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當前位置:產品應用 > 噴嘴擋板式電液伺服閥故障分析

噴嘴擋板式電液伺服閥故障分析

電液伺服閥的故障模式

噴嘴擋板式結構原理如圖3-124所示,主要由電磁、液壓兩部分組成。電磁部分是永磁式力矩馬達,由永久磁鐵、導磁體、銜鐵、控制線圈和彈簧管組成。液壓部分是結構對稱的二級液壓放大器,前置級是雙噴嘴擋板閥,功率級是四通滑閥红中彩票|官网登录;滑閥通過反饋桿與銜鐵擋板組件相連。

電液伺服閥出現故障時,將導致系統無法正常工作,不能實現自動控制,甚至引起系統劇烈振蕩红中彩票|官网登录,造成巨大的經濟損失。

電液伺服閥的一些常見的红中彩票|官网登录、典型故障原因及現象歸納于表3-8。

3-8  電液伺服閥的一些常見的红中彩票|官网登录、典型的故障原因及現象

項目

  故障模式         

    故障原因     

        現象                 

  對系統影響           

    

   

   

  

 

 

 

   

 

1.線圈斷線          

                     

零件加工粗糙红中彩票|官网登录,

引線位置太緊湊

閥無動作,驅動電流I0。     

系統不能正常工作               

2.銜鐵卡住或受到限位         

工作氣隙內有雜物 

            

閥無動作、運動受到限制                                

系統不能正常工作或執行機構速度受限制红中彩票|官网登录。                       

3.反饋小球磨損或脫落        

磨損  

伺服閥滯環增大,零區不穩定。           

系統遲緩增大,系統不穩定红中彩票|官网登录。                  

磁鋼磁性太強或太弱     

主要是環境影響

振動、流量太小 

系統不穩定,執行機構反應慢。     

6.反饋桿彎曲        

疲勞或人為所致     

閥不能正常工作               

系統失效                       

   噴嘴

   擋板

1.噴嘴或節流孔局部堵塞或全部堵塞           

油液污染           

                 

伺服閥零偏改變或伺服閥無流量輸出                         

系統零偏變化,系統頻響大幅度下降红中彩票|官网登录,系統不穩定红中彩票|官网登录。               

2.濾芯堵塞         

油液污染      

伺服閥流量減少红中彩票|官网登录,逐漸堵塞       

引起系統頻響有所下降,系統不穩定

   滑閥

   放大

      

1.刃邊磨損        

磨損          

泄漏、流體噪聲增大、零偏增大                             

系統承卸載比變化,油溫升高红中彩票|官网登录,其他液壓元件磨損加劇               

2.徑向閥芯磨損  

磨損

泄漏逐漸增大、零偏增大红中彩票|官网登录、增益下降           

系統承卸載比變化油溫升高,其他液壓元件磨損加劇。             

3.滑閥卡滯          

污染红中彩票|官网登录、變形         

滯環增大、卡死               

系統頻響降低,遲緩增大,         

 

 

密封件老化、密封件與工作介質不符 

壽命已到、油液不適所致       

閥不能正常工作內、外滲油、堵塞             

伺服閥不能正常工作红中彩票|官网登录,閥門不能參與調節或使油質劣化               

 

引起電液伺服閥故障的主要原因   

現場調查顯示伺服閥卡澀故障的占70%,內泄漏量大的占20%左右,由其它原因引起的零偏不穩的占5%左右,從統計數字看,這些故障發生得比較頻繁,經過現場調研分析及多次試驗,發現造成伺服閥故障頻繁的原因主要有以下三個方面:

1)油質的劣化。伺服閥是一種很精密的元件红中彩票|官网登录,對油質污染顆粒度的要求很嚴,抗燃油污染顆粒度增加,極易造成伺服閥堵塞红中彩票|官网登录红中彩票|官网登录、卡澀,同時红中彩票|官网登录,形成顆粒磨損,使閥芯的磨損加劇红中彩票|官网登录,內泄漏量增加;酸值升高,對伺服閥部件產生腐蝕作用,特別是對伺服閥閥芯及閥套銳邊的腐蝕,這是使伺服閥內泄漏增加的主要原因。

2)使用環境惡劣。伺服閥長期在高溫下工作,對力矩馬達的工作特性有嚴重影響,同時長期高溫下工作加速了伺服閥的磨損及油質的劣化,形成惡性循環。

3)控制信號有較強的高頻干擾,致使伺服閥經常處于低幅值高頻抖動,這樣伺服閥的彈簧管將加速疲勞红中彩票|官网登录,剛度迅速降低,導致伺服閥振動,現正對此問題進行處理。

 

 

 

 

電液伺服閥的選用

    選用時要考慮電液伺服閥的特性红中彩票|官网登录,如零漂、零偏小红中彩票|官网登录,不靈敏區小红中彩票|官网登录,線性度好等;還要注意伺服閥的外形尺寸能否為機器的布局所接受,以及盡可能縮短伺服閥和執行元件間的連接管道或將伺服閥直接固定在執行元件上;在某些工作環境較惡劣的情況下红中彩票|官网登录,應該選用抗污染能力較強(即對油液清潔度要求較低)的伺服閥。

選擇伺服閥時红中彩票|官网登录,應使額定流量、額定壓力分別大于或等于實際需要的負載流量和實際使用壓力。但使用壓力降低后红中彩票|官网登录红中彩票|官网登录,不但影響其輸出流量,也會使閥的不靈敏區增加红中彩票|官网登录,頻寬降低等。

電液伺服閥的選用步驟

① 確定類型

根據系統的控制任務及負載性質等確定伺服閥的類型。

② 確定伺服閥的種類和性能指標

根據系統的性能要求,確定伺服閥的種類及性能指標『熘胁势眧官网登录?刂凭纫蟾叩南到y,擬采用分辨率高、滯環小的伺服閥红中彩票|官网登录;外負載力大時,擬采用壓力增益高的伺服閥。

③ 確定伺服閥的規格

根據負載的大小和要求的控制速度,確定伺服閥的規格,即確定額定壓力和額定流量。

④ 選擇合適的額定電流

每種規格的伺服閥红中彩票|官网登录,有2~3種額定電流值可供選用。雖然較大的額定電流要求采用較大功率的伺服放大器红中彩票|官网登录,但較大額定電流值的閥具有較強的抗干擾能力。

電液伺服閥的安裝、使用與維護

① 電液伺服閥在安裝前,切勿拆下保護板和力矩馬達上蓋,更不允許隨意撥動調零機構,以免引起性能變化红中彩票|官网登录红中彩票|官网登录,零部件損傷及污染等故障。

② 安裝伺服閥的連接板红中彩票|官网登录,其表面應光滑平直。

③ 油液管路中應盡量避免采用焊接式管接頭。

④ 工作介質選用石油基液壓油,或根據需要選用其他的油液,推薦油液粘度60-450SUS@38℃。油液清潔等級通常情況為ISO 4406<14/11红中彩票|官网登录,長壽命使用ISO 4406<13/10。

⑤ 一般應在伺服閥進口處的管路上,安裝無旁路、帶報警的高壓過濾器红中彩票|官网登录,過濾器精度為5~10μm。

⑥ 管路系統安裝后,應按規定進行清洗和沖洗,當油液清潔度確已達到要求時,才能安裝伺服閥红中彩票|官网登录。

⑦ 油箱必須密封并加空氣濾清器。在加新油時红中彩票|官网登录,要求使用名義精度為5μm的濾油器過濾。

⑧ 電液伺服閥的安裝位置應盡可能靠近液壓執行元件,以盡量減少其間的有效容積,提高液壓固有頻率,從而提高系統的頻寬红中彩票|官网登录。

⑨ 電液伺服閥與執行元件之間盡量避免使用軟管,管內應排盡氣體,以免降低系統的彈性模數,從而避免液壓固有頻率和系統頻寬的降低。

⑩ 安裝伺服閥時應對以下方面認真檢查:伺服閥的安裝面上是否有污物附著,進出油口是否接好红中彩票|官网登录,密封圈是否完好及定位銷孔是否正確;伺服閥的聯接螺釘是否均勻擰緊红中彩票|官网登录,在工作油壓下是否有外泄漏红中彩票|官网登录;在接通電路前,先檢查插頭、插座、接線柱有無脫焊、短路等故障红中彩票|官网登录。一切正常后红中彩票|官网登录红中彩票|官网登录,再接通電路檢查伺服閥的極性。

11 伺服閥在使用中應注意以下主要事項:工作油液應定期抽樣檢驗红中彩票|官网登录,至少每年更換一次新油。為延長油液的使用壽命,建議油溫盡量保持在40℃左右,避免在超過50℃時長期使用,濾芯應3~6個月更換一次红中彩票|官网登录。

電液伺服閥常見故障分析

  服閥不動作,導致執行元件不動作

  可能原因:

①組成伺服閥的某些零部件損壞红中彩票|官网登录;

②工作介質污染,引起節流孔、噴嘴或其它油路堵塞,或污物粘附在擋板上將擋板頂死,或污物將閥芯卡死;

③力矩馬達線圈斷線、插頭插座接線柱脫焊、松脫短路等红中彩票|官网登录;

④供油壓力調節偏低,使控制壓力太低红中彩票|官网登录;

⑤與伺服放大器的接線不正確或接線不良红中彩票|官网登录;

⑥閥安裝面的平面度差;

⑦伺服閥的進出油口接反红中彩票|官网登录。

⑵ 零漂

  可能原因:

①伺服閥本身原因(如銜鐵組件松動红中彩票|官网登录、內裝過濾器堵塞、壓合的噴嘴松動红中彩票|官网登录、噴嘴被污物堵塞等)红中彩票|官网登录;

②油溫變化較大红中彩票|官网登录;

③油源壓力大幅度變化;

④油液污染嚴重红中彩票|官网登录;

⑤電氣零位與機械零位不重合。

⑶ 伺服閥的輸出流量小

  可能原因:

①供油壓力低;

②輸入伺服閥的流量不足红中彩票|官网登录,或系統存在嚴重的內红中彩票|官网登录、外泄漏红中彩票|官网登录;

③伺服放大器的輸出功率不足;

④閥的內裝過濾器被污物堵塞。

⑷ 伺服閥的穩定性差,穩態誤差大,產生振動

  可能原因:

①執行機構和被調對象的摩擦特性、低剛度、低速度下引起的不連續振動;

②工作介質內存在空氣;

③連接伺服閥和伺服缸之間的管道彈性變形;

④反饋機構中的間隙;

⑤外界因素的干擾;

⑥機械信號傳遞機構中的間隙和機械變形,使系統產生不靈敏區(死區)。

⑸ 無信號輸入红中彩票|官网登录,但執行機構向一邊移動

  可能原因:

①兩個噴嘴與擋板的距離不相等;

②工作氣隙不相等;

③有一個噴嘴堵塞,或通向一個噴嘴的節流通道堵塞;

④主滑閥卡死在某一位置。

⑹ 靜耗量增大红中彩票|官网登录,壓力增益下降

  可能原因:

①由于磨損,滑閥與閥套之間的配合間隙增大红中彩票|官网登录,導致系統供油不足;

②窗口塌邊。

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