高压减压阀故障问题分析

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Y5706-89系列减压器是 1989年定型并开始生产的膜片式减压阀，最早形成 001、002、003三个系列，入口压力范围3～23 MPa，出口压力范围0.2～10 MPa，以压力范围适用广，压力调节精度高而深受用户的欢迎，被广泛应用于高压压缩空气的配气系统中。在此基础上，该系列产品又逐渐发展出Y5706-96、Y5706-99F。

但随着产品应用日趋普遍(年平均供货近两万套)，产品的故障现象也越来越集中。主要问题反映在：① 使用过程中有振动和哨叫；② 使用-段时间后发现出口压力有缓慢上升现象；③ 出口压力调不到规定压力；④ 定压减压阀在使用-段时间后压力低于调定值，供气时出口压力降低后恢复缓慢。因为用户的特殊性(大都属军工系统)，对产品的质量、稳定性要求都 比较高，同时由于产品大量应用到部队装备上，产品性能的不稳定给部队的正常训练带来了-定的影响，故以上问题亟待解决。

维修现场故障总结如下：(1)故障现象-，主要是出口压力不稳定，停止调节手柄操作后，后级压力持续缓慢上升，多次造成后级安全阀起跳。由于安全阀起跳响声较大，部分用户不明原因，以致不敢进行正常的作业；(2)故障现象二，出口动静压差大，打开后级截止阀后，感到管路严重节流，即使多次调节阀门手柄，出口压力仍然难以上调，正常状态的产品不会出现这种出 口1.回位 弹簧 2.活门组件 3.F阀体 4.膜片 5.限动器6.缓冲器 7.限位器 8.主弹簧 9.副弹簧 10.上阀体11.弹簧座 12.上压盖图 1 Y5706-96系列减压阀总装图现象。对产品进行分解后发现，活门主密封面压痕深浅不-，有的密封环已部分脱离骨架；主弹簧外观除小部分有磨擦痕迹外未见其他异常，进行尺寸检查后发现大部分弹簧的自由高度不同程度地缩短，范围为0.4～1.1 mm，超过了 GB/T 1239.2-89中规定的永久变形不大于0.3%。

(3)为眷排除故障，维修人员现场更换减压阀的3个配件，回位弹簧、主弹簧及活门组件，调试后发现故障现象消失。因时间太晚，维修小组又是室外作业，有 1只减压阀维修人员只更换了活门组件而未更收稿 日期：20126-04作者简介：李建国(1971-)，男，河南驻马店人，高级工程师，硕士，主要从事高压流体气动技术及航空用精密零部件国产化研究工作。

2012年第 12期 液压与气动 1 l7换弹簧，结果到第三天用户就通知维修人员，该减压阀工作情况不够理想，分解发现活门组件密封面压痕明显倾斜，更换弹簧、活门组件后故障排除。

2 零件检查2.1 使用过的零件检查检验人员对使用过的零件进行检查后发现，主弹簧8、回位弹簧 1存在自由高度缩小的现象。活门组件 2垂直度检查没有问题，只是有部分密封环同骨架的结合十分不牢固，有的直接可以用手取下。活门孔和外圆的同轴度比较好，工艺过程已保证。

2.2 对装配前的零件进行检查(1)检查活门组件(见图2)，零件的垂直度和同轴度都符合图纸要求，只是发现有部分活门密封在内腔有气泡。

1.活门骨架 2.尼龙密封环 3.调节螺钉图 2 原活门组件(2)对 Y5706-96、Y5706-99F二种减压阀的回位弹簧(计87件)的垂直度进行了检查，发现垂直度普遍较差，如6o%的 Y5706-96/-2的弹簧垂直度都在2.1 mm左右，超过 GB/T 1239的2级精度(1.9 mm)。

Y5706-99F回位弹簧垂直度精度更差-些，几乎占到抽查数量的80%。

(3)对8只Y5706-96/-2回位弹簧在弹簧试验机上进行了24 h强压试验，强压后弹簧的自由高度最大的缩短0.26 mm，最小的缩短0.04 mm，都在允许的公差范围内；强压前和强压后弹簧刚度变化也不大，也都在允许的公差范围内。但据此不能否定强压的重要性，强压主要是为了增加弹簧的稳定性和抗疲劳能力，改善应力松弛”现象。

(4)检查了100多只Y5706-96/-2回位弹簧的外径，发现 13只的端圈比图纸规定大了约 1.5 mlTl(只有- 头)，远超过GB/T 1239的3级精度(0.43 mil1)。这主要是生产厂在并紧端圈时，没有按标准控制外圈尺寸。

(5)对 6只Y5706-96/003-14主弹簧在 10000 N左右的弹簧试验机油压机上进行了强压试验，经过加压后的弹簧，自由高度缩短最大的为 1.2 mrtl，最小的为0.26。主弹簧8是减压阀的重要件，需严格控制产品质量，满足设计要求。

3 问题分析(1)经过分析我们发现活门密封面内气泡产生是因为组件设计的工艺性不好，在密封环 2在向骨架 1粘压的过程中组件内空气未被排出，在组件内形成气腔，密封环 2不能完全被粘接到骨架 1上。在密封环受到持续的弹簧压力时，密封环会出现松动。

(2)弹簧 1的外径尺寸公差远大于标准规定公差，这种弹簧装在减压阀中，当活门运动时，弹簧 1肯定会与壳体碰擦，从而引起出口压力波动。

(3)由于回位弹簧1垂直度精度直接影响到活门组件和阀门密封面的均匀接触，进而直接影响阀门的密封性能，因此要提高对回位弹簧垂直度的要求。

4 解决措施(1)经过与原设计人员的多次探讨，我们对活门骨架 1做了设计更改(见图3)，增加对称两排气孔 3，孔径小于 1 mm，方便在尼龙密封环2与骨架的粘接过程中顺利排出槽内空气，可使尼龙密封环与 2骨架紧密粘接；增加了骨架环形槽的燕尾式设计，向内倾斜7。(见活门组件放大图)，有效避免活门组件在滚压收口时向内变形。以上两项措施保证塑料密封件不会因受压造成松动，进而导致主密封不能密封，阀出口压力不能稳定，尼龙密封环从骨架中脱落造成气路堵塞而节流。

231.活门骨架 2.尼龙密封环 3.排气孔图3 更改后活门组件局部放大图(2)由于 Y5706-99F的主弹簧与 Y5706-96相应弹簧完全-样，所选材料却不尽相同，为减少弹簧种类，取消Y5706-99F相应弹簧图号，改为借用 Y5706-96的相应弹簧；原图纸选用弹簧材料种类较多，现改为小弹簧材料统-为碳素弹簧钢丝B级/GB 4357，主弹簧材料统-为50CrVA/GB 5219，取消60Si2MnA(退火时易脱碳，从而降低疲劳寿命)和50CrVA/GB 1222(材料为热轧成型，其强度略低于冷拉的50CrVA/GB5219)；更改图样中技术要求，规定回位弹簧 2垂直度精度为 GB/T 1239.1-4的1级精度。

1 l8 液压与气动 2012年第12期导弹发射筒盖锁定销漂移原因分析及对策杜冬菊。李伟刚，卢文忠Analysis and Solution for the Locking Pin Drift of MissileLaunch Tube CoverDU Dongu，LI Wei-gang，LU Wen-zhong(海军潜艇学院，山东 青岛 2662)摘 要：为消除导弹发射筒筒盖锁定销漂移的故障，该文分析了故障产生的原因。分析认为，换向滑阀磨损后，阀芯与阀孔之间的间隙增大造成内泄漏是导致锁定销缓慢漂移的主要原因，液压缸的内漏也是产生故障的-个重要原因。提出了加装小型蓄能器补偿泄漏，或采用液控单向阀锁紧回路的改进措施，以期对该装置的设计改进和使用提供借鉴。

关键词：漂移；磨损；液压缸；换向阀中图分类号：TJ768 文献标志码：B 文章编号：10004858(2012)12011803引言潜射导弹把潜艇良好的战术性能与导弹武器的强大威力结合起来，与其他类型的导弹相比，其生存能力和攻击能力具有更大的优势。导弹发射装置筒盖系统平时与发射筒形成-个密封的容器，用于存储导弹。

发射导弹时，筒盖打开，为导弹的飞行让出通道。筒盖打开后，为确保其在导弹发射过程中，不因筒口流场力影响或意外原因而关闭，潜艇上设有两套筒盖锁定解锁装置。

收稿 日期 ：20125-31作者简介：杜冬菊(1962-)，女，山东金乡人，副教授，硕士，主要从事机械和液压技术方面的教学和科研工作。

(3)完善弹簧人厂验收的条件，增加入厂复验的内容：① 合格证 ：图号、材料牌号、热处理、表面处理、载荷-应变图均应符合图纸要求；② 外观检查：钢丝外表面应光滑，不允许有划伤、凹坑、裂纹、脱碳等缺陷；③ 每批抽20%(不少于 l0件)检查弹簧的尺寸及垂直度，应符合图纸要求(检查垂直度的方法是将弹簧竖放在检验平板上，用角尺检查，角尺与弹簧外径的最大距离就是垂直度误差)；④ 每批抽20%(不少于10件)在弹簧试验机上检查弹簧的载荷-应变情况，做好记录；⑤ 因强压可以增强弹簧的稳定性，必要时应对每批次不少于20%的弹簧进行强压试验。

5 结论文章对减压阀在使用过程中出现的问题进行了总结分析，对出现问题的原因做到了准确定位，采用试验和计量的方法收集数据对问题成因进行了验证，并对所存在问题提出了针对性的解决方案，对同类产品的类似情况有-定的借鉴意义。2005年开始，Y5706系列减压阀按更改后的图样和工艺进行生产，用户反映的类似问题已大大减少，但减压阀故障成因比较复杂，文中虽对故障现象进行了总结分析，但限于技术原因，减压器有时哨叫和振动的问题并末从根本解决；减压器对介质洁净度要求高、抗多余物的能力弱的问题也仍是困扰我们的难题。