節(jié)流調(diào)速回路中速度不穩(wěn)定的故障分析與排除

圖32 (a)所示的回路是采用節(jié)流閥進(jìn)油節(jié)流調(diào)速。回路設(shè)計(jì)時(shí)是按液壓缸載荷變化不大考慮的。實(shí)際使用時(shí)，液壓缸的外載荷變化較大，致使液壓缸運(yùn)動速度不穩(wěn)定。速度不穩(wěn)定的原因是顯而易見的，即節(jié)流閥調(diào)速速度是隨外載荷而變化的。

解決這個(gè)問題是用調(diào)速閥代替節(jié)流閥。但有時(shí)因沒有合適的調(diào)速閥而使設(shè)備不能運(yùn)行，從而影響生產(chǎn)。還可以由以下方法來解決。

(1)如圖32 (b)所示，在節(jié)流閥前安裝一個(gè)減壓閥6，并將減壓閥的泄油口接到液壓缸和節(jié)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(wěn)定值。由于減壓閥的泄油口接到節(jié)流閥與液壓缸之間的管路上，這樣當(dāng)液壓缸外載荷增大時(shí)，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(diào)整壓力也增大，所以節(jié)流閥前后壓差基本不變；當(dāng)液壓缸載荷減小時(shí)，其載荷壓力減小，減壓閥泄油口壓力減小，減壓閥后調(diào)整壓力也減小，節(jié)流閥前后壓差仍基本不變。所以在外載荷變化時(shí)，節(jié)流閥仍可獲得穩(wěn)定的流量，從而使執(zhí)行機(jī)構(gòu)速度穩(wěn)定。

在液壓缸退回運(yùn)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(tài)，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(lián)。

(2)如圖32 (c)所示，在溢流閥2的遠(yuǎn)程控制口上安裝一個(gè)遠(yuǎn)程調(diào)壓閥7，并將其回油口接到節(jié)流閥與液壓缸之間的管路上，使調(diào)壓閥7的調(diào)節(jié)壓力低于溢流閥的調(diào)整壓力。

節(jié)流閥進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路中，外載荷增大，節(jié)流閥的壓差減小，因此通過的流量也減小，液壓缸的運(yùn)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(tǒng)中，用調(diào)速閥代替節(jié)流閥就能使執(zhí)行機(jī)構(gòu)的速度穩(wěn)定。

當(dāng)液壓缸外載荷增大時(shí)，其載荷壓力增大，調(diào)壓閥7的出口壓力也增大。由于調(diào)壓閥7的出油口與液壓缸入口連接，所以調(diào)壓閥的出油口壓力也增大，導(dǎo)致打開調(diào)壓閥先導(dǎo)閥的壓力和調(diào)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(jié)流閥前后壓差基本不變。反之，液壓缸載荷減小時(shí)，仍然能控制節(jié)流閥前后壓差基本不變。節(jié)流閥前后壓差不變，通過流量也不變，從而使執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動速度基本不變。

輸入液壓缸的流量不僅由節(jié)流閥4的開口度決定，調(diào)節(jié)壓力閥7的調(diào)整壓力同樣可以調(diào)節(jié)通過節(jié)流閥4的流量，從而達(dá)到調(diào)節(jié)液壓缸速度的目的。但通過提高壓力來調(diào)高液壓缸的速度會帶來一些問題，如能量損耗大、系統(tǒng)容易發(fā)熱等。

在圖33所示的回路中，液壓泵為定量泵，液壓缸的進(jìn)出油路分別安裝單向節(jié)流閥。因此，這個(gè)回路為節(jié)流閥進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路。為了保證液壓缸同步運(yùn)動，液壓缸左右行程都可進(jìn)行節(jié)流調(diào)速。

系統(tǒng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的故障是：液壓缸動作不穩(wěn)定。

對系統(tǒng)進(jìn)行檢測和調(diào)試，分別調(diào)整各節(jié)流閥后，液壓缸單獨(dú)動作時(shí)運(yùn)動正常，同時(shí)調(diào)整并控制兩個(gè)缸運(yùn)動速度同步節(jié)流閥時(shí)，發(fā)現(xiàn)液壓缸運(yùn)動中壓力變化較大。檢測溢流閥沒有發(fā)現(xiàn)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(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路中，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)溢流閥是常開的。由于泵為定量泵，調(diào)節(jié)節(jié)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(shí)，必須考慮溢流閥的溢流量。同時(shí)，先導(dǎo)式溢流閥還要有一定的壓力油推開先導(dǎo)閥泄回油箱，換向閥也有一定的內(nèi)部泄漏，所以選擇液壓泵時(shí)其流量應(yīng)為如下數(shù)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(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路溢流閥的正常溢流量；

q_泄1——溢流閥先導(dǎo)閥正常工作的泄油量；

q_泄2——換向閥內(nèi)部及其他元輔件的內(nèi)外泄漏量。

溢流閥泄漏量的大小，隨其規(guī)格的大小、主回路的流量、調(diào)節(jié)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(shí)，必須滿足系統(tǒng)的正常工作要求。液壓泵流量小，向系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)供油不足，便產(chǎn)生壓力、流量不穩(wěn)定，使系統(tǒng)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(tǒng)流量要求，或在系統(tǒng)工作允許的工況下，選用規(guī)格較小的溢流閥，以減小溢流和泄漏量。

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