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16 2017-08液压机液压阀及液压支架运作原理分析
液压机液压支架是采煤机械中的支护设备,经过大修在井下一般可使用五年,但是液压支架中各种液压阀的使用寿命却很低,长的3个月,短的只有几个星期,国外解决的途径和办法是增加系统的过滤精度和提高乳化液的质量,但收效不大。以英国某液压阀为例,虽然加工精度及整个液压系统的过滤精度都比较高,但因使用寿命低,已在我国面临淘汰。
早期的液压支架,运动副之间没有其他密封措施,是金属直接接触密封,即要求密封副接触平面吻合,具有较高的加工精度,否则必须加大密封副的结合力,使接触表面产生塑性变形,堵塞泄漏通道。一个完整的液压系统由五个部分组成,即动力元件、执行元件、控制元件、无件和液压油。动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能,指液压系统中的油泵,它向整个液压系统提供动力。液压泵的结构形式一般有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵。
执行元件(如液压缸和液压马达)的作用是将液体的压力能转换为机械能,驱动负载作直线往复运动或回转运动。
控制元件(即各种液压阀)在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向。根据控制功能的不同,液压阀可分为村力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。
压力控制阀又分为益流阀(安全阀)、减压阀、顺序阀、压力继电器等;流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流集流阀等;方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等。
根据控制方式不同,液压阀可分为开关式控制阀、定值控制阀和比例控制阀。
辅助元件包括油箱、滤油器、油管及管接头、密封圈、压力表、油位油温计等。液压油是液压系统中传递能量的工作介质,有各种矿物油、乳化液和合成型液压油等几大类。
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15 2017-08液压阀的辅助加工技术的的分析
液压阀制造过程中,为提高装配精度多采用选配方法,即对一批加工完毕的零件,如阀体和阀芯,依据实际尺寸选择配合间隙最为恰当的一对进行装配,以保证良好的阀芯滑动和密封性能。也就是说,同一类型的液压阀,阀芯与阀体的配合尺寸有一定的差异对于使用企业,当某一种失效液压阀的数量较多时,可以将所有阀拆卸清洗,检查测量各零件,依据检测结果将零件归类,依据下列方法重新组合选配。
液压件辅助加工主要包括:阀体清砂、零部件去毛刺、去热处理残渣和清洗等内容
1、阀体类的清砂
国产液压阀阀体绝大多数以球铁、蠕铁、灰铁为材质,以树脂砂作为造型介质翻砂浇铸而成,具有体积小、结构紧凑、形状复杂和精度要求高等特点,铸件的质量很大程度上决定了液压阀的档次。阀体因以砂为造型材料,故铸件中不可避免地有粘砂存在。粘砂对液压系统来说危害性较大。清除粘砂的方法较多,国内常用的液压泵有滚筒清砂、喷丸清砂、电化学清砂和水爆清砂等。喷丸清砂一般用于油道敞开或油道较大的阀体类及粗加工后阀体的清砂,它不但能去除粘砂,还可去除锈迹和粗加工产生的毛刺,特别是液体喷砂,还能起光饰铸件表面作用。电化学清砂是利用(SiO2)与熔融的NaOH起电化学反应生成偏硅酸钠和水,能较净地去除窄小油道内的粘砂,故喷丸和电化学清砂这两种方法作为阀体铸件精细去砂的方法,广为各生产厂家采用。但这两种清砂方法也有不足之处:⑴喷砂清砂适用于较大油腔或油道敞开的阀体,对结构复杂、油道细小的阀孔等有较大的局限性,不能有效去除粘砂,且对已加工表面较易造成破坏,故而影响密封性、美观性和产品精度,且不利于加工工序的安排;⑵电化学清砂对一些非循环腔而言很难有效去净粘砂,且能耗较高,对环境破坏极大,工人的作业强度也高,故对复杂件的清砂大家还在探索之中。
2、滑阀类零件去毛刺及去热处理残渣
液压件辅助工序另一大问题是去机加工毛刺、热处理残渣等。毛刺的存在,将对液压件造成不良影响,如阀杆卡紧、阻尼孔堵塞,特别是镀铬类阀杆平衡槽中的磨削,毛刺随油液径向液动力的作用窜入阀杆与阀孔的间隙中,不但不能起消除液动力的作用,反而会导致阀杆卡紧、操作力加大或系统压力不稳定、微动性能与压力调制性能下降。
机加工时应采用合理的切削参数来控制毛刺的产生,对产生的毛刺则应安排工序去除,去毛刺方法有:手工操作法、振动光饰法、砂带磨削法、铜丝轮或磨光机抛光法、不锈钢丝刷抛光法、液体喷砂法等。方法的选用应视实际情况而定。相对来说,阀体类零件采用带球尼龙刷或不锈钢丝刷去除阀孔毛刺,即在精细铰之前用手电钻装夹刷子去除割槽、粗铰等序所产生的毛刺。砂带或铜丝轮对去阀体外表面磨削毛刺及锈迹较为理想,对于一些较粗的磨削飞边应先用钢锯条刮除,内腔其它毛刺可采用液体喷砂法清理,对于淬火零件可用专用的工具或钢丝刷去除,淬火后氧化物等一般可以用振动光饰法或酸洗去除,当然酸洗时应根据不同的材质采用不同的酸液并加入适宜的脱脂剂和缓蚀剂。
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14 2017-08液压阀安装时要注意哪几点?
液压阀安装时的注意事项:
(1)安装前,对拆封的液压阀件应仔细查验合格证书和审阅说明书,必要时对阎的压力和密封性进行校验。
(2)弄清楚阀的进油口和回油口的方位。
(3)阀的安装位置无特殊规定时,应安装在便于使用、维修的位置上。方向控制阎安装应保持水平。
(4)用法兰安装的阀件,螺钉不能拧得过紧,以免造成密封不良。
(5)某些阀件开有便于制造和安装的孔,安装后应将无用孔堵死。
(6)有些阀件安装时购置不到,允许用通过流量超过额定流量为40%的液压阀件代用。
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11 2017-08简述液压阀的基本结构及工作原理液压阀的基本结构主要包括阀芯、阀体和驱动阀芯在阀体内做相对运动的操纵装置。阀芯的主要形式有滑阀、锥阀和球阀;阀体上除有与阀芯配合的阀体孔或阀座孔外,还有外接油管的进、出油口和泄油口;驱动阀芯在阀体内做相对运动的装置可以是手调机构,也可以是弹簧或电磁铁,有些场合还采用液压力驱动。 在工作原理上,液压阀是利用阀芯在阀体内的相对运动来控制阀口的通断及开口的大小,以实现压力、流量和方向控制。液压阀工作时,所有阀的阀口大小、阀进、出油口间的压差以及通过阀的流量之间的关系都符合孔口流量公式(q=KA·Δp m),只是各种阀控制的参数各不相同而已。
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10 2017-08浅析影响液压阀密封性能的主要因素
密封元件损坏的主要因素是工作液中的杂质。这些杂质在密封元件间研磨,使阀产生泄漏。因此,国外曾提出相应等级的液压元件,应采用相应精度的过滤器。他们认为5μM的油泵密封元件,如果采用过滤精度为3/μM的过滤器,寿命可比采用10μM的提高10倍。
但液压支架用阀,工作环境十分恶劣。在采煤工作面,油管总长1000多米,接头插口多达4000多个,液箱无特殊的防尘设施。乳化液中有大量的漂浮杂质,在立柱缸底和阀腔,留有较多的煤粉、岩粒和铁屑。进液阀芯和阀座,由于开启关闭比较频繁,液体流速高,密封很快就会失效。实践证明减少支架液压系统液体的污染杂质,是十分困难的,有人曾经设想在乳化液泵站采用高压过滤器,同时在每台支架进口处增加小型过滤器。但在工作中很快被堵塞,形成断流。
另一方面,随着液压支架技术的发展。对阀的使用性能和阀的使用寿命提出了更高的要求。目前,在装有120目时的过滤器和磁过滤装置的条件下,用通过被测试阀的乳化液的总流量和阀的启闭次数,来计量液压阀的寿命。但实际上室内型式试验与井下实际工作结果相差很大。现在许多国家的形式实验,增加了抗污染要求,有的是在乳化液中掺入适当的煤粉,有的是加入机械杂质。为此,需要使用新型的、抗污染能力强的、适合于井下工作条件的密封副。
液压支架中各种液压阀的使用寿命很低,国外解决的途径和办法是提高系统的过滤精度和提高乳化液的质量,但收效不大。本文分析了支架阀的密封副的发展过程,论述了密封副的材料与密封性能之间的关系。指出了密封技术是提高液压支架中液压阀使用寿命的关键。