液压换向阀阀芯故障浅析
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D,,( %&A!$EF"C 文章编号： — — — — — — — — — — — — — （!""& ） "!$""C&$""! >(’%$%F!% G :@
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概
述
孔的力矩。这也是液压卡紧的一种成因。
# 设计时为防止径向不平衡力的产生，杜绝
液压卡紧， 在阀芯上开若干个环形槽， 以均衡阀芯 受到的径向压力， 该槽称为平衡槽。
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液压系统由于其结构简单， 布局灵活， 元件的 自润滑性较好， 便于和其它传动方式联用。因此， 目 前在各类企业的大部分设备上得到广泛的应用， 而 液压系统一般均属封闭的管路循环系统， 液压系统 故障隐蔽难以查找是液压传动的主要缺点之一。设 备的液压系统一旦出现故障应尽快确定故障原因 并及时排除，以减小因设备停车而造成的经济损 失。 本文就液压系统液压换向阀的常见故障即阀 芯卡紧现象进行了详细分析， 并就此问题提出了解 决办法， 以供参考。
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机械卡紧 换向阀在使用中除发生液压卡紧外， 有时还会
发生机械卡紧， 机械卡紧一般有下列原因。 铁屑、 漆 皮2楔 ! 液压油中 的 污 染 物 + 如 砂 粒 、 入阀芯与阀孔间隙使之卡紧。
" 阀芯与阀孔配合间隙过小造成卡紧。 由于其结构上的原因， 阀 # 对于手动换向阀，
芯、 阀孔都较长， 因而存在着直线度误差。又由于残 余应力的存在，有时会使阀芯在使用中产生弯曲， 严重时阀芯与阀孔间会产生较大的接触压力， 阀芯 运动时产生摩擦， 造成阀芯运动阻滞， 产生机械卡 紧。同时， 由于弯曲会导致某些台肩的偏置， 这些偏 置的台肩在高压油的作用下， 又会产生液压卡紧。
#
防止阀芯卡紧现象的措施
不仅换向阀 （% ） 滑阀的液压卡紧是共性问题，
有， 其他液压阀也存在， 故传统设计中都有避免卡紧 的措施， 严格控制阀芯、 阀孔的制造精度， 一般阀芯 表面粗糙度要求阀芯 和阀孔的圆柱度允差为 ’ &=， 为 H0"*!， 阀 孔 为 H0 "*C， 两 者 配 合 间 隙 为 &I%! 并在阀芯的适当位置 + 靠近高压区侧 2 上开设环 &=， 深约 "*E ==。 （下转第 CE 页） 形槽， 宽 "*#I% ==，
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阀芯产生卡紧的类型及原因
液压换向阀阀芯卡紧故障最常见的是液压卡
紧与机械卡紧两种。
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液压卡紧 来自滑阀副几何形状误差和同轴度误差所引
$ 对于组合式多路换向阀，由于其结合面的
平面度误差， 或结合面有凸起的磕伤， 以及组合螺 栓预紧力过大等原因也容易造成阀孔变形而导致 卡紧。
起的径向不平衡压力， 即液体在高压下通过偏心环 状锥形间隙， 并且沿液体流动方向缝隙是逐渐扩大 的， 这时ห้องสมุดไป่ตู้会产生通常所说的液压卡紧现象， 液压 卡紧一般有下列原因。
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防止液压系统泄漏
由于设计、 制造、 装配、 使用维护等方面的原
因， 液压系统的泄漏一般来说是很难避免的。特别 是在新的机械刚使用时， 泄漏现象更为突出。泄漏 严重， 使油液损失， 压力不足， 液压缸动作迟缓无 力， 甚至无法工作。因此必须分析泄漏的原因， 及早 采取预防措施。 液压系统的泄漏，可分为外泄漏与内泄漏两 种。外泄漏主要是向元件外部泄漏， 例如管道泄漏 和液压缸泄漏。内泄漏主要是在元件内部从高压腔 向低压腔的泄漏， 它直接影响到元件的性能。因此
图K 消除结合面平面度对卡紧影响的示意图
面平面度对卡紧的影响，可使其中一个面的中间部 这既可减少阀孔的变形， 又不致影 分低 KLMCL !7， 响结合面的密封。其示意图如图 K 所示。
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（上接第 GI 页） （C） 在阀芯的精度允许时， 可以磨顺锥 D 即小 结构允许的情况下， 可以采用锥形 端朝向高压区 E ， 台肩， 台肩小端朝向高压区， 有利于阀杆径向对中。 （F） 仔细清除阀芯上各台肩及阀孔各槽边上 的毛刺， 仔细清除热处理件的氧化物。 要注意清 （G ） 装 配 过 程 中 要 防 止 零 件 磕 碰 ， 洁， 各螺栓的预紧力要适当， 以防阀孔变形。 防止油液被污 （H） 要保证液压系统的清洁度， 染。 减少阀芯的热处理 （I） 提高阀体的铸造质量， 残余应力， 防止弯曲变形。 为了消除阀片间结合 （J） 对于组合式换向阀，
% 无论是组合式还是整体式多路换向阀都设
计有上、 下盖或是定位套等定位件。由于这些组成 件的偏心也容易引起阀芯的偏置， 因而导致运动阻 滞， 造成卡紧。
! 阀芯因加工误差而带有倒锥 + 锥体大端朝向 高压腔 2，在阀芯与阀孔中心线平行且不重合时， 阀
芯受到径向不平衡力的作用。使阀芯和阀孔的偏心 距越来越大，直到两者表面接触而发生卡紧现象。 此时， 径向不平衡力达到最大值。 将阀芯碰伤， " 在加工或工序间转移过程中， 有局部凸起及残留毛刺。这时凸起部分背后的液压 流将造成较大的压降， 产生一个使凸起部分压向阀
收稿日期： !""#$%!$%& 作者简介： 张 强， 中国铝业青海分公司第三电解厂， 工程师。
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流体传动与控制 应采取下列措施：
CLLI 年第 C 期
选用适宜粘度的液压油。 （H） 经常保持油液洁净， 及时更换使用到期的 液压油。
铸件和焊接件要保证质量， 液压件在装配 （K ） 前要按有关标准进行耐压试验。 安装各种接头时， 一定要紧固螺母与接头 （C ） 上的螺纹匹配。特别是第一次安装时， 要去掉毛刺， 否则， 带毛刺硬性拧紧， 会把螺纹破坏。 选用合适粘度的液压油。 （F ） 要保证密封件的质量， 材质、 几何形状和精 （G） 度要符合设计要求。 （H ） 安装 N 形密封圈 时 不 要 用 带 棱 角 的 工 具 ， 以防划伤密封件。N 形密封圈装好后不能有扭曲现 象。 O、 安装时要注意 ?、 P 形等有方向性的密封圈， 方向， 不要装反。换下的旧密封圈要及时处理， 不能 新旧混淆， 防止误用。
第!期 （总第 %# 期）
流体传动与控制
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液压换向阀阀芯故障浅析
张 强
青海大通 （ 中国铝业青海分公司第三电解厂
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摘要： 该文就液压换向阀的常见故障即阀芯卡紧现象进行了分析， 剖析了阀芯产生液压卡紧 或 机 械 卡 紧 的 原 因 ， 并 介绍了防止阀芯卡紧的措施。 关键词： 液压元件； 换向阀； 阀芯； 液压卡紧 中图分类号： :@%’A 文献标识码： B
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概
述
孔的力矩。这也是液压卡紧的一种成因。
# 设计时为防止径向不平衡力的产生，杜绝
液压卡紧， 在阀芯上开若干个环形槽， 以均衡阀芯 受到的径向压力， 该槽称为平衡槽。
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液压系统由于其结构简单， 布局灵活， 元件的 自润滑性较好， 便于和其它传动方式联用。因此， 目 前在各类企业的大部分设备上得到广泛的应用， 而 液压系统一般均属封闭的管路循环系统， 液压系统 故障隐蔽难以查找是液压传动的主要缺点之一。设 备的液压系统一旦出现故障应尽快确定故障原因 并及时排除，以减小因设备停车而造成的经济损 失。 本文就液压系统液压换向阀的常见故障即阀 芯卡紧现象进行了详细分析， 并就此问题提出了解 决办法， 以供参考。
!*!
机械卡紧 换向阀在使用中除发生液压卡紧外， 有时还会
发生机械卡紧， 机械卡紧一般有下列原因。 铁屑、 漆 皮2楔 ! 液压油中 的 污 染 物 + 如 砂 粒 、 入阀芯与阀孔间隙使之卡紧。
" 阀芯与阀孔配合间隙过小造成卡紧。 由于其结构上的原因， 阀 # 对于手动换向阀，
芯、 阀孔都较长， 因而存在着直线度误差。又由于残 余应力的存在，有时会使阀芯在使用中产生弯曲， 严重时阀芯与阀孔间会产生较大的接触压力， 阀芯 运动时产生摩擦， 造成阀芯运动阻滞， 产生机械卡 紧。同时， 由于弯曲会导致某些台肩的偏置， 这些偏 置的台肩在高压油的作用下， 又会产生液压卡紧。
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防止阀芯卡紧现象的措施
不仅换向阀 （% ） 滑阀的液压卡紧是共性问题，
有， 其他液压阀也存在， 故传统设计中都有避免卡紧 的措施， 严格控制阀芯、 阀孔的制造精度， 一般阀芯 表面粗糙度要求阀芯 和阀孔的圆柱度允差为 ’ &=， 为 H0"*!， 阀 孔 为 H0 "*C， 两 者 配 合 间 隙 为 &I%! 并在阀芯的适当位置 + 靠近高压区侧 2 上开设环 &=， 深约 "*E ==。 （下转第 CE 页） 形槽， 宽 "*#I% ==，
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阀芯产生卡紧的类型及原因
液压换向阀阀芯卡紧故障最常见的是液压卡
紧与机械卡紧两种。
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液压卡紧 来自滑阀副几何形状误差和同轴度误差所引
$ 对于组合式多路换向阀，由于其结合面的
平面度误差， 或结合面有凸起的磕伤， 以及组合螺 栓预紧力过大等原因也容易造成阀孔变形而导致 卡紧。
起的径向不平衡压力， 即液体在高压下通过偏心环 状锥形间隙， 并且沿液体流动方向缝隙是逐渐扩大 的， 这时ห้องสมุดไป่ตู้会产生通常所说的液压卡紧现象， 液压 卡紧一般有下列原因。
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防止液压系统泄漏
由于设计、 制造、 装配、 使用维护等方面的原
因， 液压系统的泄漏一般来说是很难避免的。特别 是在新的机械刚使用时， 泄漏现象更为突出。泄漏 严重， 使油液损失， 压力不足， 液压缸动作迟缓无 力， 甚至无法工作。因此必须分析泄漏的原因， 及早 采取预防措施。 液压系统的泄漏，可分为外泄漏与内泄漏两 种。外泄漏主要是向元件外部泄漏， 例如管道泄漏 和液压缸泄漏。内泄漏主要是在元件内部从高压腔 向低压腔的泄漏， 它直接影响到元件的性能。因此
图K 消除结合面平面度对卡紧影响的示意图
面平面度对卡紧的影响，可使其中一个面的中间部 这既可减少阀孔的变形， 又不致影 分低 KLMCL !7， 响结合面的密封。其示意图如图 K 所示。
!"#$%&’(’)**+ ,-)*+.’-/ 0& 12$ 3)*&"-(1’0- &0% 12$ 4+5%)"*’( 6)*7$ !#00*
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（上接第 GI 页） （C） 在阀芯的精度允许时， 可以磨顺锥 D 即小 结构允许的情况下， 可以采用锥形 端朝向高压区 E ， 台肩， 台肩小端朝向高压区， 有利于阀杆径向对中。 （F） 仔细清除阀芯上各台肩及阀孔各槽边上 的毛刺， 仔细清除热处理件的氧化物。 要注意清 （G ） 装 配 过 程 中 要 防 止 零 件 磕 碰 ， 洁， 各螺栓的预紧力要适当， 以防阀孔变形。 防止油液被污 （H） 要保证液压系统的清洁度， 染。 减少阀芯的热处理 （I） 提高阀体的铸造质量， 残余应力， 防止弯曲变形。 为了消除阀片间结合 （J） 对于组合式换向阀，
% 无论是组合式还是整体式多路换向阀都设
计有上、 下盖或是定位套等定位件。由于这些组成 件的偏心也容易引起阀芯的偏置， 因而导致运动阻 滞， 造成卡紧。
! 阀芯因加工误差而带有倒锥 + 锥体大端朝向 高压腔 2，在阀芯与阀孔中心线平行且不重合时， 阀
芯受到径向不平衡力的作用。使阀芯和阀孔的偏心 距越来越大，直到两者表面接触而发生卡紧现象。 此时， 径向不平衡力达到最大值。 将阀芯碰伤， " 在加工或工序间转移过程中， 有局部凸起及残留毛刺。这时凸起部分背后的液压 流将造成较大的压降， 产生一个使凸起部分压向阀
收稿日期： !""#$%!$%& 作者简介： 张 强， 中国铝业青海分公司第三电解厂， 工程师。
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流体传动与控制 应采取下列措施：
CLLI 年第 C 期
选用适宜粘度的液压油。 （H） 经常保持油液洁净， 及时更换使用到期的 液压油。
铸件和焊接件要保证质量， 液压件在装配 （K ） 前要按有关标准进行耐压试验。 安装各种接头时， 一定要紧固螺母与接头 （C ） 上的螺纹匹配。特别是第一次安装时， 要去掉毛刺， 否则， 带毛刺硬性拧紧， 会把螺纹破坏。 选用合适粘度的液压油。 （F ） 要保证密封件的质量， 材质、 几何形状和精 （G） 度要符合设计要求。 （H ） 安装 N 形密封圈 时 不 要 用 带 棱 角 的 工 具 ， 以防划伤密封件。N 形密封圈装好后不能有扭曲现 象。 O、 安装时要注意 ?、 P 形等有方向性的密封圈， 方向， 不要装反。换下的旧密封圈要及时处理， 不能 新旧混淆， 防止误用。
第!期 （总第 %# 期）
流体传动与控制
516/7 8)9-. :.0;<=/<</); 0;7 >);?.)1
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液压换向阀阀芯故障浅析
张 强
青海大通 （ 中国铝业青海分公司第三电解厂
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摘要： 该文就液压换向阀的常见故障即阀芯卡紧现象进行了分析， 剖析了阀芯产生液压卡紧 或 机 械 卡 紧 的 原 因 ， 并 介绍了防止阀芯卡紧的措施。 关键词： 液压元件； 换向阀； 阀芯； 液压卡紧 中图分类号： :@%’A 文献标识码： B