压力继电器的故障排除与修理

压力继电器是一种将油液的压力信号转换成电信号的电液控制元件(液电转换开关)。当液压系统中的油液压力达到压力继电器的调节压力时，即发出电信号，以控制电磁铁、电磁离合器、继电器等电气元件动作，使油路换向、卸压，执行机构实现顺序动作，或关闭电机，使系统停止工作，起安全保护作用等。

压力继电器按动作方式可分为直接动作型和先导型；按延时性可分为不带延时调节和带延时调节的；按动作值的调节方式可分为弹簧调节型和开关位置调节型。

图5--65(a)为直动型，压力油与弹簧力相互作用使柱塞上移或下移压合微动开关不同触点使电气线路变化而发出信号。

图5—65(b)为先导型，液压油首先进入二位三通先导阀，压力高时，工作为下位，压力油进入柱塞下腔，柱塞上移，使微动开关动作。当压力下降时，二位三通阀上位工作，柱塞下移，微动开关复位。

图5—65(c)为带延时调节的压力继电器。在先导阀与柱塞之间加一单向节流装置，调节进入柱塞下腔流量的大小，可使微动开关经不同延时时间后才动作。若将单向阀反装，即为延时复位。

图5-65(d)为开关位置调节型。调节微动开关上下位置，可使杠杆在不同的压力点与开关接触。

各种压力继电器，尽管类型不同，原理只有一个，即靠液体压力与弹簧力的平衡，使柱塞或杠杆产生一定的位移，将电气开关接通与断开。图5—56为DP型压力继电器工作原理图。

图5-67～图5-71为各种压力继电器结构示例图。

1.压力调节螺钉

2.主弹簧

3.阀盖

4.弹簧座5.钢球

6.钢球

7.钢球

8.副调节螺钉9.副弹簧

10.阀芯

11.橡胶薄膜12.销

13.杠杆

14.微动开关

15.中体(阀体)

压力继电器的调整与使用

压力继电器是将液压压力讯号转变为电讯号，实现电路的接通或断开的开关元件。在液压设备的自动控制中起着重要的作用。因此它要能可靠地用油液压力控制电路的开与关，其最重要的性能是灵敏度和重复精度：

灵敏度是指执行光件从一种状态(如动作)改变为另一种状态(如复位)时进油腔压力的变化范围(返回区间);重复精度是指在相同的调定压力下，执行元件做重复动作时，进油腔压力之间的最大差值-不同型号规格的压力继电器规定了不同的灵敏度和重复精度。例如PF型压力继电器的灵敏度(返回区间或通断区间),当油液压力在G.3MPa时，一般为0.5MPa,在20MPa时为1MPa左右，压力在32MPa时、一般为1.5MPa。DP型压力继电器一般为0.35～0.8MPa,并且可以调节。PF型压力继电器的重复精度一般为=0.15MPa左右；DP型压力继电器为0.02～0.05MPa。

压力继电器的调整包括对压力继电器本身的调整和用在不同回路中的调整两个方面。

(一)压力继电器本身的调整

为了正确使用压力继电器，使其充分发挥其可靠的开关性能、必须子以调整、压力继电器的调整正确与否，常常是使用中少出故障的关键所在，下面以DP型为例说明其调整方法：

①当系统压力波动较大(负载变化大)时，为防止误发动作讯号，需调出一定宽度的返回区间(灵敏度)。返回区间调节太小，即过于灵敏，容易误发动作。调节时，先调副弹簧，决定返回区间值的大小。一般螺钉拧入得越多，返回区间值越大。然后再调主弹簧，定出动作时发讯压力值(动作压力)

②当系统压力波动不大，对返回区间无特殊要求，即波动值不至于导致误发讯号时，其调整顺序是：先将副弹簧调节螺钉松开，然后再调主弹簧(旋转调节螺钉1),定出发讯压力值(动作压力)。

(二)压力继电器在回路中的调整与使用

压力继电器在回路中，主要用于：①实现顺序动作，例如夹紧油缸夹紧后压力继电器发讯使工作油缸转快进；②实现顺序动作和安全保护，例如夹紧油缸夹紧后，压力继电器发出讯号，才能使工作油缸转入进给。以免未经夹紧而转入工作进给，发生危险。又如因切削力过大，压力继电器发出信号，使工作台停止进给或使之快退，以防损坏刀具或工件；③保证尺寸(或位置)精度并实现顺序动作，如加工中心刀库回转到位后.进行刀具的夹紧；动力滑台碰到死挡铁后，压力继电器发出信号，使动力滑台快退，以保证工件的尺寸精度(如镗盲孔等)。

压力继电器是一种压力反映元件，其任务只是把系统某一较稳定的压力变为电信号，反映出去，以控制其它的顺序动作。如果压力不稳定，就会使它误发信号，使工作循环乱套。因此首先必须研究在液压系统整个循环过程中，何时何处的压力是稳定的，何时何处的压力是不够稳定的，以便将压力继电器安放在正确的位置，并进行合理的调整。所以压力继电器用在回路中必须解决两个问题：①通过分析液压系统在整个工作循环过程中的压力变化状况及分布状况，找出在该回路中最合适的装配连接位置；②正确进行调整。

1.进油调速系统中“死挡铁伴留压力继电器”的使用和调整

1)进油调速系统压力变化和压力分布状况的初略分析与压力继电器安放位置的选择如图5—72所示，从液压缸的力平衡方程分析可知：

①当系统从工进转为死挡铁停留时，泵压P只有一较小的变化量，其值的大小对于变量泵系统，与变量泵的特性有关；对于定量泵系统，则与溢流阀的启闭特性有关。

②当系统从工进至死挡铁停留时，油缸前腔压力P₁有明显上升变化，且P₁max≈P乘。这是因为在工进时，前腔压力取决于负载，而在死挡铁停留时，前腔与泵之间已无油液流动，根据巴斯卡原理，前腔压力最大上升至泵压P原。

③从工进至死挡铁停留时，油缸12背腔压力P₂略有下降，但并不为零。这是因为背腔装有溢流阀10(背压阀),以阻止背压腔卸压。

根据上述分析可知，压力继电器应放在压力变化最明显处，即应靠近油缸前腔P₁处；放在背腔，因P₂变化值小，不能使压力继电器动作灵敏，不合适。放在泵出口，因P乘变化不大也不适合，所以压力继电器

放在调速阀7的出口至油缸12的进口之间较适当。否则压力继电器将不发讯号或误发讯号。

2)进油调速系统压力继电器的调节

在进口调速系统中，是升压发讯号。对压力继电器返回区间无特殊要求，为提高其重复精度，返回区间宜调小些，即在调整前首先将副弹簧调松是有利的。

根据经验，一般Px≥P₁+(0.5～1MPa),压力继电器的动作压力Pyy=P-0.3MPa较为合适(

P₁是由外负载决定的)。

调整方法是：将滑台顶到死挡铁上，将压力继电器及泵的调压弹簧(或溢流阀的调压弹簧)均适当调松，交替地调整上述两个弹簧，使压力继电器在Pw=P氧-0.3MPa时动作，然后使P素回原值。

调节时，在保证工进平稳的前提下，适当降低背压值，可使压力继电器更可靠地动作；若转换过程中冲击太大，可适当减少泵的流量；若泊缸工进转快退时冲击大，可适当调整电液阀5的阻尼调节螺钉。

上述调整都是指静态参数的调整。因此，按上述方法调整后，在动态过程中可能出现一些异常现象。比如，刚一快进就快退、刚一转工进就后退等。这是由于动态过程中出现了压力冲击，当冲击压力大于Py,时就会出现这种误发信号的现象。因为冲击压力升高与碰上死挡铁使压力升高对压力而言是一回事。所不伺的前者是瞬时升高，升高后又迅速下降；后者是缓慢稳定升高，升高后压力不下降，而DP—63型压力继电器比较灵敏，动作时间为0.01～0.02秒。冲击压力的维持时间有可能大于0.01～0.02秒，因而出现误动作这可以从电路设计来克服这一现象。如果如图5—73所示压力继电器YJ与行程开关XK并联，二者中只要有一个动作，油缸就要后退，这样便会出现因冲击压力而造成误动作，特别是XK的摆放位置也会有影响，若放在未碰死挡铁前压合的位置上，YJ就起不到保证尺寸精度的作用，只能起故障指示(如刀具损坏)作用；若将XK放在死挡铁停留之后，则XK就不起作用了，所以为解决这一故障和矛盾，可将XK与YJ串联(图5—74),在转换过程中，尺管YJ有可能因冲击压力而动作，但由于XK未压合，IDT就不会通电，而油缸就不可能后退，只有二者都压合，油缸才能后退。

2.回油节流调速条统“死挡铁停留压力继电器”的使用和调整

I)压力变化和压力分布状况的分析与压力继电器安放位置的选择

如图5—75所示，压力继电器YJ⑧用于工进转死挡铁停留后，发讯给电液阀5,实现快退。

出口调速系统的压力分布规律如下：

①快进启动、快进阶段：与进口调速系统相同。

②快进转工进阶段：由于回油路突然加上节流负载，背腔压力突然上升，前腔压力随之上升。在空工进时，背腔压力,对于的油缸，有P₂=2P。

③转入工进后：P₁≈P裂，这时P案值达到泵压上限值，这是变量特性或溢流特性决定的。

④死挡铁停留时：油缸左腔(前腔)压力达到泵压上限值，右腔压力逐渐趋于零。

通过上述分析，从工进转死挡铁停留时，左腔压力基本上等于泵压P不变，所以应将压力继电器安放在油缸出口与调速阀进口之间，因为当碰到死挡铁后，油缸内已无油液流动，这时调速阀的减压阀处于大开口，节流阀保持原开口，压力油逐渐卸压而趋于“零”压，利用这一变化很大的卸压过程，让压力继电器发出“停留一快退”的负信号(复位)—零压(卸压)发讯。此处所用的压力继电器最好是低压压力继电器DP—10型。

2)回油节流系统中压力继电器的调整：

①初定泵压Pg;

②确定快进速度

⑥确定顺序阀的调整值：

④调定工进速度

⑤确定背压值P₂,必须在切削或工作过程中测定而调整。背压值的大小可通过泵压的调整确定，从油缸的力平衡方程有：

由上式可知，要想提高背压P₂,必须提高P泵，根据调速阀的要求，△Pr>0.5MPa,因此P₂>0.5MPa.

为使运动平稳和使压力继电器能可靠工作，可适当加大P₂值到0.8~1MPa

⑥再次确定泵压值。

⑦确定压力继电器的复位值，全切削时的背压值确定后，尽量将压力继电器的弹簧调松一些，以保证可靠地复位和停留时间不要太长。

⑧最后校核各参数，测定循环时间。

3.夹紧油路中压力继电器的使用与调整

与进给回路中一样，压力继电器用于夹紧回路中的作用也是发顺序动作信号和起安全保护作用，对于有机械自锁的液压夹紧回路，只要求压力继电器发出可靠的夹紧信号即可，一旦可章地夹紧，在加工中，即使夹紧力突然下降，也不会造成事故。我们主要讨论无机械自锁的夹紧油路。

1)单独能源夹紧油路

如图5-76所示，由单独的泵源供给夹紧，这样可免受其它部分的干扰。图中(b)的夹紧压力可调节且由于减压阀有稳定出口压力的作用，压力继电器误动作的可能性减少。

当IDT通电，接通夹紧油路，压力油进入夹紧缸下腔，使活塞上移，接触被夹紧的工件后负载增大，压力上升。当压力上升到压力继电器的调整值时，压力继电器动作，发出信号，若压力下降到某值时，压力继电器复位。

这种回路中的压力器调节较简单。

2)共用能源的夹紧油路

其优点是节省一套能源装置，但如处理不当(如液压油路，电气线路设计),对于无机械自锁的夹紧系统容易产生干扰，使动作不正常。

①夹紧油路与主油路的连接。

根据进给压力P进与夹紧压力P夹的不同情况，在夹紧油路与主油路的连接上有不同的方式。

图5-77双点划线方框中，分别放置图5-78a)、b)、c)支路及元件，实现①P夹=P进；②P夹>P进；③P夹<P进的不同工作要求。此种同路中压力继电器的作用是当夹紧后，由它发讯给进给回路。

②夹紧回路中压力继电器的调整。

上述方案中，压力继电器所起作用完全相同，所以调整原则也是一致的，压力继电器的动作值可调节为：Py性=[P奥max-(0.03～0.05)]MPa

Pyi位=「P夹min+(0.0)～0.02)]MPa

压力继电器的故障分析与排除

压力继电器的故障主要是误发动作以及不发讯号，正确使用和调整可避免此类故障。

(一)压力继电器本身产生的误发信号故障

1)因柱塞与中体的配合不好，或因毛刺和不清洁：致使柱塞卡死，压力继电器不动作。阀芯(柱塞)与中体孔的配合间隙应保证为0.007~0.015mm,毛刺要除干净，装配时先清洗干净，再在表面涂二硫化钼(黑色),加强润滑、用户往往以为二硫化钼为污物而将其洗掉、这是不对的。

2)橡胶薄膜破裂。压力继电器的工作原理是油液压力上升，薄膜鼓起推动柱塞而工作。当薄膜破裂时压力油直接作用在柱塞上，会有油液从柱塞和中体孔的配合间隙泄漏出去，使压力继电器的动作值和返回区间均有明显变化和出现不稳定现象，因而造成误发动作，此时只有更换新的薄膜。

3)微动开关定位不牢，DP—63型压力继电器的微动开关，原来仅靠一个螺钉压紧定位，不致前移，一个小螺钉顶微动开关背面，不致后移。后来在微动开关前后均加顶丝后，有所改进，但仍感刚性不足。因此，在接线、拆线时，螺丝刀加给微动开关上的力和维修时拆外罩时碰扭电线的力，均造成微动开关错位，致使动作值发生变化(改变原来已调好的动作压力)而误发动作信号。

4)微动开关不灵敏，复位性差。微动开关内的簧片弹力不够、触头压下后便弹不起来，或因灰尘粘住触头、使微动开关电信号不正常而误发动作讯号。此时应修理或更换微动开关。

5)压力继电器的制造精度不好。例如杠杆在中体槽内别劲，弹簧下座和上体之间的配合间隙太小。柱塞尺寸不对头等，以及压力继电器主副调节螺钉调得很松，杠杆起不到压下撒动开关的作用，压力继电器失灵。

6)柱塞在装入中体孔内时，表层涂了一层二硫化钼润滑剂，用以改善滑阀(柱塞)移动状况，并非不干净，用户在拆修清洗后要重新抹上，否则会产生柱塞移动不灵活而出现误动作。

7)对PF型压力继电器，如泄油腔不直接接回油箱，则会由于泄油口背压过高导致误发讯号。

8)对差动式压力继电器，因微动开关部分和泄油腔是用橡胶膜隔开的，当进油腔和泄油腔接反时，压力油便会冲破橡胶隔膜进入微动开关，从而损坏微动开关，产生误动作或不动作。另外，由于调压弹簧腔和泄油腔相通，调节螺钉处又无密封装置，因而在调节螺钉处会出现外漏现象，所以泄油口L与进油腔P不能接反，而且泄油口L须单独回油接油箱(参阅图5-71)。

(二)因回路原因，产生的压力继电器误动作(图5—79)

1)对夹紧动作速度需进行调节(有速度快慢要求)的系统，可用进、回油节流调速方式来实现调速。但如果用压力继电器作顺序安全锁的转换元件时，只能采取进口节流调速，否则产生误动作。

①进口调速压力继电器应接在单向节流阀(或单向调速阀)4之后。这样方向阀3突然切换时，产生的液压冲击被单向节流阀4所吸收，压力冲击波的强度减弱。因此，压力继电器工作较可靠[图5-79a].

②出口调速当夹紧油缸下行速度调慢时，存在较大的背压力，进油腔压力较高，方向阀切换时产生的液压冲击直接作用在压力继电器上，使其不能正常动作，难以调好。因为如将发讯压力调高，则可能出现夹紧后压力不够而使压力继电器不能发讯；稍调低又有可能频繁发讯。只有将单向节流阀开得大大的(下行速度快),压力继电器才勉强能工作。但在油缸活塞启动瞬间压力继电器仍有“跳动”现象，即先误发讯号，接著发“失压”信号(图5—79b)。

2)在进油节流调速系统中，若将压力继电器安设在回油路上，则可能误发动作信号或不发动作信号。这可参阅前述的分析，而应该将压力继电器安设在进油油路的油缸与流量调节阀之间。另外为防止油缸启动时压力冲击而误发讯号，可设法使压力继电器的发讯电路在油缸启动时处于开路状态(见前述图5—74)。

3)在出油节流调速系统中，油缸运动时受到节流口的阻尼作用，回油腔存在一定背压力，当油缸运动到头靠死死挡铁后，背压消失。因此，只能将压力继电器装设在油缸回油与节流阀之间的回油油道上，装在其它位置则可能不发信号或误发讯号。由于背压一般较低，因此应选用调压范围为0~-1MPa的DP—10型压力继电器为好，而不要用压力较高的压力继电器。否则，便可能误发讯号。

(三)因其它原因产生的误发动信号或不发信号

1)油路里的压力往往是波动的，当波动值超过一定范围，即宽于压力继电器的通断调节区间值一返回区间值时，此压力继电器可能误发讯号。适当将压力继电器的返回区间调宽些，对压力继电器的工作稳定性是有好处的。因为当油路里压力降值不超过返回区间的范围时，压力继电器便不会发“失压”信号。

2)因泵或其它阀(溢流阀、减压阀)的故障，系统压力建立不起来，或者存在较大的压力偏移现象，使压力继电器不发动作信号或误发动作信号。此时应检查泵阀的毛病，子以排除。

这类泵阀故障主要有：溢流阀阻尼孔被堵塞，阀芯卡死在大开度位置；变量叶片泵的调压弹簧被卡住.定子环被卡死在零偏心处，叶片甩不出等；减压阀出口压力值低；快进电磁阀卡死等等。

3)液压系统在启动及速度换接时，产生压力冲击较大，使压力继电器误动作。一般冲击压力是不可避免的，可采用图2--15所示的加阻尼的方法，或者使压力继电器的发信号电路在冲击压力时处于开路状态。

4)油缸中途卡住等意外情况导致压力继电器提前作动作转换(误发信号)。此时用行程阀或行程开关作信号转换元件要比用压力继电器更可靠，但有些回路因控制上的需要非选用压力继电器不可时，为防止在终点之外发误信号，可在终点加电器行程开关，使压力继电器在终点发出的信号才是有效的。

5)因油缸严重内泄漏，使压力腔和回油腔串腔，工作压力腔压力上不去，或压力时时变化也导致压力继电器误发动作或不发信号。

6)除了压力继电器误发动作信号或不发信号外，在夹紧回路与工作进给回路的综合系统中(图5—

80)往往出现“定位夹紧一工作进给一工作快退”反复动作的怪现象。

对于压力继电器来说，压力值的大小和该压力所持续的时间决定它是否动作和复位。

当夹紧后，压力继电器YJ发出信号，使工作缸快进，而快进时因负载较小泵压经常低于工作进给时的泵压。这样，快进时的泵压P素快进与夹紧压力继电器的复位值Pyy就有几种可能：

P暴快进<Pr

P莱快进PyJyP家快进>PyJ

在工作油缸的启动过程中，三种状况有一齐出现的可能；在油缸稳态快进时，只存在其中一种可能性。

若P家快进<Pr)厘，使P景也有小于Py的可能性，一旦出现了P<Prvy,压力继电器就要复位。对

于夹紧支路无蓄能器的情况，玉力继电器复位是必然的。其结果便会出现“夹紧压力升高，YJ动作快进压力下降YJ复位工作油缸停止(原位)压力又上升夹紧YJ又动作快进压力又下降YJ又复位工作油缸又停止……”的不正常工作循环。电路的动作是“YJ动作—DT通电一工作油缸快进；若YJ复位，DT断电，工作油缸停止(或快退)。

欲解决此现象，可从两方面入手：

①在夹紧支路安设蓄能器，使夹紧压力不随其它支路的压力变化而变化，或变化值很小，在快进时，使YJ不会复位。

②在电气线路上进行改进，如按图5—81b)设计，即使快进时产生YJ复位，仍会继续快进，直到工进后，若出现YJ复位，则不允许继续工进。这样，在夹紧到转工进段，将Y]自锁；在转入工进还未切削

前，压下行程开关XK,将自锁撤销。

压力继电器的修理

压力继电器主要是阀芯与阀体孔磨损后需要修理。修理的方法和要求基本上同一般其它阀类元件。

阀芯修复后的要求是：圆度和圆柱度允差不应超过0.003mm,表面粗糙度为；阀体孔的圆度和圆柱度要求为0.003mm,表面粗糙度为，二者配合间隙一般为0.008~0.012mm。其它零件如橡胶薄膜与微动开关等破损或动作失灵时应予以更换。