伺服阀的失效模式、后果及失效原因

项目

说明

失

效

模

式

及

后

果

主

阀

失

效

冲蚀

失效

油液中大量微小的固体颗粒随高速油液流过阀口时，冲蚀阀芯与阀套上的节流棱边；致使节流棱边倒钝，导致伺服阀零区特性改变，压力增益降低，零位泄漏增大

淤积

失效

≤r(半径间隙)的颗粒聚积于阀芯与阀套之间的环形间隙；致使加快阀芯与阀套的磨损，启动摩擦力加大，滞环增大，响应时间增长，工作稳定性变差，严重时出现卡涩现象

卡涩

失效

阀芯与阀套环形间隙中不均匀的淤积造成侧向力，侧向力使阀芯与阀套的金属表面接触，从而出现微观粘附(冷压接触)，造成卡紧；卡紧使启动摩擦力加大，造成阀的工作不稳定，严重卡紧时将引起卡涩失效

腐蚀

失效

油液中的水分和油液添加剂中的硫或零件清洗剂中残留氯产生硫酸或盐酸，致使节流棱边腐蚀，造成与冲蚀相同的后果

先导阀失效

伺服阀内装过滤器堵塞或喷嘴、挡板、反馈杆端部小球的冲蚀、磨损所致；过滤器堵塞降低了阀的灵敏度及响应，严重时难以驱动功率滑阀

失效主要原因

液压伺服系统中85%以上的故障是油液污染造成的；污染中又以固体污染物最为普遍，危害也最大。典型脏油液颗粒尺寸分布如图所示。图示表明：

≤5μm颗粒占总数的86%。伺服阀阀芯与阀套半径间隙的典型值为1~2.5μm，且阀口上的流速高达50m/s以上，因此≤5μm的大量微小颗粒是造成阀芯与阀套冲蚀失效、淤积失效和卡涩失效的主要原因。喷嘴与挡板的典型间隙为20~30μm，因此20μm左右的颗粒最易造成先导阀及内装过滤器的失效