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伺服阀维修方法、原因分析

伺服阀维修方法、原因分析

     伺服阀工作原理典型的伺服阀由永磁力矩马达、喷嘴、档板、阀芯、阀套和控制腔组成(见图)。当输入线圈通入电流时,档板向右移动,使右边喷嘴的节流作用加强,流量减少,右侧背压上升;同时使左边喷嘴节流作用减小,流量增加,左侧背压下降。阀芯两端的作用力失去平衡,阀芯遂向左移动。高压油从S流向C2,送到负载。负载回油通过C1流过回油口,进入油箱。阀芯的位移量与力矩马达的输入电流成正比,作用在阀芯上的液压力与弹簧力相平衡,因此在平衡状态下力矩马达的差动电流与阀芯的位移成正比。如果输入的电流反向,则流量也反向。表中是伺服阀的分类。  伺服阀主要用在电气液压伺服系统中作为执行元件(见液压伺服系统)。在伺服系统中,液压执行机构同电气及气动执行机构相比,具有快速性好、单位重量输出功率大、传动平稳、抗干扰能力强等特点。另一方面,在伺服系统中传递信号和校正特性时多用电气元件。因此,现代高性能的伺服系统也都采用电液方式,伺服阀就是这种系统的必需元件。  伺服阀结构比较复杂,造价高,对油的质量和清洁度要求高。新型的伺服阀正试图克服这些缺点,例如利用电致伸缩元件的伺服阀,使结构大为简化。另一个方向是研制特殊的工作油(如电气粘性油)。这种工作油能在电磁的作用下改变粘性系数。利用这一性质就可通过电信号直接控制油流根据故障现象为液压油缸动作不良,判断出伺服阀阀芯在动作过程中有颤抖动作,其原因可分为电气和机械两大部分。因电气故障处理较快,为尽快维修,故从电气处理开始。1.电气部分设为电气部分出现故障,则有可能为控制信号串人交流信号、接线端子松动.连线接触不良。信号发生回路硬件故障,伺服放大回路硬件故障等原因。经检查,可以排除控制信号串入交流信号的可能,接线端子牢固无松动现象,连线无接触不良,更换信号发生回路硬件模块和伺服放大回路硬件模块,故障现象依旧,采用示波器测量,信号正常。至此,基本排除电气部分故障。2.液压部分分别依次排除以下故障的可能性:油压管道和油缸内有空气、液压油污染、油缸内漏严重、控制油路和主油路压力不稳定。更后认定是伺服阀本体故障。更换伺服阀先导部分.开机正常。经拆开检查,发现力矩马达导磁体与衔铁缝隙中有许多金属屑,相当于减小了衔铁在中位时的每个气隙长度g。根据《液压控制系统》的分析结论:当|x/g|>1/3时(x为衔铁端部偏离中位的位移),衔铁总是不稳定的。因此认为液压系统中的金属屑被吸附在永磁体上,减小了气隙长度g,破坏了力矩马达原有的静态特性,是本次故障的根本原因。维护措施针对本次故障原因,以及分析的其他可能,采取了以下措施:1.定期更换油路滤芯,清理变质油由于此次故障由液压油中金属污染造成,因此定期更换该系统油路中的滤芯,放掉滤油器中存油,可防止污物进入伺服阀,有效的防止故障发生,延长伺服阀的运行时间。力矩马达和先导阀完全浸泡在与回油相通的油液里,位置又处于管道的盲端,所以该处的油液几乎不流动,易氧化变质,因此需定期放掉变质的液压油。2.定期更换液压油,加强液压油的管理液压油在长期工作中会氧化焦化,并且液压系统中的泵.阀、油缸等的磨损,会产生一些金属屑,它们会降低液压油的品质,造成故障。根据近几年液压油使用周期和油品化验结果,要每10个月更换一次液压油,才能保证设备无计划外停机。3.定期更换伺服阀此次故障的直接原因为力矩马达被污染导致伺服阀动作不良,因此定期清洗、更换力矩马达和先导阀,防止污染,从而杜绝故障发生。伺服阀的装拆应在尽可能干净的环境中进行,操作时应先去掉接到伺服阀上的电气信号,再卸掉液压系统的压力,然后拆下伺服阀。在干净、相容的商用溶剂中清洗所有的零件,零件可以晾干或用软气管以洁净、干燥的空气吹干。清洗后的伺服阀,可以作为备件轮流使用,降低费用。4.定期更换检查电气信号,紧固接线端子,防止松动,检查连线,防止接触不良伺服阀是精密制造的机电一体化产品,精度极高,对污染十分敏感,它在维护、清洁及对维护工作重要性的认识等方面的要求非常高,在实际使用中一定要引起足够的重视。

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