液壓閥,在液壓系統(tǒng)中,被用來限制壓力、流量和改變液流的方向; 液壓閥一般由閥體、至少一個(gè)閥芯,以及控制操作部分組成。 本文興迪源機(jī)械帶來液壓閥的功能結(jié)構(gòu),導(dǎo)致液壓閥失效的原因有哪些。
一、液壓閥的功能結(jié)構(gòu):
1)液壓閥的功能:
液壓閥,在液壓系統(tǒng)中,被用來限制壓力、流量和改變液流的方向。
2)液壓閥的結(jié)構(gòu):
液壓閥一般由閥體、至少一個(gè)閥芯,以及控制操作部分組成,大多還帶有彈簧。閥體上至少有兩個(gè)液流的通口,形成至少一條液流通道。
閥芯本身并不能直接感知流量和液流的方向。 閥芯只是一個(gè)機(jī)械部件,工作時(shí)受到多種力(液壓力、彈簧力、機(jī)械或手柄力推動(dòng)力、電磁力等)的作用,服從力平衡原則:在且只在這些力的作用下移動(dòng)。如果受到的所有力相平衡,就停住不動(dòng)。
閥芯和閥體共同形成的液流通道一通流面積或/和形狀,就和系統(tǒng)中其他元件的狀態(tài)一起決定液流的壓力、流量和方向,從而影響系統(tǒng)某部分的壓力、執(zhí)行器的運(yùn)動(dòng)和停止。 所以,液壓閥,從本質(zhì)上來說,就是通流面積或/和形狀可以調(diào)節(jié)改變的裝置。
如已述及,在通流面積或和形狀改變的地方,壓力會(huì)明顯下降,術(shù)語稱局部壓力損失。 局部壓力損失(兩側(cè)壓差)受通流面積和通過的流量影響,大致如圖5-1所示 :通流面積越小,流量越大,則壓差越大。
圖5-1 通過液流通道的流量、通流面積和兩側(cè)壓差
a)液流示意 b)流量-壓差關(guān)系
A—通流面積,A?<A? q—流量 ?p—壓差,?p=P?-P?
在這里,流量與壓差互為因果。所以,也可以說,壓差越大,則流量越大。所以,所有的閥都有其流量-壓差(壓力)特性,其特性可以反映,在通過定流量時(shí),進(jìn)出口之間的壓差。
閥芯也是有質(zhì)量的,因此,從一個(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)需要的位置,總需要些時(shí)間,雖說也許很短。在這段時(shí)間中,其他一些因素也在變,這些就決定了液壓閥的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。
二、導(dǎo)致液壓閥失效的原因有哪些?
液壓閥失效會(huì)對整個(gè)液壓系統(tǒng)產(chǎn)生巨大的影響,本文以液壓閥失效的集中常見現(xiàn)象為出發(fā)點(diǎn),對液壓閥失效原因進(jìn)行了簡要的總結(jié),希望可以給大家提供一定的參考。
1)機(jī)械性失效:
1、磨損:液壓閥芯、閥套、閥體等機(jī)械零件的運(yùn)動(dòng)副間,在使用時(shí)不斷產(chǎn)生摩擦,使得零件尺寸形狀和表面質(zhì)量發(fā)生變化而失效。
2、疲勞:在長期變載荷下工作,液壓閥中的彈簧會(huì)因疲勞造成彈簧變軟、彈簧長度縮短或整個(gè)折斷;閥芯、閥座也會(huì)因疲勞,產(chǎn)生裂紋、剝落或其它損壞。這些都有可能使閥失效。
3、變形:液壓閥零件在加工過程中的殘留應(yīng)力和使用過程中的外載荷應(yīng)力超過零件材料的屈服強(qiáng)度時(shí),零件產(chǎn)生變形,不能完成正常功能而失效。
4、腐蝕:液壓油中混有過多的水分或酸性物質(zhì),長時(shí)間使用后,會(huì)腐蝕液壓閥中的有關(guān)零件,使其喪失應(yīng)有的精度而失效。
2)液壓卡緊:
壓力油液流經(jīng)液壓閥圓柱形滑閥結(jié)構(gòu)時(shí),作用在閥芯上的徑向不平衡力使閥芯卡住,稱為“液壓卡緊”。
3)液壓沖擊:
液壓系統(tǒng)由于迅速換向或關(guān)閉油道,使系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)的油液突然換向或停止流動(dòng),而引起壓力急劇上升,形成一個(gè)很大的壓力峰值,即為液壓沖擊。
4)氣穴現(xiàn)象:
在液壓系統(tǒng)中,因液體流速變化引起壓力下降而產(chǎn)生氣泡的現(xiàn)象叫做“氣穴”。氣穴和氣蝕使液壓系統(tǒng)工作性能惡化,可靠性降低。
綜上所述:液壓閥的機(jī)械性失效除加工制造因素外,主要與管理有關(guān),因此不要等到液壓系統(tǒng)無法正常工作時(shí)才重視。
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