液压阀的功能结构,导致液压阀失效的原因有哪些

行业动态     |     2019-11-06
摘要:液压阀,在液压系统中,被用来限制压力、流量和改变液流的方向; 液压阀一般由阀体、至少一个阀芯,以及控制操作部分组成。 本文兴迪源机械带来液压阀的功能结构,导致液压阀失效的原因有哪些。

  液压阀,在液压系统中,被用来限制压力、流量和改变液流的方向; 液压阀一般由阀体、至少一个阀芯,以及控制操作部分组成。 本文兴迪源机械带来液压阀的功能结构,导致液压阀失效的原因有哪些。

  一、液压阀的功能结构

  1)液压阀的功能:

  液压阀,在液压系统中,被用来限制压力、流量和改变液流的方向。

  2)液压阀的结构:

  液压阀一般由阀体、至少一个阀芯,以及控制操作部分组成,大多还带有弹簧。阀体上至少有两个液流的通口,形成至少一条液流通道。

  阀芯本身并不能直接感知流量和液流的方向。 阀芯只是一个机械部件,工作时受到多种力(液压力、弹簧力、机械或手柄力推动力、电磁力等)的作用,服从力平衡原则:在且只在这些力的作用下移动。如果受到的所有力相平衡,就停住不动。

  阀芯和阀体共同形成的液流通道一通流面积或/和形状,就和系统中其他元件的状态一起决定液流的压力、流量和方向,从而影响系统某部分的压力、执行器的运动和停止。 所以,液压阀,从本质上来说,就是通流面积或/和形状可以调节改变的装置。

  如已述及,在通流面积或和形状改变的地方,压力会明显下降,术语称局部压力损失。 局部压力损失(两侧压差)受通流面积和通过的流量影响,大致如图5-1所示 :通流面积越小,流量越大,则压差越大。

  图5-1 通过液流通道的流量、通流面积和两侧压差

  a)液流示意 b)流量-压差关系

  A—通流面积,A₁<A₂  q—流量 ∆p—压差,∆p=P₁-P₂

  在这里,流量与压差互为因果。所以,也可以说,压差越大,则流量越大。所以,所有的阀都有其流量-压差(压力)特性,其特性可以反映,在通过定流量时,进出口之间的压差。

  阀芯也是有质量的,因此,从一个位置移动到另一个需要的位置,总需要些时间,虽说也许很短。在这段时间中,其他一些因素也在变,这些就决定了液压阀的动态响应特性。

  二、导致液压阀失效的原因有哪些

  液压阀失效会对整个液压系统产生巨大的影响,本文以液压阀失效的集中常见现象为出发点,对液压阀失效原因进行了简要的总结,希望可以给大家提供一定的参考。

  1)机械性失效:

  1、磨损:液压阀芯、阀套、阀体等机械零件的运动副间,在使用时不断产生摩擦,使得零件尺寸形状和表面质量发生变化而失效。

  2、疲劳:在长期变载荷下工作,液压阀中的弹簧会因疲劳造成弹簧变软、弹簧长度缩短或整个折断;阀芯、阀座也会因疲劳,产生裂纹、剥落或其它损坏。这些都有可能使阀失效。

  3、变形:液压阀零件在加工过程中的残留应力和使用过程中的外载荷应力超过零件材料的屈服强度时,零件产生变形,不能完成正常功能而失效。

  4、腐蚀:液压油中混有过多的水分或酸性物质,长时间使用后,会腐蚀液压阀中的有关零件,使其丧失应有的精度而失效。

  2)液压卡紧:

  压力油液流经液压阀圆柱形滑阀结构时,作用在阀芯上的径向不平衡力使阀芯卡住,称为“液压卡紧”。

  3)液压冲击:

  液压系统由于迅速换向或关闭油道,使系统内流动的油液突然换向或停止流动,而引起压力急剧上升,形成一个很大的压力峰值,即为液压冲击。

  4)气穴现象:

  在液压系统中,因液体流速变化引起压力下降而产生气泡的现象叫做“气穴”。气穴和气蚀使液压系统工作性能恶化,可靠性降低。

  综上所述:液压阀的机械性失效除加工制造因素外,主要与管理有关,因此不要等到液压系统无法正常工作时才重视。

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部分文段和图片摘自:
 
《白话液压》
 
作者:张海平
 
由兴迪源机械编辑
 
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