液压维修之液压阀内泄及技术分析

       液压维修之液压阀内泄及技术分析，什么叫阀的内泄漏？ 由于阀的阀芯和阀体（阀套）孔需要有相对运动或相对转动，因而两者之间需要一定的间隙，这样内泄漏量不可避免。当阀芯与阀孔同心与不同心时，内泄漏量分别按下面公式计算（图4-4）： （4-6） 式中 u0——阀芯相对阀孔的移动速度，u0如与压差Δp=p1-p2方向一致，等式右边第二项取正，反之取负； u——黏度； ε——相对偏心率（ε=e/h，e为阀芯与阀孔偏心距）； h0——阀芯与阀孔同心时半径向内的缝隙值。 图4-4 圆柱阀芯的环形缝隙 由上式可以看出，最大偏心情况下的缝隙泄漏量是同心圆环间隙泄漏量的2.5倍，因此在阀类元件中，为了减小内泄漏，应使配合件处于同心状态。 3.液流对阀芯的轴向作用力（液动力）怎样计算？ 当液流通过阀口时，液流速度发生变化，按照流体力学中的定律，将有液动力作用在阀芯上，使阀腔控制体积内的液体加速（或减速）产生的力叫瞬态液动力，液流在不同位置上具有不同速度所引起的力叫稳态液动力。如考虑液流为恒定的，瞬态液动力为零，稳态液动力的计算公式为： F=QVcosQ=2CdπdxΔpcosθ （4-7） 式中，γ为油的重度；Q为通过流量；V为流速；g为重力加速度；θ为液流速度方向角。由图4-5可知，滑阀稳态液动力总是企图使滑阀开口变小和趋于关闭。当工作压力较高、流量较大时，将会因液动力较大而使滑阀芯的切换（移动）变得困难，此时要么增加推动阀芯移动的操作力（如电磁铁吸力、弹簧力等），要么尽量减小液动力，或者对液动力进行补偿。例如电液换向阀中采用先导式结构，用小流量的电磁阀作先导阀，推动大流量的主阀-液动阀的阀芯换向（用液压力取代电磁力）；利用阀芯上的锥面结构补偿液动力；利用阀套上的多排小孔取代全周长阀口等液动力补偿结构。 图4-5 阀芯的轴向作用力 4.液流对阀芯的径向作用力（液压卡紧力）怎样计算？ 如果阀芯与阀体孔为理想的圆柱形，且两者同心，径向间隙处处相等，间隙中又未卡入污物，则阀芯上作用在整个圆周上的径向力会相互抵消而不存在液压卡紧力；但由于阀芯外圆和阀孔因加工质量很难做到没有一点锥度，装配时不可能100%同心，因此不可避免地会存在液压卡紧力（径向力），液压卡紧力的近似计算公式为： F=CdlΔp （4-8） 式中 C——系数； d——孔径（设孔无锥度）； l——阀芯与阀孔配合长度； Δp——配合长度两端的压差。 对于顺锥的情形［图4-6（b）］，力F的方向和偏心方向相反，可使阀芯有一定的自我（自动定心）纠偏能力，似乎是有利的。但阀工作时，常需压力油口的变换（如换向阀），并且故意加工成很微小的顺锥与加工成理想的圆柱形同样困难。对于倒锥的情形［图4-6（a）］，力F使阀芯推向偏心增大的方向，最后使阀芯外圆紧贴阀孔内壁，使阀芯卡死，这便是液压卡紧现象。即使孔内没有污物卡住也有这种现象。 减少液压卡紧力的方法有：提高阀芯外圆和阀孔的加工精度（圆柱度）；在保证密封要求的前提下，尽量减少配合长度L；在阀芯（配合面）上开均压槽，使上部间隙内的压力通过均压槽（径向）连通下部间隙内的压力（四周连通），可减少卡紧力。但需注意，开在阀芯上的均压槽一定要和阀芯外圆同心，否则效果适得其反［图4-6（c）、（d）］。

图4-6 液压卡紧力