装载机的流量控制阀和速度控制回路的故障与排除毕业论文

1、. . . . 毕业设计(论文)题目：装载机的流量控制阀与速度控制回路的故障诊断与排除系 别： 机电工程系 专 业：工程机械运用与维护班 级： 机械3113班 学生： 王小洪 指导教师： 温 银 萍 完成日期：2013-12-30 陕 铁 院 教 务 处 制 46 / 48目录 第一章 ：机械设备的概况 第二章 ：装载机的液压系统与控制阀分类介绍 第三章 ：液压控制阀的故障分析与维护 第四章 ：速度控制回路的认识 第五章 ：速度控制回路的故障分析与排除 第六章 ：流量控制阀 第七章 ：流量控制阀的故障与排除第一章 机械设备的概况1.1装载机的发展前景尽管国产轮式装载机的技术发展水平与西方发达国

2、家存在着很大的差距，但也应该考虑到历史和国情的原因。目前国产轮式装载机亦正在从低水平、低质量、低价位、满足功能型向高水平、高质量、中价位、经济实用型过渡。从仿制仿造向自主开发过渡，各主要厂家也不断进行技术投入，采用不同的技术路线，在关键部件与系统上技术创新，摆脱目前产品设计雷同，无自己特色和优势的现状，正在从低水平的无序竞争的怪圈中脱颖而出，成为装载机行业的领先者。其发展体现出以下一些趋势。 1、大型和小型轮式装载机，在近几年的发展过程中，受到客观条件与市场总需求量的限制。竞争最为激烈的中型装载机更新速度将越来越快。2、各生产厂家根据实际情况，重新进行总体设计，优化各项性能指标，强化结构件的强

3、度与刚度，以使铭机可靠性得到提高。3、 优化系统结构，提高系统性能。如动力系统的减振、散热系统的结构优化、工作装置的性能指标优化与各铰点的防尘、工业造型设计，逐步引进最新的传动系统和液压系统技术，予以国产化、商业化，降低能耗，提高性能 4、 利用电子技术与负荷传感技术来实现变速箱的自动换挡与液压变量系统的应用，提高效率、节约能源、降低装载机作业成本。1.2 国外装载机发展趋势近年来，随着建筑施工和资源开发规模的扩大，对装载机需求量迅速增加，因而对其可靠性、维修性、安全性和燃油经济性也提出了更高的要求。随着微电子技术向工程机械的渗透，现代装载机械日益向智能化和机电一体化发展。自20世纪以来，国外

4、装载机进入了一个新的发展时期，在广泛应用新技术的同时，不断涌现出新结构和新产品。继完成提高整机可靠性任务之后，技术发展的重点在于增加产品的电子信息技术含量和智能化程度。努力完善产品的标准化、系列化和通用化，改善驾驶人员的工作条件，向节能、环保方向发展。（1）系列化、特大型化系列化是工程机械发展的重要趋势。国外著名大公司逐步实现其产品系列化进程，形成了从微型到特大型不同规格的产品，同时，产品更新换代的周期明显缩短。特大型工程机械的特点科技含量高，研制与生产周期较长，投资大，市场容量有限，市场竞争主要集中在少数几家公司。 (2)多用途、超小型化、微型化推动多用途、超小型化、微型化发展的因素首先源于

5、液压技术的发展和快速可更换连接装置的诞生，使得装载机能在作业现场完成各种附属作业装置的快速装卸与液压软管的自动连接。一方面，工作机械通用性的提高，可以使用户在不增加投资的前提下充分发挥设备本身的效能，能完成更多的工作；另一方面，为了尽可能地用机械作业代替人力劳动，提高生产效率，适应城市狭窄施工场所以与在货栈、码头、仓库、农舍、建筑物层和地下工程作业环境的使用要求。(3)节能与环保为了提高产品的节能效果和满足日益苛刻的环保要求，国外工程机械公司主要从降低发动机排放、提高液压系统效率和减振、降噪等方面入手。近几年来国外装载机的设计和制造进一步体现了以人为本的理念，要为司机提供一个更加舒适的环境，以

6、到达他们称之为全自动化型的境地。(4)计算机管理与故障诊断、远程监控系统与整机智能化广泛应用微电子技术与信息技术，完善计算机辅助驾驶系统、信息管理系统与故障诊断系统，不断研制出集液压、微电子与信息技术于一体的智能系统。并广泛应用于工程机械的产品设计之中，进一步提高产品的性能和高科技含量。例如卡特彼勒公司90年代开发的F系列和G系列装载机都安装有电子计算机监控系统，用以取代E系列装载机上安装的电子监控系统。其司机台上装有条形液晶显示屏，微机监控系统能同时监控发动机燃油液面高度、冷却水温、变速箱油温和液压油温等11种功能。该监控系统还具有故障诊断能力，并可向司机提供三级报警.(5)优秀的设计和新结

7、构的不断涌现90年代中末期，部分装载机上安装有转速变速集成控制系统，它取消了传统的方向盘和变速操作杆，将转向和变速操纵集成在一个操作手柄上，并采用简单的触发方式控制开关和换挡用的分装式加速按钮。利用肘节的自然动作左右搬动操纵手柄来实现转向，利用大拇指选择换挡按钮以实现前进与后退、加速与减速行驶，极简化了操作。1.3我国装载机的发展前景随着我国国民经济建设的调整发展，大型轮式装载机的需求量会有大幅度上升，特别是西部大 开发，许多大型工程建设等，大型轮式装载机大有用武之地。另外，世界上生产大型轮式装载 机的国家、企业也不多，出口前景也非常好，苦于我们还拿不出产品。 1999年，我国全行业ZL60型

8、共销28台，ZL80型与ZL100型一台也未销售。因此，我国大型 轮式装载机可以说是基本上未推向市场。影响推出市场的主要原因是，除开发水平较低外，主 要是配套件跟不上。大型 轮式装载机的配套件国基本上没有，有少量的也是水平低，可靠 性差，不太适用，进口配套件价格又太贵。因此大型轮式装载机的国市场基本上被国外大公 司所占领。我国装载机行业，特别是主要装载机制造企业，应抓住我国加入WTO 后进口件价格 降低的机遇，进口一部分重要的关键部件，同时为尽量降低成本，加大力度开发一些目前已经有能力开发的零部件，如传动系统中的驱动桥、液压件中的缸、阀等，经过精心设计，开发出 具有中国特色的大型轮式装载机。只

9、要我们的产品能占领国市场，也一定能打进国际市场。 国产挖掘装载机与小型多功能装载机数量很少，在我国ZL30型以下属小型装载机，据1999 年全行业主要企业统计,共销售小型装载机有1546 台，能占全行业的8.2。 国外小型装载机与小型多功能装载机，包括挖掘装载机在，市场份额已相当大。美国的 山猫牌小型多功能装载机年销量在5万台左右，还有美国的凯斯、约翰迪尔、卡特彼勒、英国 的JCB公司等的挖掘装载机与小型多功能装载机年销量都在万台上。可见世界市场上挖掘装载 机与小型多功能装载机市场是多么大，而中国目前这类产品基本上还没有。这类产品特别适用 于市政建设、中小城镇建设、乡间非等级公路建设、一般公路

10、的维护保养、港口码头作业，还 有改造环境、植树造林等。特别是西部大开发，这类产品将有广阔的潜在市场。这类产品的开发，今后肯定是以静液压件传动为主，目前世界上小型装载机、小型多功能装载机基本上都是 静液压传动。我国要能真正把这类产品发展起来，必须有自己的创新。装载机行业的广大企 业，特别是有能力的大企业，应加大创新力度，去争我国小型装载机、小型多功能装载机、挖掘装载机等这一巨大的潜在市场。 我国西部3000米以上高海拔地区与沙漠地区占了很大的面积，在实施西部大开发中，高原 与沙漠型特殊用途装载机需要量较大，国目前基本上还没有这类产品，而国外大公司在这方 面已经有成熟的产品。因此，我国加入WTO后

11、，这个巨大的潜在市场很可能被国外大公司所占领。我国的装载机行业从现在起应该积极行动起来，与有关科研院所与有关发动机等配套件企业联合起来，尽快开发出具有中国特色的高原、沙漠型特殊用途装载机，去抢占我国西部这一潜在大市场。 中型轮式装载机是国最成熟而产量又大大过剩的产品。这种产品只要“入世”后实行国际采购，提高质量、水平、可靠性，那么大批进入国际市场的机遇就在眼前。第二章 装载机的液压系统与控制阀分类介绍2.1装载机的液压系统简介一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件（附件）和液压油。 动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能，指液压系统中的油泵，它向

12、整个液压系统提供动力。液压泵的结构形式一般有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵。执行元件(如液压缸和液压马达)的作用是将液体的压力能转换为机械能，驱动负载作直线往复运动或回转运动。控制元件(即各种液压阀)在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向。根据控制功能的不同，液压阀可分为村力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。压力控制阀又分为益流阀(安全阀)、减压阀、顺序阀、压力继电器等；流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流集流阀等；方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等。根据控制方式不同，液压阀可分为开关式控制阀、定值控制阀和比例控制阀。辅助元件包括油箱、滤油器、油管与管接头、密封圈、快换接头、高压球阀、

13、胶管总成、测压接头、压力表、油位油温计等。液压油是液压系统中传递能量的工作介质，有各种矿物油、乳化液和合成型液压油等几大类。液压系统由信号控制和液压动力两部分组成，信号控制部分用于驱动液压动力部分中的控制阀动作。液压动力部分采用回路图方式表示，以表明不同功能元件之间的相互关系。液压源含有液压泵、电动机和液压辅助元件；液压控制部分含有各种控制阀，其用于控制工作油液的流量、压力和方向；执行部分含有液压缸或液压马达，其可按实际要求来选择。在分析和设计实际任务时，一般采用方框图显示设备中实际运行状况。 空心箭头表示信号流，而实心箭头则表示能量流。基本液压回路中的动作顺序控制元件（二位四通换向阀）的换向

14、和弹簧复位、执行元件（双作用液压缸）的伸出和回缩以与溢流阀的开启和关闭。2.2装载机液压元件概述2.2.1动力元件 装载机动力元件主要是液压泵。液压泵是为液压传动提供加压液体的一种液压元件，是泵的一种，它是依靠密封容积变化原理来进行工作的，故一般称为容积式液压泵。它的功能是把动力机(如电动机和燃机等)的机械能转换成液体的压力能。液压泵具有以下特点：具有若干个密封且又可以周期性变化的空间；油箱液体的绝对压力必须恒等于或大于大气压力；具有相应的配流机构。2.2.2控制元件控制元件主要是变速操纵阀、转向随动阀、转向流量控制阀、工作装置液压系统操纵阀与各部分的溢流阀、安全阀等。1. 溢流阀、安全阀应根

15、据液体的压力动作，并对液体的压力进行控制，其主要性能参数是控制压力。装载机除转向溢流阀为先导式溢流阀外，其余溢流阀与安全阀均为直动式，各阀均有调整手轮或调整螺母。2. 方向控制阀设有动臂液压缸换向阀和转斗液压缸换向阀，用来控制转斗液压缸的和动臂液压缸的运动方向，使铲斗和动臂能停在某一位置，并可以通过控制换向阀的开度来获得液压缸的不同速度。转斗液压缸换向阀是三位六通滑阀，它可控制铲斗前倾、后倾和固定在某一位置等三个动作，动臂液压缸换向阀是四位六通滑阀，它可控制动臂上升、下降、固定和浮动等四个动作。动臂浮动位置可使装载机在平地堆积作业时，工作装置能随地面情况自由浮动。 2.2.3. 缓冲补油阀(双

16、作用阀)它由过载阀和单向阀组成，并联装在转斗液压缸的回路上，其作用由三个：（1）当转斗液压缸滑阀在中位时，转斗液压缸前后腔均闭死，如铲斗受到额外冲击载荷，引起局部油路压力剧升，将导致换向阀和液压缸之间的元件、管路的破坏。设置过载阀即能缓冲该过载油压。（2）在动臂升降过程中，使转斗液压缸自动进行泄油和补油。装载机连杆机构上设有限位块，当动臂在升降至某一位置时，可能会出现连杆机构的干涉现象。（3） 装载机在卸载时，能实现铲斗靠自重快速下翻。并顺势撞击限位块，使斗剩料卸净。当卸料时，压力油进入转斗液压缸前腔实现转斗。当铲斗重心越过斗下饺点后，铲斗在重力作用下加速翻转。但其速度受到液压泵供油速度的限制

17、，由于缓冲补油阎中的单向阀与时向转斗液压缸前腔补油，使铲斗能快速下翻，撞击限位块，实现撞斗卸料。为了提高装载机的作业效率，该系统采用双泵合流、分流、转向优先的卸荷系统。当转向时，转向泵向工作系统提供多余的油液。不转向时，转向泵的全部油液经合流单向阀进入工作装置系统。当工作装置系统压力达到卸荷阀调定的压力，转向泵提供给工作装置的油液经卸荷阀流回油箱，从而使液力机械传动系统提供更大的铲入力。合理的利用了发动机的功率，提高了整机的作业效率。2.3装载机液压控制阀2.3.1方向控制阀方向控制阀用来控制液压系统中油液流动方向，如单向阀、多路阀、换向阀、电液比例方向流量阀等。1.单向阀单向阀在管路中只允许

18、油液向一个方向流通，反向则被截止。从结构上分，单向阀分为直通式和直角式，阀芯有球型和锥型两种。从控制方式上分，单向阀分为普通单向阀和液控单向阀。普通单向阀通常简称单向阀，又叫止回阀或逆止阀，它可用于液压泵的出口，防止油液倒流；也可用于隔开油路之间的联系，防止油路相互干扰；用作背压阀，保持回路有一定的液压力；也可作旁通阀，与过滤器并联使用，与顺序阀、减压阀、节流阀等并联成组合阀。液控单向阀也称单向闭锁阀，实现液体正向流动，反向截止，在有控制压力信号时又允许反向流动。液控单向阀的泄露方式有泄式和外泄式两种，在液流反向出口无背压的液路中可用泄式，否则用外泄式，以降低控制油的压力。对单向阀的基本要：通

19、流时阻力小，截流时密封性好，动作灵敏，无撞击和噪音。2.换向阀换向阀是利用阀芯与阀体的相对移动来改变油路通或断，从而改变油液流动方向。若阀芯与阀体作相对旋转时，则为转阀；若阀芯与阀体作相对轴向移动的，则为滑阀。换向阀按不同的特征有多种方法。根据阀芯的运动方式，可分为转阀式和滑阀式；按阀芯的操纵方式有：手动、机动、液动、电磁动、电液动等多种；按不同的工作位置数和通路数，有二位二通、二位三通、二位四通、三位三通、三位四通、三位五通、四位四通等多种。换向阀的“位”是指阀芯在阀体的工作位置数，即换向阀对液体流动方向的控制状态的个数。换向阀的“通”是指在某一工作位置相通和被封闭的油口个数，即换向阀本体与

20、系统连接的主油口的个数。多路换向阀是工程建设机械、专用汽车等广泛应用的一种集中化结构、多种控制方式的换向阀。常用多个换向阀、单向阀、溢流阀、补油阀等。换向阀的个数由需要集中控制的执行机构的数量决定，具有结构紧凑、易于布置、操纵简便等优点。多路阀的型号较多。按外形分为整体式和分片式；按各联换向阀之间的油路连通关系分为并联、串联和串并联等几种形式。 3.流量控制阀流量控制阀简称流量阀，在液压系统中用来控制通过阀的液体流量，从而控制执行元件的运动速度。常用的流量阀按结构、原理和功用分为节流阀、调速阀、分流阀和电液比例流量阀等。 4.节流阀节流阀是一种最简单最基本的流量控制阀，它以调节节流口的大小从而

21、改变流量。节流口的形式有针式(针阀轴向移动改变节流口大小)、偏心槽式(阀芯上开有三角形或矩形偏心槽，转动阀芯改变节流口大小)、轴向三角槽式(阀芯端部开有一个至三个三角形斜槽，阀芯轴向移动改变节流口大小)、周边缝隙式(阀芯上开狭缝，使油液流进阀芯孔后再流出，转动阀芯改变节流口大小)、轴向缝隙式(轴套上开缝隙，轴向移动阀芯改变节流口大小)。上述节流阀形式归纳起来为薄壁小孔、细长孔、介于二者间的节流孔三类。 5.分流阀分流阀又称同步阀。若用一个液压泵向几个负载不同的液压缸或液压马达同时供油时，能使各供油量一样或成一定比例，保证各执行元件的速度同步或成一定比例的控制元件，称为分流阀。 6.电液比例流量

22、阀电液比例流量阀又称比例控制阀，是一种借助于给电磁铁输入模拟信号的方法产生比例磁力来控制阀芯的位置，对流量进行按比例控制的液压元件。比例控制阀由比例调节机构和液压阀两部分。比例阀是介于一般阀和电液伺服阀之间的阀类。它的静态输人一输出特性(电流一流量或电流一压力)和电液伺服阀一样，但其响应速度较慢，动态特性较差。比例阀的制造精度可降低些，与伺服阀相比，具有价廉、抗污染能力强的优点。 7.压力控制阀在液压传动系统中用来控制液体压力和控制执行元件或电器元件在某一特定压力下动作的阀称为压力控制阀。压力控制阀是用来控制液压传动系统中油液的压力，或通过油压力的作用控制油路的通与不通，如溢流阀、减压阀、顺序

23、阀等。 8.溢流阀溢流阀有多种用途，主要是起安全保护作用，若系统压力超过调定值时，阀开启，将油溢回油箱，从而限制系统的最大压力，对液压元件也起了过载保护作用；二是溢流定压作用，在定量泵调速系统中，通常与节流阀并联一个溢流阀，在调节油缸或马达的运动速度时，将多余的油溢回油箱，并使系统压力基本不变。参考文献( 1 ) 颜荣庆 液压与压力传动 ：人民交通，1988( 2 ) 自光 现代工程机械液压系统高温的分析. 人民交通，1998( 3 ) 磊 实用液压技术，：机械工业，1999(4) 杜海涛 工程机械与维修 工程机械与维修杂志社 2009第三章 液压控制阀的故障分析与维护3.1液压传动系统的组成

24、 液压传动是以液体为工作介质，通过能量转换来实行执行机构所需运动的一种传动方式。首先，液压泵将电动机（或其它原动机）的机械能转换为液体的压力能，然后通过液压缸（或液压马达）将以液体的压力能再转化为机械能带动负载运动。为了实现液体在液压传动系统中的流动，在液压泵和液压缸(或液压马达）之间用管道（或其它方式）连接；同时为了实现执行机构所需要的运动，在系统中，装置有各种控制液压阀与其它辅助设备。因此，液压传动系统通常由以下五部分组成。（1）.动力装置部分：其作用是将电动机（或其它原动机）提供的机械能转换为液体的压力能。简单地说，就是向系统提供压力油的装置。如各类液压泵。（2）.控制调节装置部分：包括

25、压力、流量、方向控制阀，是用以控制和调节液压系统中液流的压力、流量和流动方向，以满足工作部件所需力（或力矩）、速度（或转速）和运动方向（或运动循环）的要求。（3）.执行机构部分：其作用是将液体的压力能转化为机械能以带动工作部件运动。包括液压缸和液压马达。（4）.自动控制部分：主要是指电气控制装置。（5）.辅助装置部分：除上述四大部分以外的油箱、油管、集成块、滤油器、蓄能器、压力表、加热器、冷却器等等。它们对于保证液压系统工作的可靠性和稳定性是不可缺少的，具有重要的作用。此外，液压传动系统还包括液态的传动介质。3.2.液压控制阀的分类液压控制阀是液压传动系统中的控制调节元件，它控制油液的流动的方

26、向、压力、流量以满足执行元件所需要的压力、方向和速度的要求，从而使执行机构带动负载实现预定的动作。根据液压阀在液压系统中所起的作用不同，可分为四大类。（1）.压力控制阀（简称压力阀）：是用来控制液压系统中的压力以满足执行元件所需力(或力矩)的要求。包括溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器等。（2）.方向控制阀（简称方向阀）：是用来控制液压系统中油液的方向，以满足执行元件运动方向的要求。包括单向阀、换向阀等。(3）.流量控制阀（简称流量阀）：是用来控制液压系统中的流量，以满足执行元件运动速度的要求。包括节流阀、调速阀等。 （4）.复合阀（也称多元阀）：是用来控制液压系统中的方向、压力、流量三个参数

27、的两个或全部。例如，单向减压阀，既能控制油液的方向，同时还控制油液的压力。另外，根据控制方式的不同，控制阀也可分为：手动控制阀（简称手动阀）、电磁铁控制式阀（简称电磁阀）、液体动力控制式阀（简称液动阀）、比例控制式阀（简称比例阀）、伺服控制式阀（简称伺服阀）。3.3液压阀的性能要求3.3.1在液压系统中，对液压阀的性能要求，主要有以下几点。（1）.动作灵敏、使用可靠，工作时冲击和振动要小，使用寿命长。（2）.油液流过液压时压力损失要小，密封性能要好，泄漏要小，无外渗漏。（3）.结构紧凑，安装、维护、调整方便，通用性好。3.3.2.诊断液压系统中故障元件的方法目前，液压系统故障诊断的方法，虽然从

28、传统的拆检感官直接诊断进入充分利用近代检测诊断技术的阶段；但由于受诊断理论和诊断仪器设备的限制，目前多数还是以经验诊断和分析诊断为主。将觉检辩证诊断、逻辑诊断、功能跟踪筛检诊断与过渡特性法诊断结合起来的综合诊断方法，已构成了一种在液压系统运动过程中极少断开液压系统而定性地判断液压故障的主要手段。其查找液压系统故障准确率可达90%以上。液压系统故障，据统计85%以上是系统中某个元件的故障所造成的，因此液太系统的故障诊断，主要的任务就是要找出故障元件。图 1 为找出故障元件的检查步骤。对图1说明如下：第一步：液压系统故障可以分解为流量方面的故障、压力方面的故障、方向方面的故障、一般机械方面的故障和

29、电气方面故障五个方面。第二步：审核液压系统原理图与安装布置图。了解液压系统的使用年限、使用环境、保养情况、以前维修情况等容，并检查每个液压元件，确认其性能和作用，初步评定其质量情况。第三步：列出与故障相关的元件清单，进行逐个分析。进行这一步时，一要充分利用判断力，二要注意绝不可遗漏对故障有重大影响的元件。第四步：对清单所列元件按以往的经验与元件检查的难易排列次序。必要时，列出重点检查的元件和元件的重点检查部位。同时准备测量器具等。第五步：对清单中列出的重点检查元件进行初检。初检应判断以下一些问题，元件的使用和装配是否合适；元件的测量装置、仪器和测试方法是否合适；元件的外部信号是否合适；对外部信

30、号是否响应等。特别注意某些元件的故障先兆，如温度过高、噪声、振动和外泄漏等。第六步：如果初检未能准确查出故障，就要用专门的检测试验设备、仪器进行检查。第七步：对发生故障的元件进行修理或者更换。第八步：在重新启动系统前，必须先认真考虑一下这次故障的原因和结果。例如，故障是由于污染和油液温度过高引起的，则应预料到另外的元件也有出现故障的可能性，并应对隐患采取相应的补救措施。又如，由于铁屑进入泵引起泵的故障，在换新泵之前应对系统进行彻底清洗。3.3.3常用液压控制阀的故障分析与处理液压阀的故障，很多是与其结构和工作原理有关的。液压阀的种类很多，这理仅就几种常见控制阀的故障举例分析之。3.3.3.1.

31、溢流阀常见故障分析与处理 电磁溢流阀可作为压力调节阀来调节系统压力；亦可作为安全阀，当系统压力超过调定值时，起安全保护作用；还可作为卸荷阀用，断电卸荷。故障现象现有一台电磁溢流阀，其额定压力为31.5MPa，断电时，卸荷正常；通电时，调节其调压手柄，最高只能调到20MPa。（如图2所示）。故障原因（1）.溢流阀2本身的设定值变化了，即溢流阀的调节装置出现问题。（2）.溢流阀2中的电磁换向阀的阀芯卡住。通电后，电磁力不能使阀芯换向到位，使阀口有微小开度。（3）.溢流阀2的先导阀的锥阀芯不良。（4）.溢流阀中的电磁换向阀的阀芯磨损严重，部泄漏加剧。（5）.主阀故障。故障分析与处理A。对于第（1）种

32、原因造成的故障：主要是由于溢流阀2的先导阀弹簧老化、变软或变形或断裂，从而使得在压力较低（20MPa,未达到额定压力）时，作用在先导阀锥阀芯上的作用力就克服了弹簧力，使锥阀芯打开，从而使主阀芯打开某一开度，实现溢流，故压力再无法上升。处理方法：拆开检查，更换合适的调压弹簧。B.对于第（2）种原因造成的故障：由于溢流阀2中的电磁换向阀的油口是与溢流阀的远程控制口相通的。当电磁换向阀得电时，如果不能完全换向到位，阀口有微小开度的话，导致主阀上腔压力过低，主阀阀芯受较低压力（20MPa)在先导阀没有开启的情况下，主阀芯开启，结果压力就不能调到额定压力。处理办法：拆开检查，清洗，修磨电磁阀阀芯。C.对

33、于第（3）种原因造成的故障：先导阀锥阀密封配合表面，由于磨损、损伤等导致先导阀不能完全闭合，造成密封不严；或由于先导阀密封配合表面粘附有污染物，使阀口密封面不能完全闭合(其阀口开度很小，通常只有0.030.06mm，一旦粘附有污染物就可能使锥阀不能闭合，从而使溢流阀调不到额定压。 力)。处理方法：(a).拆开检查，修磨锥阀芯密封表面。损伤严重时，应换用新的合格零件。(b).拆开清洗并检查液压油被污染程度，根据情况过滤油液或换油。D.对于第(4)种原因造成的故障：由于溢流阀中的换向阀泄漏，使溢流阀的远程控制口总有部分油液流回油箱。于是，溢流阀的控制腔油液压力达不到推动先导阀时的压力值（额定压力）

34、就使主阀阀口打开溢流；溢流阀是在低于先导阀的调定压力下开始溢流的，所以压力上不去。处理办法：拆开检查，清洗液压元件和系统，消除引起液压元件不正常磨损的因素，再更换新的换向阀b。E.对于第(5)种原因造成的故障：主要是由于主阀芯有一定的开度后，因毛刺、污染物卡住不能复位。（如果是三级同心式溢流阀，如图3。因装配不同心，使阀芯不能完全复位。从而使主阀芯总处于一定的溢流状态，压力无法继续上升达到额定压力。）处理办法：拆开检查，清洗、修整阀芯与阀孔。必要时检查油液污染度，过滤或更换油液，装配时注意保持阀芯与阀孔的同心度。3.3.3.2.减压阀常见故障分析与处理 减压阀是利用其出口处压力作为控制信号，自

35、动调节主阀阀口开度H，从而改变液流阻力来保证出口压力基本恒定的。减压阀工作时，进口压力P1变化（必须大于减压的调节压力），减压的出口压力P2经过减压口的自动调节作用后，仍能基本保持不变。同理，当进口压力P1不变，而减压阀出口压力P2所带的负载压力大于减压的调定压力时，经过减压口的自动调节作用后，使出口压力P2也基本稳定在调定值上。减压阀的结构原理与图形图号如图4所示。第一种故障现象：工作压力（出口压力P2）不稳定，产生无规律性的变化。原因（1）液压油被污染，主阀芯中阻尼小孔有时被局部堵塞，有时又通畅，造成通过小孔的流量不稳定，导致先导阀阀芯时闭时合，处于一种动态状态下。从而使得主阀芯在振动，阀

36、芯开度在频繁变化。这样就使得压力不稳定。处理方法：拆开清洗，使小孔通畅。必要时过滤油液或换用新油。原因（2）由于减压阀的泄漏油为外泄，即控制油推开先导阀锥阀后，单独回油箱；当泄漏油路背压变化（波动），将直接影响推动锥阀的压力油的压力，从而使主阀上腔压力波动而引起出油口压力P2不稳定。处理办法：将减压阀的泄漏油单独接回油箱，不与其他回油路共用管道，以免其他油路对它干扰影响；排除泄漏油产生背压的因素。原因（3）调压弹簧弯曲变形或弹簧端面与轴线垂直度误差超差（正常情况下为0.2mm)，引起先导阀阀芯与阀座接触不良，在阀口处沿圆周的流速相差很大，产生不稳定的径向力，使先导阀阀芯产生高频振荡，引起噪音和

37、压力不稳定。处理方法：拆开清洗，修磨配合表面，更换调压弹簧。第二种故障现象：调压失灵，或者最低调整压力值升高。原因（1）主阀阀芯中阻尼小孔被堵死，减压阀的控制油不能进入先导阀，减压阀变成无法调节的直动式。因主阀弹簧相对较软而主阀面积较大，在很低压力下，就将主阀推起，使阀口变小；进口压力油经过较小的节流孔，节流损失很大，从而出口压力很低，达不到原调定值，也无法调整压力。当阻尼小孔没有完全被堵死，但局部堵塞时，通流面积变小，阻尼孔液阻增大，要达到原来先导阀的调定压力值，需要使出口压力值升高，同时也使整个调压围向上移动，最低调整压力值升高。处理方法：拆开清洗主阀，使阻尼孔畅通。检查油液污染程度，必要

38、时过滤油液或换用新油。原因（2）当进口压力P1较低，达不到出口压力P2的调定压力时，将出现调压失灵，P2值不稳定。因为此时，控制油的压力还不足以推开先导阀，主阀阀芯始终处于全开状态，也就是说减压阀还没有开始开作；P2的压力随着P1的变化而变化，直到P2的压力等于或大于调定压力时，减压阀开始工作，出口压力才能稳定，调节压力才起作用。处理办法：使进口压力P1超过出口调定压力P2在0.71MPa以上。原因（3）外泄漏路被堵塞，先导阀被闭死，主阀阻尼孔无油液通过，主阀上下腔没有压差，主阀阀芯被复位弹簧推至最下端，主阀阀口全开，丧失减压作用，导至调压失灵。 处理方法：观察外泄漏油口的泄漏流量是否过少或断

39、流。如有问题，应检查泄漏油路是否堵塞，使之畅通。原因（4）对于单向减压阀，如图 5.其单向阀因磨损或污染粘附使单向阀芯卡住，不能完全闭合，造成进油口与出油口间的实际通路加大；从而不能产生一定的压力差值，导至调压失灵。处理办法：拆开检查，清洗、修磨单向阀芯与阀座，或更换合格零件。原因（5）主阀阀芯卡住或动作不良，导致不能自动准确调节阀口开度，导致调压失灵。处理办法：拆开检查，清洗、修磨主阀芯与阀座，或更换合格零件。3.3.3.3节流阀常见故障分析与处理节流阀的结构主要决定于节流口的形式，常见的节流口形式主要有轴向三角沟槽式和周向缝隙式两种。通过调节使节流口开度改变，来调节液阻和流量，以调节执行元

40、件的运动速度。（1）第一种故障现象：流量不稳定。原因(1)油液受污染，节流阀口被污染物堵塞，使得实际通流面积变小，流量下降，导至压力差增大，又将污物冲刷掉，流量又增大；反复出现上述现象，导至流量不稳定。处理方法：拆开清洗，追加过滤器；加强油液污染控制，必要时过滤油液或换油。原因(2)负载变化较大或负载波动，和节流阀相连的节流阀两端压差势必变化，使流量不稳定。处理方法：换用调速阀。原因(3)油温变化较大，油液的粘度随之变化，导致流量变化。处理方法：稳定油液温度或改用有温度补偿装置的阀。原因(4)调节手柄的锁紧装置松动，引起阀芯位置变动。处理方法：上紧锁紧装置(一般是锁紧螺母)。原因(5)所用节流

41、阀的最小稳定流量较大，所需调节流量低于最小稳定流量时，流量不稳定。处理方法：在流量调节围使用，即将使用流量大于最小稳定流量。或者换用最小稳定流量较小的节流阀。（2）第二种故障现象：调节失灵。原因(1)节流阀阀芯被卡住，不能复位。处理方法：拆开清洗，修磨划伤部位。原因(2)节流阀阀芯复位弹簧拆断或变形，阀芯不能复位。处理方法：拆开检查，更换弹簧。原因(3)调节手柄的调节螺纹或推杆被卡住，或者手柄的固定螺钉松动，手柄空转。处理方法：(a)拆开检查，清洗，排除污物；修磨零件或更换零件。(b)拧紧调节手柄的固定螺钉。原因(4)单向节流阀的单向阀不能完全闭合。处理方法：拆开清洗或更换零件。原因(5)单向

42、节流阀的进油口、出油口接反，使单向阀常开。处理方法：检查进出油口，管路安装是否正确，如装反了应正确安装。3.3.3.4调速阀常见故障分析与处理调速阀是在节流阀前面串联一个定差减压阀的组合阀。图(13)是调速阀的工作原理图与符号。利用定差减压阀“定差”的工作特性，使节流阀前后的压力差基本保持不变，从而使流量不受压力变化的影响而基本保持稳定。这种调速阀称为压力补偿式调速阀。为补偿油温变化对流量稳定性的影响，出现一种温度补偿式调速阀，其是在压力补偿调速阀的其础上改进的。在其调节手柄上连动着一个温度补偿杆，当温度变化时，本来流量会有增减，但由于温度膨胀系数较大的聚氯乙烯塑料NASC制造的温度补偿杆长度

43、发生变化，节流口大小自动增减，使流量保持不变。第一种故障现象：当负载变化时，压力补偿式调速阀的出口流量不稳定。原因(1)进出、口压差过小，则定差减压阀阀芯上下的压力差也很小，阀芯被弹簧压在最下端；定差减压阀处于全开状态，不起减压作用；这时调速阀的性能就和节流阀一样。处理方法：调节调速阀，使节流阀的开度变小，或者增加进油口的压力，从而使压差起过最小压差值。一般中压调速阀的最小压差值为0.40.5MPa，高压调速阀为1MPa以上。原因(2)定差减压阀阀芯卡住，或其弹簧拆断。处理方法：拆开检查、清洗，并修理。更换合格弹簧。原因(3)进出油口接反。处理方法：正确安装、接管。原因(4)定差减压阀的阻尼小

44、孔被堵塞。处理方法：拆开清洗，使小孔畅通。故障分析与处理实例图(13)所示回路中，液压缸执行工作进给时，由调速阀4和5经换向阀6对液压缸进行速度换接。回路故障现象是：在速度换接时，液压缸产生较大的液压冲击。原因分析：由于冲击发生在液压缸由一种速度向另一种速度换接时。可以分析出故障原因是由于调速阀的压力补偿装置的跳跃现象引起的。调速阀正常工作时，串联于节流阀前的定差减压阀自动调节成适当开度，使节流阀两端压差为定值。在图(14)中，速度换接前没有工作油通过调速阀，其定差减压阀在阀芯弹簧作用下开度最大，这时由换向阀10开始速度换接，压力油急速流入调速阀，使减压阀阀后压力瞬时增大，节流阀两端的压差很大

45、，流过的流量也很大，这样液压缸就急速运动。经过一瞬间后，定差减压阀在阀后压力下，使阀芯的开度达到最小，流过减压的流量也最小，此时液压缸又急速慢下来。这个过程往复多次才能使流量达到稳定的数值。这就是上述回路在换向阀10换向过程中，液压缸速度换接时，发生液压冲击的原因。处理方法：将图(13)所示的回路改成图(14)所示的回路。在图(14)所示的回路中，调速阀为串联形式；图示位置时，压力油经调速阀8和9进入液压缸无杆腔，由于调速阀9的通流面积要小于调速阀8的通流面积，因此，此时液压缸的速度由调速阀9来调节。当，在液压缸运行速度换接过程中每一时刻，两个调速阀都有压力油通过，这样便避免了上述故换向阀12

46、通电时，液压缸的速度由调速阀8来调节。很明显障的发生。第四章 速度控制回路的认识4.1调速方法：1. 节流调速2. 容积调速3. 容积节流调速1、节流调速：由定量泵供油，由流量控制阀控制流入或流出执行元件的流量来调节速度。2、容积调速：改变变量泵或变量马达的排量来调节速度。3、容积节流调速：采用变量泵供油,由流量控制阀控制流入或流出执行元件的流量来调节速度，同时又使变量泵的输出流量与通过流量控制阀的流量相适应。4.2调速回路：调速回路根据油路的循环方式，可以分成：开式系统和闭式系统。开式系统：系统的主油路循环经过油箱。1、油路：2、特点：结构简单，散热性好，能帮助油液分离空气，沉淀渣滓，但易受

47、污染，油箱尺寸大。闭式系统：系统的主油路循环不经过油箱。1、油路：2、特点：结构紧凑，油液直接循环密封性好，功率较高，但散热性差，受污染后不易清除。在实际应用中：节流调速多采用开式系统容积调速多采用闭式系统一. 节流调速回路节流调速的基本形式：进油节流调速，回油节流调速，旁路节流调速。根据采用的节流元件不同又分为：节流阀调速，调速阀调速AB一、进口节流调速：如图所示通过改变节流口的通流截面积来调节流量。将节流阀串联在进入液压缸的油路上，即串联在泵和缸之间，调节AT，即可改变q，从而改变速度，且必须和溢流阀联合使用。定压式节流调速回路由此可知：进口节流调速在低速时刚性好，在负载变化时，负载小时刚

48、性好。应用：低速小负载系统，且不能承受负负载。二、出口节流调速： 回油节流调速回路回油腔有一定背压，故液压缸能承受负值负载，且运动速度比较平稳。 进油节流调速回路容易实现压力控制。工作部件运动碰到死挡铁后，液压缸进油腔压力上升至溢流阀调定压力，压力继电器发出信号，可控制下一步动作。 回油节流调速回路中，油液经节流阀发热后回油箱冷却，对系统泄漏影响小。 在组成元件一样的条件下，进油节流调速回路在同样的低速时节流阀不易堵塞。 回油节流调速回路回油腔压力较高，特别是负载接近零时，压力更高，这对回油管的安全、密封与寿命均有影响。 为了提高回路的综合性能，一般采用进油节流调速回路，并在回油路上加背压阀。

49、三、旁路节流调速特性：速度受负载变化的影响大在小负载或低速时，曲线陡，回路的速度刚性差。 在不同节流阀通流面积下，回路有不同的最大承载能力。AT越大，Fmax越小，回路的调速围受到限制。 只有节流功率损失，无溢流功率损失，回路效率较高。应用： 一般用于高速、重载、对速度平稳性要求很低的较大功率场合。如：牛头刨床主运动系统、输送机械液压系统、大型拉床液压系统、龙门刨床液压系统等。改善节流调速负载特性的回路用调速阀代替节流阀，回路的速度负载特性将大为提高。旁路节流调速回路的最大承载能力不因AT增大而减小。由于增加了定差减压阀的压力损失，回路功率损失较节流阀调速回路大。调速阀正常工作必须保持 0.5

50、1MPa的压差，旁通型调速阀只能用于进油节流调速回路中。二. 手动容积调速回路变量泵定量马达的容积调速回路定量泵变量马达的容积调速回路变量泵变量马达的容积调速回路1、变量泵定量马达的容积调速回路2功率特性:1、为恒扭矩输出；2、调速围大，速比可达40；3、起动性能好。应用：适用于大功率、恒扭矩和调速围大，且对起动性能要求较高的工况。2、定量泵变量马达的容积调速回路特点：1、为恒功率输出；2、调速围很小，速比一般不超过 3 4；这种调速回路很少单独使用。3、变量泵变量马达的容积调速回路（二）自动容积节流调速回路1. 差压式变量泵和节流阀的调速回路回路特点：变量泵的流量与节流阀确定的液压缸所需流量

51、相适应，而且泵的工作压力能自动跟随负载的增减而增减。2. 特点：1)虽用了节流阀，但具有调速阀的性能，不负载变化影响.2)采用了固定阻尼孔，可防止定子因移动过快而发生振动。3)形成变压式容积节流调速回路，功率损失小，发热小，工作可靠，寿命长。4)若采用比例节流阀，则泵的压力和流量均适应负载的需求，又称为功率适应调速回路或负载敏感调速回路。第五章 速度控制回路的故障分析与排除液压设备某一工作部件(油缸)在实现一个自动工作循环过程中，往往需要有不同的运动速度，这些不同的速度转换时，需要使用速度控制回路。5.1快进和工进运动的速度控制回路的故障分析与排除图433为典型的“快进工进”速度控制回路图。故

52、障现象：当油缸13向左快速前进转换成工作进给时，往往产生冲击，并同时伴有极大的冲击噪声。故障原因：当油缸13作快进时，1DT通电，二位二通阀12阀芯处于左位，工作位置处于右位的接通位置，双泵供油来油(此时2DT通电，阀9处于左位)和缸13有杆腔排油在a处汇合，大量油液以高速流过阀12进入缸13无杆腔。快进转工进时，阀12突然关闭(IDT断电)，不能由此继续供油，但阀12出口管道的油液由于惯性仍然高速在管道中向缸13流动，这样就使得阀12后的油液排空，形成较大的真空度，由此可能产生气穴现象。然后前面油路中压力较高的油液(由节流阀10出口而来)又压向阀12后的真空处，形成很大的压力冲击和噪声。排除

53、方法：在二位二通电磁阀12后(图中b处)安装一个小容量的蓄能器，其作用是在阀12切断时不让阀后管道里压力接近真空，从而显著减少压力冲击。可在蓄能器前增加一两位两通电磁阀（如图4-34所示）。实践证明，冲击压力的高峰发生在快进转工进这一过渡过程开始后约0.030.04秒时间，增装此两位两通电磁阀，就使蓄能器只在过渡过程开始后约0.04秒时间起作用，以后便由两位两通电磁阀切断蓄能器通路，扬长避短，不会再产生缸13工进时由于蓄能器引起的前冲、速度不稳定和爬行，在0.04秒也大大减少了冲击。采用二位二通电液换向阀：将图433中的二位二通阀12换成带阻尼的二位二通电液换向阀，调节两端的节流阻尼。可使主阀

54、芯的切换动作减慢，即延长换向时间，逐渐关小阀口，而不像非液动的阀12那样使阀口突然关闭，避免高速油液的惯性而形成的真空，也就消除了产生冲击和噪声的根源。采用行程阀：采用行程换向阀替代阀12降噪声防冲击效果也较好。并且推荐压行程阀的挡块工作做成和两个角度较好，挡块的前段工作面，使行程阀阀芯并始以较快速度移动，关小窗口，以加速过渡过程的进行。当阀口已经关闭较小时，再由挡块后段工作面使阀芯缓慢移动，缓慢切断阀口通道。以减少冲击。但行程阀必须安装在运动部件附近，免不了管路要接得很长，压力损失便较大。5.2两种工作进给速度的控制回路的故障分析与排除图435a)所示为并联调速阀的二次工作进给回路，其速度可

55、单独调节，二个调速阀工作的先后顺序和开口大小均不受限制。图示状态，压力油经调速阀2和二位三通电磁阀进入液压缸左腔，实现第一次进给。此时，调速阀3的通路被二位三通电磁阀切断，不起作用。当电磁阀通电时，阀2的通路被切断，压力油经阀3和二位三通电磁阀进入液压缸，实现二次进给。故障现象：这种回路在两种进给速度的控制过程中，容易产生突然前冲一段距离。故障原因：在阀2工作时，阀3的油路被封闭，因此阀3前后二点的压力相等，此时，阀3中的定差减压阀不起减压作用，阀口全开。当转入第二种进给时，阀3下游的压力突然下降，在减压阀阀口还未关小前，阀3中节流阀前后的压力差较大，节流阀开度较大，瞬时流量增加，造成液压缸短

56、时快速前冲。当定压差作用建立后，方转入第二种工进，同样当阀1由断开接入工作时，亦会出现前冲。排除办法：采用图435b)所示的串联调速回路：在图示状态，压力油经阀2和二位二通电磁阀4进入液压缸左腔，此时阀3被短路，进给速度由阀2控制。当电磁阀通电时，则压力油经阀2再经阀3进入缸左腔，速度由阀3控制。(一般阀2的节流口应调得比阀3的大，否则阀3不起作用)。此种回路中，阀2一直工作，不会发生前冲现象。第六章 流量控制阀空气压力缸作功时,其速度是控制的对象。此时用流量控制阀来调节空气压力缸的排出空气量(流量),或调节空气压力缸的输入空气量(流量),就可达到控制空气压力缸工作速度的目的。在这样的空气压力管路中,调节空气压力缸的排出流量,称为“出口节流式回路”,调节空气压力缸的输入流量,称为,“入口节流式回路”。图1示为这两种流量控制方式,在单向阀的方向不同时,可用两个方向。对于象空气压力马达那样的连续旋转的执行机构,应控制其单位时间的转数(如印O转/分)。此时也用流量控制阀来调节空压马达的排出空气量(流量),或调节空压马达的输入空气量(流量)。另外,当空压马达用于搬送货物、清扫装置等场合时,要喷出空气而做功,这时必须调节空气的喷出流量。6.1种类:1. 节流润节流阀部空气流通面积可以任意改变,一般用在空气管路中