电液伺服阀在液压系统中的故障诊断及分析

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1、HydraulicsPneumatics＆Seals／No．05．2013电液伺服阀在液压系统中的故障诊断及分析李伟业(南京机电液压工程研究中心南京机电液压工程研究中心重点试验室，江苏南京210061)摘要：该文从电液伺服阀的组成及工作原理人手，分析了电液伺服阀在液压系统中的故障，并给出了排除方法，以便工程人员参考。关键词：电液伺服阀；组成及工作原理；故障排除中图分类号：TH137文献标识码：A文章编号：1008—0813(2013)05—0043—03TheDiagnosisandAnalysisoftheElec

2、trohydralicServovalesonHydralicSystemsLIWei-ye(NanjingEngineeringInstituteofAircraftSystems，theImportantLaboratoryofNanjing，Nanjing210061，China)Abstract：Startfromservovalvecomponentsandworkingprinciple，analyzethefaultinhydraulicsystem，andgivethemethodtosolve．Ke

3、ywordselectrohydralicservovales；componentsandworkingprinciple；diagnosisandexclusionO引言压力矩和输入信号电流产生的电磁力矩相平衡时。阀芯将停止运动。此时阀芯位移为，对应输出流量为电液伺服阀广泛应用于电液伺服系统中，用于电Q，且阀芯位移或在负载压力为定值时阀的输出流量与液伺服系统的位置、速度、加速度和力的控制。它是将输入电流信号成比例。阀的工作原理图见图1。电控制信号转换成液压功率信号的关键元件，系统的品质将直接受着伺服阀性能的影响。电

4、液伺服阀在伺服系统中出现故障时，若能准确、快速地诊断出故障所在的部位和原因，将对企业提高经济效益有重要意义。1伺服阀的组成及工作原理伺服阀由永磁力矩马达、喷嘴挡板构成的第一级电液转换与功率放大和第二级滑阀液压功率放大组成。力矩马达由磁钢、上下导磁体、控制线圈及将弹簧管、反馈杆、挡板、衔铁组合在一起的衔铁组件组成。反馈杆小球插在阀芯中间的槽内。喷嘴挡板级由一个回油节流孔、两个固定节流孔和两个喷嘴挡板可变节流1一闽芯2一节流孔3一喷嘴4一衔铁5一线圈6一挡板7一磁钢孔组成。当给线圈输入正或负信号电流时，在力矩马达8一导磁

5、体9一弹簧管lO一插头座11-调整垫片12一油滤的固定磁通和控制磁通相互作用下。力矩马达将输出13一反馈杆l4一可拆卸油滤l5一第五供油L成比例的正或负力矩，挡板输出一定位移。从而使两个图1伺服阀的工作原理图可变节流孔液阻发生变化，喷嘴挡板级向阀芯两端输2伺服阀常见故障诊断及分析出相应的负载流量和负载压力，驱动阀芯向相应的方2．1伺服阀输入控制信号而无流量输出向运动。阀芯运动将带动反馈杆运动，产生反馈力矩反伺服阀是液压伺服系统的核心元件。若在整个系馈到力矩马达上。直到反馈杆反馈力矩、喷嘴挡板的液统中油缸不动或慢慢爬行

6、，则说明伺服阀没有流量输出。具体原因有六种：a．线圈断路．b．线圈引线与插头焊收稿日期：2012—12—17作者简介：李伟业(1978一)，女，青海西宁人，工程师，本科，主要研究方向接处断开；c．无信号输入；d．两个线圈的极性相反；e．回为伺服阀产品设计。油节流孔堵塞；f油滤堵塞。具体分析如下。43液压气动与密封／2O13年第05期阀芯静态力平衡方程：从图2的工作原理分析，阀的油滤部分堵塞，会使供油rKnA8：K【xv+KhXv压力p减小，喷档级控制腔内的压力P，：减小。当伺式中一喷嘴孔轴心线到衔铁组件旋转中心距离；

7、服阀输入信号电流时，阀芯两端的驱动力比阀芯的反——喷嘴挡板压力增益；馈力和液动力X之和小，阀芯的行程减小，、，——阀芯端面积；输出流量QL减小，所以执行机构的速度减慢。挡板转角；Xp-rO广—]K——阀芯液动力刚度。一j璺。故障a、b和e是因为输入力矩马达线圈的信号电流为零；故障d是因为力矩马达两个线圈因输入的信．p1HF1：1l号电流极性相反。力矩马达线圈的信号电流为零或输’Q，入的信号电流极性相反，均会使力矩马达线圈内没有＼．控制磁通．因而不能使衔铁组件绕薄壁中心旋转，喷档级不能输出相应的压力K和流量来驱动阀芯向

8、相固定节流孔固定节流孔应的方向运动，伺服阀无流量输出。故障e是因为回油图2伺服阀喷嘴挡板工作原理图节流孔堵塞后造成喷嘴挡板级两控制腔内的压力相等，2．4伺服阀内泄漏增大阀芯两端的驱动力相等．阀芯不能朝相应的方向运动而伺服阀在系统中内泄漏增大时能够引起系统性能输出流量。故障f是因为油滤部分堵塞后使进油压力P不稳定，压力、流量的不正常。而且对于一个