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CKD電磁閥系統故障分析及處理方法
點擊次數：267 發布時間：2016-12-30
CKD電磁閥系統故障分析及處理方法
CKD電磁閥該系統在使用過程中發現許多問題，如錐閥反向泄漏大，錐口密封不嚴，閥套變形，閥芯易磨損和被卡，基本插件密封易切，裝卸困難，控制蓋板上梭閥密封不嚴，不能保證主閥芯在無信號時可靠地處于關閉狀態而造成系統內泄，執行機構位置不穩定等。造成這些問題的主要原因是加工精度達不到要求，材質熱處理不過關。
CKD電磁閥該系統在使用過程中還曾出現步進梁下降時換向閥塊內有異常撞擊聲，閥架劇烈振動，同時伴有尖叫聲，步進梁只能斷續下降，且速度很慢。對比例閥3個測壓點測試，M1p,M3p點壓力在正常范圍內，但M2p壓力值在2.0～5.0MPa擺動。然而，比例閥給定電壓和反饋電壓測試值都在設定的參數范圍內，未發現異常。再將邏輯錐閥1控制蓋板泄油口P拆開觀察，步進梁下降時，泄油口應立即泄油，但當M2p壓力值波動時，泄油口也斷續泄油。據此可判斷邏輯錐閥1閥芯存在內泄，動平衡不穩定而造成故障。從解體情況也發現，邏輯錐閥1基本插件閥芯嚴重磨損，閥芯錐面與閥套接觸面直徑增大。
邏輯CKD電磁閥基體插件。其功能是通過控制蓋板上的電磁鐵M2得失電來實現邏輯錐閥的啟閉。當M2失電時，邏輯錐閥閥芯在控制油和主閥芯彈簧作用下關閉，阻止壓力油從油口B進入油口A。當M2得電時，控制油被堵，主閥芯彈簧油腔Ap壓力CKD電磁閥泄回油箱。這時如果油口B、A壓力油作用在主閥芯上的水平力能克服彈簧力和彈簧油腔Ap的背壓時，主閥芯就開啟，油口B的壓力油進入油口A。
步進梁上升時，CKD電磁閥關閉；步進梁下降時，錐閥開啟，所以可從邏輯錐閥開啟狀態的靜力平衡條件來分析故障原因。
閥開啟時，假如略去閥芯自重、摩擦力和液動力影響，作用在錐閥閥芯的力平衡方程式為：PBAB+PAAA=K(L+δ)+PXAAP整理得：（1）式中，PB、PA為油口B、A壓力值；PX為彈簧油腔背壓值；K為主閥芯彈簧剛度；L為主閥彈簧的預壓縮量；δ為主閥開口度；AA、AB為油口A、B處有效作用面積；AAP為彈簧油腔AP處有效作用面積。
由（1）式可看出，主閥芯的開口度與主油口B、A壓力值及其有效作用面積、彈簧油腔背壓等有關。對于預先制定好的基本插件，主閥芯彈簧剛度和預壓縮量不變。所以，當閥芯與閥套由于閥芯磨損而造成油口B壓力油進入彈簧油腔AP時，PX增大，使主閥芯開口度δ變小。
CKD電磁閥閥套配有小錐面磨損，造成油口B、A有效作用面積分配發生變化，即AA值增大，AB值減少。但PA為系統背壓，相對于PB的壓力值很小，所以PBAB和PAAA不能平衡，導致閥芯向右移動，閥芯開口度減小，這時油口B壓力升高，閥芯向左移動。這樣，閥芯在閥套內的反復振蕩過程引起過流壓力變化不均而產生尖叫聲和振動。機加工和裝配上的原因可造成閥芯和閥套沿軸線方向配合間隙不等，產生不平衡的徑向液動力，如果該力不平衡，閥芯移動時將產生很大的摩擦阻力，使閥芯移動困難。因此，在閥芯表面開有平衡槽，如果閥芯表面磨損，平衡槽會失去作用而造成閥芯故障。另外，油封長度過長，換向時產生困油沖擊，也是不可忽視的原因。