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充液阀失效分析

来源:锻压装备与制造技术  作者: 魏征宇

1 充液阀失效

在液压传动机械中,为了提高机器的空行程速度和回程速度, 采用充液阀来实现对液压缸的快速大流量充液和排液。在二重万航模锻厂改造50MN切边液压机时,调试过程中主缸无法加压。在检查原因时,将上油箱打开发现加压时充液阀不能关闭,无法将高压油封住。进一步排尽上油箱中的液压油,进入油箱检查充液阀, 发现充液阀阀芯脱落。最后在主缸中发现了断为三节的充液阀阀芯, 见图1所示。

图1 充液阀阀芯断裂图

对于充液阀阀芯的脱落和断为三节, 我们作了仔细深入的分析。

2 分析

2.1 CF型充液阀

50MN 切边液压机采用某公司研制的CF型充液阀(Dg250),此种充液阀属于常闭式充液阀,工作压力31.5MPa,其基本结构和工作原理见图2所示。

图2 充液阀基本结构和工作原理

2.2 阀芯和弹簧座结构

阀芯和弹簧座结构如图3、4所示。

图3 阀芯端部结构

图4 弹簧座结构

2.3 钢丝挡圈

拆开充液阀后,取出钢丝挡圈,发现钢丝挡圈的内壁有明显被剪切的痕迹(图5)。经分析,充液阀打开时。阀芯下沉,在液压冲击力作用下,阀芯杆端部(R1.6处)将钢丝挡圈的内壁剪切,随后阀芯脱落。

图5 钢丝挡圈剪切示意图

2.4 阀芯断裂面

阀芯杆端部有明显的向外弯曲和向下延伸的裂纹,如图6所示,显然阀芯是压断的。经分析,阀芯正常工作状态和脱落过程中都不会折断,在落入主缸之前是完好的,但是在随后的调试过程中,为了将试压工件取出,活动横梁回程,主柱塞同时提升,脱落的阀芯被压在主缸缸底边缘和主柱塞之间, 回程力可达5MN,阀芯杆受到压应力可达2550MPa。在这样大的压应力作用下,充液阀阀芯断为三节。其断裂过程参见图6。

图6 充液阀阀芯断裂过程示意图

2.5 解决问题的方法

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标签: 液压机 充液阀 责任编辑:admin  时间:2018-09-06  点击:

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