7、柱塞阀漏油

柱塞阀漏油主要有以下原因：(1)主轴油封损坏或轴有缺陷、划痕;(2)内部泄漏过大，造成油封处压力增大，而将油封损伤或冲出;(3)泄油管过细过长，使密封处漏油;(4)阀的外接油管松动，管接头损伤，密封垫老化或产生裂纹;(5)变量调节机构螺栓松动，密封破损;(6)铸铁阀壳有砂眼或焊接不良。

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