一起阀控型液压舵机故障的排除

一起阀控型液压舵机故障的排除

在对工厂进行重新设计和安装后，如果连接到电源，则假定自己向右转舵。如果排除故障，则认为折断后不会转动方向盘。排除这两个故障后,反思处理过程,总结故障诊断的思路,似有所得,整理出来,就教于同行。鉴于需待排除前一故障后才能发现后一故障,为便于讨论,前一故障称为“案例”故障,后一故障称为“案中案”故障。该舵机,No.1和No.2两套系统见图1。动力,每套系统来自一台电动定向定量液压泵组。•液压泵组排出分别通过A、C和B、D等四个截止阀并联于左、右撞缸。•带四个单向阀的安全阀组一台。•电液控三位四通换向阀(弹簧对中型)一台,由一个电控三位四通换向阀(先导阀)和一个液控三位四通换向阀(主阀)组成。1操能手柄自动右转执进厂检修后试舵发现:•启动No.1液压油泵,操舵手柄尚在零位即自动右转舵。•向左操舵,转舵正常,停止操舵就自动右转舵。誗自动右转舵达到极限舵角,安全阀起跳。2“案例”的故障诊断2.1u3000故障点的识别一般装置可分为独立区域和共用区域(参见图1)。•独立区域,是指装置中仅供某分系统独自使用且其他分系统不可能使用的部分。该舵机分为两个独立区域,分别是No.1和No.2两套动力/操控分系统(各包括动力泵和操控用阀门)。•共用区域,是指可用于两个或两个以上分系统的区域(称为系统回路的节点或共用点)。该舵机装置的共用区域就是转舵油缸。若两套舵机油泵机组并接于唯一的控制阀组且只有一台安全阀组,则控制阀组也是共用区域。(2)轮流单独使用各独立区域,确认故障区域单独使用某独立区域有故障,而单独使用其他独立区域无故障,即可确认故障在某独立区域。本例故障,就是使用No.2动力/操控系统替代No.1动力/操控系统。若故障现象消除,可判定故障在No.1独立区域,只需在No.1独立区域寻找故障点;若故障现象依旧,一般也只需继续在共用区域寻找故障点(两个独立区域存在同样故障的可能性极小)。2.2动力/困难液压系统要确定No.1动力/操控系统的故障单元,需了解No.1动力/操控系统主要组成部分和功能。No.1动力/操控系统,由动力油泵和控制阀组等两个单元组成:动力油泵,提供转舵动力;控制阀组,控制转舵方向。既然故障现象是自行向右转舵,可排除动力油泵故障的可能,确定故障单元是控制阀组。使用以上两种方法,需要熟悉液压系统,熟知液压元件职能符号和系统图。2.3先导阀故障要知道具体的故障元件,需了解故障单元(控制阀组)的组成和工作原理。No.1动力/操控系统的控制阀组,包括主阀、先导阀、带四个单向阀的安全阀组等三个元件(见图1)。•主阀是M型液动三位四通阀,不同工作位决定动力油进入不同撞缸(另一侧撞缸回油)或不进入撞缸,从而决定转舵方向或不转舵。•先导阀是Y型电磁三位四通阀,不同工作位决定主阀的工作位置。•带四个单向阀的安全阀组,保证系统安全。•操舵机构不发出转舵指令,先导阀阀芯和主阀阀芯都位于中位,舵机不转动。•操舵机构给出左舵或右舵指令,先导阀移至左位或右位,使主阀移至右位或左位,动力油通入右或左撞缸,舵机向左或右转舵。故障时,操舵机构未发出转舵指令移动先导阀阀芯,自动向右转舵,故障元件可能有二:(1)先导阀故障,阀芯已处于右位(开启)。(2)主阀故障,阀芯已处于左位(开启);或处于中位但打开了动力油通往左撞缸的油路。鉴于故障时舵机能转舵,可排除带四个单向阀的安全阀组导致故障的可能。手动(用螺丝刀)强行改变先导阀阀芯位置,见其移动、复位都正常,可排除先导阀故障(情况(1))的可能。从而可判定,故障元件是主阀(情况(2))。2.4液压阀的合理测量要确定故障零件,需了解故障元件(主阀)的构成和功能。主阀由阀体和阀芯组成(见图2和图1):•阀体,有P(油泵供油)、T(回油箱)、A(通舵机右撞缸)、B(通舵机左撞缸)四个油孔,分别与阀孔内四个沟槽相通。•阀芯,有五个密封凸肩,中心有纵向通孔。•阀芯处于中位(图2所示位置),油泵来油→P孔→阀芯中心孔→T孔→油箱,不转舵。•阀芯处于左位,油泵来油→P孔→B孔→左撞缸,右撞缸→A孔→T孔→油箱,向右转舵。•阀芯处于右位,油泵来油→P孔→A孔→右撞缸,左撞缸→B孔→T孔→油箱,向左转舵。拆解检查主阀,发现阀芯是故障零件———阀芯左右端反装,致使其处于中位时,油路是油泵来油→P孔→A孔→右撞缸,左撞缸→B孔→T孔→油箱,故油泵一启动,舵机即自行向右转舵(见图3)。调转主阀阀芯左右端,确认正确,装复后再使用No.1动力泵组试舵,“案例”故障消除——不操舵时,舵不再自行向右转舵。使用以上两种方法,需要掌握液压舵机中液压阀的构造和工作原理,弄清液压阀阀孔间的连通关系。顺便指出,液压阀的功能阀孔一般有三种:•控制油孔,例如先导阀的P′、T′、A′、B′孔及主阀体上的内控油孔、外控油孔等;•连通孔,为连接工作油孔或控制油孔而开设的孔道,例如主阀阀芯的中心通孔。此外,为加工工艺需要还有工艺孔。工艺孔一般不经机械加工,内壁粗糙,较易辨识。为了不装错阀芯,需了解阀体和阀芯的构造、各孔道的连通情况、阀体与阀芯的位置关系(即阀芯在阀体的中位、左位、右位三个位置时,阀孔、阀体沟槽、阀芯凸肩间的位置关系)等。有些阀,为利于回油,通T孔的沟槽较其他三槽宽,也可作为安装参考。3缺乏压力正常消除“案例”故障后,又出现了“案中案”故障——操舵后,油泵压力正常,但无论操左舵或操右舵,舵叶都不转动。“案中案”故障的诊断,也可按“案例”故障诊断,分为确定故障区域、确定故障单元、确定故障元件、确定故障零件等四步。3.1划分公共区域和独立区域，并确认错误区域转用No.2动力/操控系统,操舵正常,故障消失,证明故障仍在No.1动力/操控系统(独立区域)。3.2动力油泵,提供转奏动力No.1动力/操控系统,包括动力油泵和控制阀组等两个单元组成。•动力油泵,提供转舵动力;因舵机原先能转舵,可排除动力油泵有故障,从而可确定故障单元仍是控制阀组。还可换用故障单元备件(备用控制组阀)验证,若故障现象消失即可确认故障单元是No.1控制阀组。3.3安全阀组不同转阀组NO.1动力/操控系统控制阀组,包括主阀、先导阀和带四个单向阀的安全阀组。•带四个单向阀的安全阀组,因舵机原先能转舵,可排除其故障的可能。•先导阀,用螺丝刀顶动其阀芯强行打开,舵仍没有反应,可排除其故障的可能。因此,故障元件可能是:(2)连接先导阀至主阀的油道。3.4先导阀控制主阀该舵机,主阀与先导阀装配在一起,见图4。解体主阀和先导阀,用吹烟、灌油等方法弄清二者阀体结合面之间的孔道连通情况。先导阀与主阀配合面的孔道见图5,主阀与先导阀配合面的孔道见图6。先导阀控制主阀有内控和外控两种方式:•内控,油泵来油P,经主阀“内控油孔”通至先导阀P′液控油孔(见图4上图),作为先导阀驱动主阀的动力油;此时先导阀盲孔遮蔽主阀“外控油孔”。•外控,油泵来油P,经主阀“外控油孔”通至先导阀P′孔(见图4下图),作为先导阀驱动主阀的动力油。此时,先导阀的盲孔遮蔽主阀的“内控油孔”。该舵机先导阀以内控方式控制主阀。检查发现厂方检修后装复先导阀时误按外控方式安装,将先导阀安装左右反向,即先导阀的盲孔遮蔽了主阀的“内控油孔”,油泵来油P不能经主阀的“内控油孔”通至先导阀P′孔,先导阀没有动力油,不能控制主阀,导致无法转舵。至此,确认故障原因是先导阀安装左右错位。将先导阀左右调整180°(即将先导阀的盲孔对着主阀“外控油孔”)安装,试操舵正常,故障排除。4能力、结构及操作综上所述,使用以上方法寻找故障点,需要:•熟悉液压系统,•熟知液压元件职能符号和系统图,•掌握液压舵机中液压阀的构造和工作原理,•弄清液压阀各阀孔间的连通关系。这要求轮机人员:•加强