电液比例溢流阀在液压加载系统中的应用.

1、Hydraulics Pn eumatics&Seals/No.9.2011电气控制故障，反之则是液压系统故障。(2当判断为液压系统故障时，如果故障现象为液压缸活塞杆自动外伸(即夹送辊 自动压下，则原因是液压缸内泄，需要更换液压缸。如果是液压缸活塞杆自动缩回(即夹送辊自动抬起，则是无杆腔回路中单向阀或安全阀内泄，这时需要依次更换这些阀 再判断具体故障点，当更换到某个阀时，故障消除,就可判定为该阀故障。一般情况下 应先换安全阀，因为安全阀在生产过程中开启频繁，相对易发生因弹簧失效而导致的 压力不足,本次故障中的阀芯断裂较为少见。(3区分伺服阀故障和电气控制故障的方法可采用伺服阀调试工具，把伺服阀

2、与 电气控制系统脱开，用调试工具驱动伺服阀可判断出伺用阀是否正常。当然也可更 换一台新的伺服阀来判断原伺服阀是否存在故障，如果新阀装上后系统故障消失，可 认为是阀的问题，如果换上新阀，仍存在问题，就需要在电气控制系统上找原因了。(4由于受到冲击，压力传感器及位置传感器都有可能损坏，在确保换向阀和伺服 阀接线可靠的前提下，可以通过对比现场机械表的读数和操作台 HMI上的数值是否 一致来判断传感器的好坏。查找故障不能靠拍脑袋和碰运气地随机更换备件，只有经过综合分析判断，才能 准确及时地找到故障排除问题，保障生产顺利进行。参考文献1 雷天觉新编液压工程手册M.北京:北京理工大学出版社,1998.2

3、张利平.液压气动系统设计手册M.北京:机械工业出版社,1998.3 马玉贵，马志军.液压件检修与故障排除问答M,北京:中国建材工业出版社，2001.4 王积伟，吴振顺.控制工程基础M,北京:高等教育出版社,2001.电液比例溢流阀在液压加载系统中的应用张红涛王新晴梁升朱会杰(解放军理工大学工程兵工程学院，江苏南京210007摘要:液压加载系统是通过动态调节电液比例溢流阀溢流压力，以控制液压缸油液压力，实现对液压系统负载的模拟加载。对电液比例溢流阀在液压加载系统中的 应用加以阐述，以及在安装调试过程中电液比例溢流阀出现的问题进行分析、说明，为液压加载系统正确调试和使用提供参考。关键词:液压加载系

4、统；电液比例溢流阀；先导阀;模拟加载中图分类号：TH137.9文献标识码:A文章编号：1008-0813(201109-0025-03The Applicati on of Electro-hydraulic Proporti on Relief Valve toHydraulic Loadi ng SystemZHANG Hon g-Tao WANG Xi n-qi ng LIANG She ng ZHU Hui-jie(I nstitute of En gi neeri ng,PLA un iv.of sci. &Tech,Nanji ng210007,Chi naAbstract:The

5、 hydraulic system of Load ing is dyn amically adjusted by the pressure of electro-hydraulic proportion relief valve to control the oil pressure in hydraulic cylinder and load the simulation load on the hydraulic system.The application of electro- hydraulic proportion relief value to hydraulic system

6、 of load addition is described,and the problems in in stallati on and debuggi ng process are an alyzed and expla ined in this paper.lt provides correctly debuggi ng and use refere nee for the hydraulic load system.Key Words:hydraulic Loadi ng system;electro-hydraulic proporti on relief valve;pilot v

7、alve;loadi ng simulatio n0引言电液比例溢流阀是一种性能介于普通液压控制阀与电液伺服阀之间的阀，它可以根据计算机输出的电信号实现对液压系统的压力、流量和运动状态等工作参数的 连续、精确、远程控制。而且在制造可靠性、成本、抗污染等方面有很好的性能，因此广泛的应用于液压控制系统中。液压加载系统是用来对挖掘机，推土机收稿日期：2011-03-25作者简介:张红涛（1986-,男，解放军理工大学工程兵工程学院在读硕士研究生，主要从事液压检测方面的研究。25液压气动与密封/2011年第9期等工程机械的作业性能进行评价，同时为发现和解决液压系统全局性的、潜在 的故障提供依据的检测设

8、备。本文以电液比例溢流阀在加载系统中使用时出现的问 题进行分析，以及解决问题的方案进行说明。1液压加载系统的组成与工作原理液压加载系统由PC机控制与模拟加载阀块两部分组成，模拟加载阀块由两个先导式电液比例溢流阀，两个单向阀，两个压力传感 器,一个温度传感器组成（如图1所示。这种把多个液压元件集成在一个模块中的方案，在满足加载性能的同时，提高了抗污染能力，减少振动造成的工作故障，使检测 安装过程得到很好的简化图1液压加载系统工作原理图液压加载系统是通过计算机发出控制信号，经过模拟量输出模块输出伺服控制， 放大板把控制信号转化为电信号，控制模拟加载阀块来调节电液比例溢流阀阀芯的 开口，调节油液压力

9、的大小，从而在液压油路中模拟工作装置外部负载。操作手进行 操作需要检测的设备，计算机采集模拟加载阀块回油路中温度传感器信号以及进、 回油口压力信号，对数据进行分析，从而实现对工作装置液压系统的整体作业性能评 价。2电液比例溢流阀的安装与调试为了验证液压加载系统的工作性能，进行如下试验。需要的试验器材有：液压工 作试验台，液压模拟加载系统，挖掘机斗杆液压缸等。把液压加载阀块如图2所示进行安装，安装完毕后，通过模拟加载系统对斗杆液压缸进行加载、减载的液压试验。 通过PC机对模拟加载系统加载0%(即溢流阀1或溢流阀2的两端压差为零时，油液 畅通,当换向阀上位接通时，液压缸不能进行伸缩运动，回油压力很

10、高，系统压力显示P 为5MPa,压力传感器P1显示4.82MPa压力传感器P2显示4.74MPa换向阀下位接 通时,液压缸也不能进行伸缩运动，系统压力P显示5MPa,压力传感器P1显示 4.86MPa压力传感器P2显示4.75MPa。图2液压加载系统试验台安装图试验设备在正常工作情况下，换向阀中位接通时，系统压力为零；换向阀上位或者 下位接通时，斗杆液压缸进行伸缩运动，系统回油压力应该为零。检测液压工作试验 台的工作状态良好，斗杆液压缸在实际工作中也能正常工作，只能说明使用电液比例 溢流阀过程中出现问题，对故障进行以下分析：(1电液比例溢流阀的背压问题，根据压力传感器P2显示回油压力很高，说明

11、液 压试验台回油有背压。先导式电溢比例流阀的结构图如3所示。图3先导式电液比例溢流阀结构图作用在先导阀上的液动力F,当液压力F与比例电磁铁吸力Fm相等，先导滑阀阀芯受力平衡，阀芯稳定在某一位置，先导滑阀开口一定，先导滑阀 前腔压力即主阀上腔压力p1为一定值（p1V P，主阀阀芯在上下两腔压力P和P1及弹簧力、液动力的共同作用下处于受力平衡，主阀开口一定，保证溢流阀的进 口压力P与电磁吸力成正比，调节输入的电流大小，及可调节阀的进口压力。由于有 回油背压的作用，先导阀阀芯的受力改变，阀芯需要在液动力和电磁力、由于背压产 生的油压阻力共同作用下平衡。只有P1n D2r p2 n D2+F m时先导

12、阀芯才能打开，由于系统压力和回油背压相差不大，先导阀阀芯很难 打开。主阀芯上下端面压力相等，阀芯打不开，所以斗杆液压缸不能运动。26Hydraulics Pn eumatics & Seals/No.9.201111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111去掉液压试验台回油路上的背压阀，回油管直接放入液压油缸中，回油压力为 零。重启试验台

13、，经过试验可知：液压缸依然不能运动，或者运动速度及其缓慢。(2把模拟加载阀块(如图1所示中溢流阀2主阀芯取出,溢流阀两端油液联通，换 向阀上位移动，液压缸能够顺利的完成伸缩运动，或者溢流阀1的主阀芯取出，换向阀 下位接通，液压缸能够顺利的完成伸缩运动，试验说明模拟加载阀块中的单向阀工作 性能是完好的。长时间的工作使用，液压油的性质会发生变化，油液中可能存在颗粒 等其它污染物，堵塞阻尼孔、内泄孔等细小的油液通道。打开模拟加载阀块，检查先 导式电液比例溢流阀的阻尼孔是畅通的，没有被液压油的污染物堵塞。先导式比例 溢流阀的先导阀的回油方式采用的是内泄方式，先导阀的回油孔也是畅通的。对油 液通道进行清

14、洗，重启试验台进行测试，斗杆液压缸仍然不能进行运动。(3检查先导阀阀芯。在零加载的情况下，没有电流，电磁力为零，只能是先导阀阻 尼孔、先导阀阀芯、先导阀座的间距设置不合理，先导阀阀芯的运动空间受到限制，当先导阀阀芯受到液动力时，阀芯不能打开,所以斗杆液压缸不能运动。使用内六角 扳手，调整先导阀阀座的位置，使先导阀阀芯在阻尼孔和先导阀阀座之间有合适的运 动空间，使阀芯受到液动力作用时阀芯能够移动。重新操作液压试验台，斗杆液压缸 能够正常运动了，通过工控机进行对模拟加载模块的加载、减载，能够很好的进行工 作和检测。同时在调节先导阀阀座前，放大板输出的电流范围是0800mA，电液比 例溢流阀的加载压

15、力范围是030MPa他们成正比关系。当先导阀阀座调整以后，电流与压力的关系也发生变化，电流与压力的关系就要重 新标定，以确保加载、减载过程的准确性、安全性。3结束语液压加载系统通过室内模拟作业取代室外实验，检测液压工作装置在不同负荷条件下的反应，对液压工作装置的作业性能进行 评价(如操作性、异响、温升与整体作业性能，同时为发现和解决液压系统全局性的 故障提供依据。电液比例溢流阀是液压加载系统的核心，本文以电液比例溢流阀在液压加载系统的安装与调试过程中出现的问题进行分析，说明要使阀可靠工作，尤其要解决好电液比例溢流阀的背压、孔堵塞、先导阀阀芯运动空间等问题。液压加载 系统通过电流控制电液比例溢流

16、阀开度的大小，对于远程伺服控制，以及在精确加载方面有重要的意义。参考文献1王积伟，章宏甲，黄谊液压和气压传动M.北京:机械工业出版社,2005.2路甬祥，胡大，郁凯元.新原理比例溢流阀基型阀的开发J.浙江大学 学报,1985(1.3郁凯元，胡大，路甬祥闭环控制先导比例溢流阀压力-流量特性计算机仿真J中国机械工程，2000(6.4刘江,谭宝成,牟云霞.PLC在电液比例控制系统中的应用J.机电一体化,2008.贾光政，孟祥伟,张富臣.基于PLC的比例控制液压加载系统J.液压与气动,2010(7.6谢建胡一全,田桂等基于电液比例溢流阀的模拟加载系统的研究J.液压气动与密封,2009(1.11111111111111111111111111111111