液控单向阀的应用及故障与排除

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1、由液压英才网资深顾问袁工分享液控单向阀的应用及故障与排除：液控单向阀是一种反向开启可控的单向阀这类阀在冶金设备中应用较为广泛由于其结构与原理的特殊性生产现场因液控单向阀使用不当导致的故障经常发生1液控单向阀结构与工作原理液控单向阀结构如图1所示当控制油口不通压力油时油液只能从PAPB当控制油口通压力油时正反向的油液均可自由通过当油液反向流动时阀芯的受力平衡表达式为KK-AK-KM=B-A=s+s+(1)式中K控制油压力单位为NA反向出油腔油液压力单位为NB反向进油腔油液压力单位为NKM控制活塞摩擦阻力单位为NM锥阀芯总摩擦阻力单位为Ns弹簧作用力单位为N阀芯重量单位为NK控制活

2、塞面积单位为m2阀座口面积单位为m2当略去控制活塞和锥阀芯的摩擦阻力时则控制油压力为K=[(B-A)+s+]/K+A(2)该值是保证油液反向流动的控制油压力若阀口关闭油液反向流动停止则出油腔压力根据控制活塞上腔的泄油方式不同分为内泄式和外泄式内泄式也就是图所示的简式液控单向阀外泄式液控单向阀如图所示这种外泄式液控单向阀反向出油腔压力只作用在控制活塞的上端与图结构相比作用面积要小得多同时反向出油腔压力油和控制压力油泄漏到控制活塞上下段之间的容腔内可通过外泄口直接引到阀体外以避免由于泄漏油的聚积影响控制活塞的向上运动故称为外泄式液控单向阀复式结构液控单向阀如图所示单向阀芯内装有卸载

3、小阀芯控制活塞上行时先顶开小阀芯使主油路卸压再顶开单向阀阀芯其控制压力仅为工作压力的没有卸载小阀芯的液控单向阀的控制压力为工作压力的图简式液控单向阀图外泄式液控单向阀图复式液控单向阀液控单向阀的应用液控单向阀因泄漏量少闭锁性能好工作可靠而广泛运用在冶金液压系统中如炼铁厂泥炮回转液压装置电炉电极升降回路电炉料篮车悬挂液压回路等轧机与卷取机液压系统更是大量使用液控单向阀如图所示为液控单向阀在某轧机活套液压回路的应用图液压活套系统液控单向阀具体应用场合如下保持压力滑阀式换向阀都有间隙泄漏现象只能短时间保压当有保压要求时可在油路上加一个液控单向阀利用锥阀关闭的严密性使油路长时间保压液压

4、缸的支承在立式液压缸中由于滑阀和管的泄漏在活塞和活塞杆的重力下可能引起活塞和活塞杆下滑将液控单向阀接于液压缸下腔的油路则可防止液压缸活塞和滑块等活动部分下滑实现液压缸锁紧当换向阀处于中位时两个液控单向阀关闭可严密封闭液压缸两腔的油液这时活塞就不能因外力作用而产生移动大流量排油液压缸两腔的有效工作面积相差很大在活塞退回时液压缸右腔排油量骤然增大此时若采用小流量的滑阀会产生节流作用限制活塞的后退速度若加设液控单向阀在液压缸活塞后退时控制压力油将液控单向阀打开便可以顺利地将右腔油液排出作充油阀立式液压缸的活塞在高速下降过程中因高压油和自重的作用致使下降迅速产生吸空和负压必须增设补油装

5、置液控单向阀作为充油阀使用以完成补油功能组合成换向阀在设计液压回路时有时可将液控单向阀组合成换向阀使用例如用两个液控单向阀和一个单向阀并联单向阀居中则相当于一个三位三通换向阀的换向回路需要指出控制压力油油口不工作时应使其通回油箱否则控制活塞难以复位单向阀反向不能截止液流HydraulicsPneumatics&Seals/No.4.20093液控单向阀使用注意事项现场实践证明液控单向阀在使用维修过程中容易出现问题以下是注意事项(1)必须保证液控单向阀有足够的控制压力绝对不允许控制压力失压应注意控制压力是否满足反向开启的要求如果液控单向阀的控制引自主系统时则要分析主系统压力的变化

6、对控制油路压力的影响以免出现液控单向阀的误动作(2)根据液控单向阀在液压系统中的位置或反向出油腔后的液流阻力背压大小合理选择液控单向阀的结构简式或复式及泄油方式内泄或外泄对于内泄式液控单向阀来说当反向油出口压力超过一定值时液控部分将失去控制作用故内泄式液控单向阀一般用于反向出油腔无背压或背压较小的场合而外泄式液控单向阀可用于反向出油腔背压较高的场合以降低最小的控制压力节省控制功率如图5所示系统若采用内卸式则柱塞缸将断续下降发出振动和噪声图5液控单向阀用于反向出油腔背压较高的场合图当反向进油腔压力较高时则用带卸荷阀芯的液控单向阀此时控制油压力降低为原来的几分之一至几十分之一如果选

7、用了外泄式液控单向阀应注意将外泄口单独接至油箱如图6所示另外液压缸无杆腔与有杆腔之比不能太大否则会造成液控单向阀打不开如图7所示液压缸上下腔作用面积之比大于液控单向阀的控制腔和单向阀芯的上作用面积之比若液压缸的上下腔作用面积比为4:1而液控单向阀控制活塞的作用面积与单向阀芯上部作用面积之比一般为2.63.5:1则液控单向阀将永远不能打开这时液压缸将如同一个增压器一样液压缸下腔严重增压其压力为相应工作压力的数倍以致造成事故因此一般工业用液压缸有杆腔作用面积与无杆腔作用面积之比通常取3:79:1