先导式溢流阀故障分析与排除

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溢流阀在液压系统中起着非常重要的作用。主要是控制和调节系统的压力，溢流阀-旦出现故障，将会影响整个系统的稳定性、可靠性、运动黏度及正常工作。

严重时甚至会造成设备损害及人员伤亡事故。因此，从液压系统异常的压力波动及时发现溢流阀的故障，并及时排除故障尤为重要。本文从以下几个方面介绍。

1 先导式溢流阀的结构与工作原理1.1 结构主要有两部分组成：-部分是先导阀，-部分是主阀，如图 l所示。

先导阀由锥形阀芯、T型阀座、先导阀体、导阀调节弹簧等组成。

主阀由主阀体、主阀芯、主阀弹簧等组成。其中阻尼凶和远程控制口起着非常重要的作用。

图 l 先导式溢流阀结构图1.锥形阀芯 2.T型阀座3.先导阀体 4.主阀体5.主阀芯6.主阀套 7.主阀弹簧阻尼凶的作用：阻尼作用，使主阀芯上下两端产生压差。减少油压的脉动，提高阀工作的稳定性。

远程控制口的作用：实现远程调压，溢流阀正常工作时，远控El是关闭的。远程调压时，远控 1：3与调压较低的溢流阀连通，其主阀芯上腔的油压只要达到低压阀的调整压力，主阀芯就溢流，系统压力由远程调压阀调节，先导阀不起作用。

1.2 工作原理当系统压力低于先导阀调定压力时，先导阀关闭，此时没有油液经过阻尼孔 e流动，主阀心上下两腔压力相等，主阀在弹簧的作用下处于最下端位置，进油口P与回油口T不相通，不溢流。

当系统压力升高，作用在先导阀心上压力大于其调定压力时，先导阀被打开，主阀上腔的压力油经先导阀开口、回油口T流回油箱。这时有压力油经主阀心上阻尼孔流动，因而就产生了压力降，使主阀心上腔的压力低于下腔的压力。当此压力差对主阀心所产生作用力超过弹簧力时，阀心被抬起，进油口P和回油口T相通，实现了溢流作用。

先导式溢流阀的工作原理可以用-句话来概括：利用主阀上、下两端的压力差所形成的力和弹簧力相平衡的原理进行压力控制。

先导式溢流阀调压比较轻便。先导式溢流阀工作时振动小，噪声低，压力稳定，但反应不如直动式溢流阀快，主要适用于中、高压系统。

1.3 先导式溢流阀的静态特性1.3.1 压力-流量特性(p-q特性)压力-流量特性又称溢流特性。它表示溢流阀在某-调定压力下工作时，其溢流量的变化与阀进口实际压力之间的关系。如图2所示为直动式溢流阀和先导式溢流阀的压力-流量特性曲线。由图 2(a)可见，先导式溢流阀的特性曲线比较平缓，调压偏差也小，故其特性比直动式溢流阀好。

1.3.2 启闭特性溢流阀的启闭特性是指溢流阀从刚开启到通过额定流量(也叫全流量)，再由全流量到闭合(溢流量减小为额定值的 1%以下)整个过程中的压力-流量特性。

其中P 为闭合压力，P。为开启压力，P 为调定压力，其中P /P 为闭合比，P。/P 为开启比。图2(b)所示为直动式溢流阀和先导式溢流阀的溢流启闭特性，图中实线为开启曲线，虚线为闭合曲线。由图可见这两条曲线不重合，在某溢流量下，两曲线压力坐标的差值称为不灵2013年第8期 农 机 使 用 与 维 修 33敏区。因压力在此范围内变化时，阀的开度无变化，它的存在相当于加大了调压偏差，且加剧了压力波动。因此该差值越小，阀的启闭特性越好。由两组曲线可见，先导式溢流阀的不灵敏区比直动式溢流阀不灵敏区要校因此先导式溢流阀的启闭性好。为保证溢流阀有良好的静态特性，-般规定其开启比不应小于90%，闭合比不应小于 85%。

， 先式图2 溢流阀的静态特性a)压力-流量特性 b)启闭特性1.3.3 压力超调量当溢流阀由卸荷状态突然向额定压力工况转变或由零流量状态向额定压力、额定流量工况转变时，由于溢流阀阀芯动作迟缓，引起阀的进口压力迅速升高到某- 峰值，阀口打开，开始溢流，接着压力逐渐衰减、振荡，最后稳定在调定压力上。压力超调量等于峰值压力与调定压力之差，即峰值压力与调定压力之差越小，说明阀的灵敏度越高，-般溢流阀的压力超调量不得大于额定压力的30%，否则会发生元件损坏、管道破裂或使-些元件产生误动作。

1.3.4 卸荷压力当将先导式溢流阀邑口接油箱，其主阀阀口开度最大，液压泵处于卸荷状态时，溢流阀的进口与出口压力之差，称为卸荷压力。

2 常见故障分析2.1 失压或压力上升很慢(1)主阀芯阻尼凶被污物堵塞。

(3)主阀平衡弹簧漏装、折断。主阀芯上移，压力上不去。

(4)主阀芯与阀座不同心。主阀芯工作时有别劲现象，使阀芯与阀座配合不严密。

(5)主阀压盖处有泄漏(如密封垫损坏，装配不良，压盖螺钉松动等)。

(6)先导阀锥阀阀芯与 T型阀座结合处密封差(如锥阀阀芯与T型阀座磨损，锥阀接触面不圆滑，接触面太宽容易进人脏物或被胶质粘住)。

2.2 系统压力达不到额定值(1)调压弹簧变形、断裂或弹力太弱。

2.3 系统超压、甚至超高压，溢流阀不起作用先导阀前的T型阀座上的/I，L堵塞，锥阀关闭，主阀上、下两腔压力相等，主阀芯始终位于最下端，溢流阀不溢流。

2.4 压力波动大(1)油中混入空气，主阀芯上腔空气未排净。

(5)液压油不清洁 ，有微幸尘存在 ，使主阀芯滑动不灵活。

(6)调节压力的螺钉由于震动而使锁紧螺母松动造成压力波动。

3 故障排除方法3.1 失压或压力上升很慢的故障排除方法(1)疏通阻尼孔。

(4)修整阀芯、阀座或换新的阀芯、阀座(包括主阀和导阀)。

3.2 系统压力达不到额定值的故障排除方法(1)更换平衡弹簧。

3.3 系统超压、甚至超高压，溢流阀不起作用的故障排除方 法 ：(1)疏通凶。

3.4 压力波动大故障排除方法(1)更换或修配导阀体、阀芯及阀座。

(4)定时清理油箱、管路，对进入油箱、管路系统的液压油要过滤。

4 结论先导式溢流阀在液压系统中是必不可少的压力控制元件，其故障问题-直影响着液压装置的正常运行。

本文比较详细地分析了先导式溢流阀的结构、工作原理、主要特性及各种故障产生原因并找到了相应故障排除的方法，在生产实践中有较大的应用价值。 (05)