调速阀的故障排除与修理

由于节流阀前后的压差随负载而变化，根据流量公式 (Q=CA△P"),     通过节流阀的流量要受阀前后 压力差△P 变化的影响，所以在速度稳定性要求高的场合， 一般节流阀是不能满足工作要求的，因而出现了 调速阀。

调速阀是定压差减压阀1和节流阀2串联而成的复合阀。其中定差减压阀的作用是使节流阀前后的压 力差在负载变化时能自动保持恒定(通过反馈),克服了普通节流阀的压力差随负载而波动的缺点，从而可 提高液压系统的速度稳定性。我们可以作下述说明(图5—178):

当进入调速阀的进口压力P, 不变，负载变化时：如果负载R 增大，P₃ 随之增大，定压差减压阀阀芯1下移， 开大减压阀口，减压作用减弱，P₂ 增大，节流阀2前后压差△P=P₂-P₃ 维持不变；当负载R 减少，P₃ 也  随之减少，阀芯1上移，关小减压阀口，减压作用增强，P₂  减少，△P 也维持不变。

当进口压力P₁ 变化时，完全可以作出同样的分析。所以由于定压差减压阀的这种压力补偿作用，无论 负载R 变化也好，进口压力P₁ 变化也好，均能保证节流阀前后压差△P 保持恒定。所以通过节流陶的流量 Q=CA△P#(C 为流量系数=0.62,n=0.5 或1),只决定于调速阀预先调好的开度，即通流面积A。

为了使节流阀达到压力补偿的目的，除了上述的将定差减压阀与节流阀串联，组成调速阀外，也采用差 压式溢流阀与节流阀并联，组成溢流调速阀(图5—179)。

这种调速阀工作时，当负载增加使出口压力P₂ 增大时，作用在溢流阀芯上端的力增大，使阀芯1下移，关小溢流口，从而进口压力P₁  增大，以保持压差△P=P₁-P₂  基本不变。反之，当负载减少使出口压力P₂  减小时，作用在溢流阀芯下端的力增大，使阀芯1上抬，开大溢流口，从而进口压力P₁  减小，同样保持 压力差△P=P₁-P₂  基本不变。由此可见，这种阀也能实现流量基本恒定。它多附有一个安全阀3,防止 调速阀出口油压过大(系统过载)。这种溢流调速阀与前述调速阀相比，由于油泵不是在恒压(适应负载大小而变化)下工作，故功率消耗 较为经济，因而系统发热也较小。但是这种调速阀流过的流量是泵的全部流量，加之阀芯运动时的阻力较大， 故溢流阀芯上端的弹簧一般比调速阀硬些，这样就使节流阀前后的压差较大(0.3~0.5兆帕》,而普通调速 阀一般较小(0:1~0.3兆帕),因此溢流调速阀的稳定性不如普通调速阀好，仅适用于对速度稳定性要求不  太高的功率较大的进口节流调速液压系统中。图5—180与图5—181为调速阀的结构例图。

上述两种调速阀流量虽然能基本上不受外负载变化的影响，但当节流阀手柄调节流量较小时，即节流口 的通流面积较小时，节流孔的湿周长度与通流面积之比值相对地增大，因而油的粘度变化对流量变化的影响 也增大，为了减少温度变化导致油液粘度变化对流量的影响，可采用带温度补偿的调速阀(图5-182)。

温度补偿调速阀的压力补偿原理和基本结构与普通调速阀基本相同。区别在于节流阀部分的结构形式从图5-183可知，它的节流口为薄壁轴向缝隙式 (薄刃口)节流口，另外增设了温度补偿杆3(温 度膨胀系数较大的聚四氟乙烯塑料),当温度升 高。流量本应增加，但由于杆3受热伸长右移，关 小了节流口的通流面积，部分地补偿了油温升高 粘度变小对流量变化的影响。QT 型温度补偿调 速阀的最小稳定流量为20ml/min,它的节流口壁 厚为0.007～0.09 mm,  缝隙的最小部分宽度为 0.13～0.16mm, 可以用电火花加工制成。

故障分析与排除

(一)压力补偿机构(定差减压阀》不动作，调速阀如同一般节流阀

产生原因与排除方法是：

① 减压阀芯被污物卡住，此时可拆开清洗(图5—184)。

② 孔a、孔 f或孔e 被污物堵塞、可拆开清洗。

③ 进出口压差过小，P₁ 与 P₃ 对中低压Q 型调速阀至少为0.6MPa, 对中高压一般最低为1MPa。

(二)节流阀流量调节手柄调节时十分费劲

① 调节杆被污物卡住，或调节手柄蝶纹配合不好，根据情况采取对策。

② 用于进油节流调速时，调速阀出口压力(一般为负载压力)过高，此时需卸下压力，再调节手柄

(三)节渡作用失灵

① 定差减压阀阀芯卡死在全闭或小开度 位置，使出油腔(P₂)  无油或极小油液通过节流 阀，此时应拆洗和去毛刺，使减压阀芯能灵 活移动。

② 调速阀进出油口接反了，会使减压阀芯 总趋于关闭，造成节流作用失灵。Q 型、QF 型 阀由于安装面的各孔为对称的，很容易装错。一 般板式调速阀的底面上，在各油口处标有P₁ (进口)与P₂  (出口)字样，仔细辨认，不可接 错。

③ 调速阀进口与出口压力差太少，产生流 量调节失灵。对Q 型调速阀，进口压力要大于出口压力0.5MPa,  对 QF 型阀进口压力要大于出口压力1MPa 时，方可进行流量调节。

(四)流量不稳定

一般节流阀的流量不稳定故障原因和排除方法均适用于调速阀，除此之外还有；

① 定压差减压阀移动不灵活，不能起到压力反馈作用，而稳定节流阀前后的压差成一定值的作用，而 使流量不稳定，可拆开该阀端部的螺塞，从阀套中抽出减压阀芯，进行去毛刺清洗及精度检查，特别要注意 减压阀芯的大小头是否同心，不良者予以修复和更换。

② 调速阀中减压阀芯与阀盖上压力反馈小孔阻塞，或因定压差减压阀阀芯大小头不同心，配合不好等 原因，不能很好行使压力补偿作用而使节流阀阀芯进出口的压差△P 变化，从而使流量不稳定。 一般可 用21细钢丝通一通阀套及阀芯上反馈小孔，或用压缩空气吹通。

③ 漏装了减压阀的弹簧、或者弹簧折断和装错者，可子以补装或更换。

④ 调速阀的内外泄漏量大，导致流量不稳定应治理泄漏。

⑤ 出进油口接反，使调速阀如同一般节流阀而无压力反馈补偿作用。

(五)内外泄漏

情况基本同节流阀。

(六)最小稳定流量不稳定

为了实现油缸等执行元件的低速进给的稳定性，对流量阀规定了最小稳定流量限界值，但往往在此限界 以内，执行元件的低速进给也不稳定、从调速阀的原因分析是其最小稳定流量变化。

影响最小稳定流量的原因是内泄漏量大，具体原因一是节流阀芯处，二是减压阀阀芯处。

减压阀阀芯处的结构如图5—185所示，由于阀芯大小头存在两级同心问题，装配时需要足够的间隙来 补偿大小头的加工偏差(大头0.025mm, 小头0.008～0.015mm), 这就增加了内泄漏量，导致最小稳定流 量不稳定。

为了既不使两级同心的阀芯加工难度过大，又不致于因配合间隙过大而造成内泄漏量大及其变化大而 影响最小稳定流量，可对调速阀的两级同心的蘑菇状阀芯，改为两体(21与2₂),利于克服由于阀套内外圆 和定压差减压阀阀芯大小头同轴度误差引起装配间隙过大的缺点，这样就可显著减少内泄漏量，有效地减少 了泄漏量变化对最小稳定流量的影响。

三、使用与修理

调速阀的使用同节流阀，由于对称性调速阀的进出油口容易接反，这点要特别注意。

(一)阀芯的修理

调速阀阀芯有二，即节流阀阀芯和定压差减压阀阀芯。

阀芯在拉伤和磨损不严重时，经抛光后能保证与阀孔的间隙仍可继续使用。但如磨损拉伤严重时，须先  经无心磨磨去0.05～0.08mm, 再电镀外圆后配磨，或者刷镀。无刷镀电镀设备者，可重新加工一新阀芯。 此时可参阅图5—186与图5--187进行。

节流阀阀芯与阀孔配合间隙应保证在0.007~0.015mm 的范围内，阀芯配合表面光洁度不得低于√.减 压阀阀芯大头与阀孔配合间隙保证在0.015～0.025mm,  小头与陶套孔配合间隙保证在0.007~0.015mm, 其修复或加工尺寸要求见图5 —185与图5 —186及表5 —10与表5 —11所示。

表5—10                           节流阀芯尺寸表

表5—11                           减压阀芯尺寸表

(二)间客

阀套经热压或冷压压在阀体孔内、经过一段时间使用后，阀套孔会因磨损变大以及出现精度丧失的现 象。此时需要修复，修复部位主要是×B 孔，一般修理时不从阀体上压出，以免压出后破坏外圆过盈配合， 如果更换或修复减压阀芯，一般只研磨阀套孔OB 便可。但如不换阀芯，而更换阀套可参阅图5—188进行。

表5-12                           阀套尺寸表

(三)阀体

阀体的修复主要是阀孔，经过较长时间使用后，阀孔一般出现因唐损而失圆和出现锥度及拉伤。一般可 研磨修复阀孔，有条件的用户可用金刚石铰刀修复阀孔，根据修复后的阀孔尺寸，重配阀芯，节流阀阀孔的修复要求见图5—189所示。

(四)调节杆支承套的修理

可参阅一般节流阀的内容进行。

(五)阀套的热压与冷压方法

阀套与阀体孔保持0.002～0.010mm 的过盈 量，所以装配时需热压或冷压，而不可敲入，以免破 坏孔的精度。

热压时一般在150℃左右的热油中，放入阀体， 浸泡5～10分钟，再将阀套放入阀孔中，取出冷却便  成。

冷压时，可用一瓶消防用的二氧化碳灭火器对准阀套吹，2～3分钟可收缩到可装入阀孔内便可。

操作时要注意，用二氧化碳灭火器吹时要小心，不能吹在人身上，操作者要戴好手套，以防冻伤。装配前内 孔和顶盖均要去除污物，表面涂上机油。