3.2任务3.2 方向回路的故障诊断及排除

任务3.2方向回路的故障诊断及排除一、学习要求1.弄清换向回路和锁紧回路的工作原理。2.学会换向回路和锁紧回路故障诊断及排除方法。3.用实践检验真理，培养科学精神。二、知识准备1．换向回路的组成和工作原理执行元件的换向一般可采用各种换向阀来实现，在闭式系统中，可采用双向变量泵控制液流的方向来实现执行元件（液压缸或液压马达）的换向。（1）用换向阀控制的换向回路的组成和工作原理用三位四通电磁换向阀控制的换向回路的组成和工作原理如动画所示。（2）用双向变量泵控制的换向回路的组成和工作原理如图

所示为用双向变量泵控制的换向回路的组成和工作原理图，液压缸5的活塞向右运动时，其进油流量大于排油流量，双向变量泵1的吸油侧流量不足，辅助泵2来补充流量；改变双向变量泵l的供油方向，活塞向左运动，排油流量大于进油流量，泵l吸油侧多余的油液通过由缸5进油侧压力控制的二位四通阀4和溢流阀6排回油箱。溢流阀6和溢流阀8既可使活塞向左或向右运动时泵吸油侧有一定的吸入压力，又可使活塞运动平稳。溢流阀7是防止系统过载的安全阀。这种回路适用压力较高、流量较大的场合。用双向变量泵控制的换向回路的组成和工作原理2．锁紧回路的组成和工作原理锁紧回路的作用是使执行元件能在任意位置上停留,以及在停止工作时，防止在受力的情况下发生移动。采用双液控单向阀的锁紧回路如动画所示，在这种回路中液压缸的进、回油路中都串接液控单向阀，活塞可以在行程的任何位置锁紧，其锁紧精度只受液压缸内少量的内泄漏影响，因此，锁紧精度较高。3．方向回路故障诊断及排除（1）“换向阀选用不当，出现振动和噪声”故障诊断及排除在如图所示的用三位四通电磁换向阀控制的换向回路中，活塞向左移动时，常会产生噪声，系统还伴随有剧烈振动。三位四通电磁换向阀处于右位工作时，油液进入无杆腔，推动活塞向左移动，而因为A1，<A2，所以无杆的回油会比有杆腔的进油大得多，如果只按液压泵流量选用电磁换向阀的规格，不但压力损失大增，而且阀芯上所受的液压力也会大增，远大于电磁铁的有效吸力而影响换向，导致电磁铁经常烧坏，另一方面，如果与无杆腔相连的管道也是按液压泵的流量选定，液压缸返回行程中，该段管内流速将远大于允许的最大流速，而管道内沿程压力损失与流速的平方成正比，压力损失增加，导致压力急降和管内液流流态变差，出现振动和噪声。这个故障的维修方法是：将该回路中的三位四通电磁换向阀换成较大的规格电磁换向阀，振动和噪声明显降低，但会发现在电磁换向阀处于中位锁紧时，活塞杆的位置会缓慢发生微动，在有外负载的情况下更为明显。引起这种现象的原因是：由于换向阀阀芯与阀体孔间有间隙，内部泄漏是不可避免的，加之液压缸也会有一定的泄漏，因此在需要精度要求较高的液压系统可用双液控单向阀组成液压锁紧换向回路。（2）“换向无缓冲，引起液压冲击”故障诊断及排除如图所示为采用三位四通电磁换向阀的卸压回路图，该回路的电磁换向阀的中位机能为M型，当换向阀处于中位时，液压泵提供的油液由换向阀中位卸荷，直接流回油箱。在高压、大流量液压系统中，当换向阀发生切换时，系统会出现较大冲击。

出现这种故障的原因是：三位换向阀中具有卸荷功能的除了M型以外，还有H型和K型的三位换向阀，这类换向阀组成的卸压回路一般用于低压、小流量的液压系统中。对于高压、大流量的液压系统，当液压泵的出口压力由高压切换到几乎为零压，或由零压迅速切换上升到高压时，必然在换向阀切换时产生液压冲击。同时还由于电磁换向阀切换迅速，无缓冲时间，迫使液压冲击加剧。如图5-10(b)所示，将三位四通电磁换向阀更换成三位四通电液换向阀，由于电液换向阀中的液动阀换向的时间可调，换向有一定的缓冲时间，使液压泵的出口压力上升或下降有个变化过程，提高换向的平稳性，从而避免了明显的压力冲击，回路中单向阀的作用是使液压泵卸荷时仍有一定的压力值（0.2～0.3MPa）,供控制油路使用。（3）“用换向阀控制的换向回路不换向”故障诊断及排除序号故障原因维修方法1液压泵故障检修或更换液压泵2溢流阀故障检修或更换溢流阀3换向阀故障检修或更换换向阀4液压缸或液压马达故障检修或更换液压缸或液压马达（4）“用双向变量泵控制的换向回路不换向”故障诊断及排除序号故障原因维修方法1溢流阀7故障，系统压力上不去检修或更换溢流阀72液压缸活塞与活塞杆摩擦阻力大，别劲调整其配合间隙3单向阀故障检修或更换单向阀4液压泵故障检修或更换液压泵（5）“锁紧回路不可靠锁紧”故障诊断及排除序号故障原因维修方法1液压缸或液压马达泄漏检修或更换液压缸或液压马达2液压单向阀泄漏检修或更换液压单向阀3管路泄漏检修或更换管道及管接头4换向阀选的不对更换换向阀课程思政案例培养科学精神：实践是检验真理的唯一标准解析：现场观察或通过视频观察方向回路的组成，加深大家对方向回路的组成的认识。启示：毛主席说：“理论与实践的统一，是马克思主义的一个最基本的原则”。（《毛泽东选集》第5卷第297页）坚持实践是检验真理的标准，就是坚持马克思主义，坚持辩证唯物主义。“实践是检验真理的唯一标准”的原话，是毛泽东最先提出来的，1963年11月，刘少奇、邓小平等人在东湖宾馆写《在战争与和平问题上的两条路线——五评苏共中央公开信》，