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News Center压力继电器是一种液电信号转换元件。当控制油的压力达到调定值时,便触动电气开关发出电信号,控制电气元件(如电机、电磁铁、电磁离合器等)动作,实现泵的加载或卸载、执行元件顺序动作、系统安全保护和元件动作连锁等。任何压力继电器都由压力一位移转换装置和微动开关两部分组成。按前者的结构分为柱塞式、弹簧管式、膜片式和波纹管式4类,其中柱塞式zui为常用。
1.柱塞武压力继电器
图70所示为单柱塞式压力继电器的结构原理和符号。压力油从P口进入作用在柱塞底部,若其压力已达到弹簧的调定值时,便克服弹簧阻力和柱塞摩擦力,推动柱塞上升,通过顶杆触动微动开关发出电信号。限位挡块可在压力超载时保护微动开关。
压力继电器的性能主要有以下两项。
(1)调压范围。即发出电信号的zui低和zui高工作压力间的范围。拧动调节螺丝,即可调整工作压力。
(2)通断返回区间。压力继电器发出电信号时的压力称为开启压力,切断电信号时的压力称为闭合压力。开启时,柱塞、顶杆移动所受摩擦力方向与压力方向相反,闭合时则相同,故开启压力比闭合压力大。两者之差称为通断返回区间。通断返回区间应有足够的数值,否则压力波动时,压力继电器发出的电信号会时断时续。为此,有的产品在结构上可人为地调整摩擦力的大小,使通断返回区间的数值可调。
2.薄膜武压力继电器
薄膜式(叉称膜片式)压力继电器如图71所示。当控制油口P中的液压力达到弹簧10的调定值时,液压力通过薄膜2使柱塞3上移。柱塞3压缩弹簧10至弹簧座9达限位为止。同时,柱塞3锥面推动钢球4和6水平移动,钢球4使杠杆l绕销轴12转动,杠杆的另一端压下微动开关14的触点,发出电信号。调节螺钉11可调节弹簧10的预紧力,即可调节液压力。当油口P压力降低到一定值时,弹簧10通过钢球8将柱塞压下,钢球6靠弹簧5的力使柱塞定位,微动开关触点的弹簧力使杠杆1和钢球4复位,电路切换。
当控制油压使柱塞3上移时,除克服弹簧10的弹簧力外,还需克服摩擦阻力;当控制油压降低时,弹簧10使柱塞3下移,摩擦力反向。所以当控制油压上升使压力继电器动作(此压力称开启压力或动作压力)之后,如控制压力稍有下降,压力继电器并不复位,而要在控制压力降低到闭合压力(或称复位压力)时才复位。调节螺钉7可调节柱塞3移动时的摩擦阻力,从而使压力继电器的启、闭压力差可在一定范围内改变。
薄膜式压力继电器的位移小,反应快,重复精度高,但不宜高压化,且易受控制压力波动的影响。我国的DP-63型压力继电器(zui大调定压力为6.3MPa)即为此种结构。
3.弹簧管式压力继电器
图72所示为弹簧管式压力继电器的结构。弹簧管1既是感压元件又是弹性元件。当从P口进入弹簧管1的油液压力升高、下降时,弹簧管伸展或复原,与其相连的压板4产生位移,从而启、闭微动开关2的触点3发信。
弹簧管式压力继电器的特点是调压范围大,启、闭压差小,重复精度高。博世力士乐公司HED2型压力继电器(zui大调定压力为40MPa)即为此种结构。
4.波纹管武压力继电器
图73所示为波纹管式压力继电器的结构。作用在波纹管组件1下方的油压使其变形通过心杆推动绕铰轴2转动的杠杆9。弹簧7的作用与液压力相平衡,通过杠杆上的微调螺钉3控制微动开关8的触点,发出电信号。
由于杠杆有位移放大作用,心杆的位移较小,因而重复精度较高。但因波纹管侧向耐压性能差,波纹管式压力继电器不宜用于高压系统。DP一(10、25、40)型压力继电器(zui大调定压力为10MPa、25MPa、40MPa)即为此种结构。
鉴于压力继电器的功能,要求压力继电器的灵敏度好,重复精度高。压力继电器产品技术参数如下表所示。
压力继电器产品技术参数
型号 | 通径(mm) | 调压范围(MPa) |
Df | 2 10 15 | 0.7~21 |
HED1 | 6 10 | 5~31.5 |
1.压力继电器的应用
(1)液压泵的卸荷与加载。图74所示为一用压力继电器的液压泵的卸荷与加载回路。当主换向阀7切换至左位时,液压泵l的压力油经单向阀2和阀7进人液压缸的无杆腔,液压缸向右运动并压紧工件。当进油压力升高至压力继电器3的设定值时,发出电信号使二位二通电磁换向阀5通电切换至上位,液压泵1即卸荷,单向阀1随即关闭,液压缸8由蓄能器6保压。当液压缸压力下降时,压力继电器复位使泵启动,重新加载。保压时间长短取决于蓄能器的容量和回路泄漏情况。调节压力继电器的工作区间,即可调节液压缸中压力的zui大和zui小值。
(2)顺序动作回路。图75所示为用压力继电器控制的双油路顺序动作的回路。当支路工作且压力达到设定值时,压力继电器5发电信号,操纵主油路电磁换向阀动作,主油路工作。当主油路压力低于支路压力时,单向阀3关闭,支路由蓄能器4补油并保压。
(3)执行元件换向。图76所示为用压力继电器控制液压缸换向的回路。节流阀5设置在进油路上,用于调节液压缸7的工作进给速度,二位二通电磁换向阀4提供液压缸退回通路。二位四通电磁换向阀3为回路的主换向阀。在图76所示状态丁,压力油经阀3、阀5进入液压缸7的无杆腔,当液压缸右行碰上死挡铁后,液压缸进油路压力升高,压力继电器6发信号,使电磁铁1YA断电,阀3切换至右位,电磁铁2YA通电阀4切换至左位,液压缸快速返回。
(4)限压和安全保护。压力继电器经常用于液压系统的限压与安全保护。图77所示为用压力继电器的限压和换向回路。当二位四通电磁换向阀3通电切换至右位时,液压缸无杆腔进油右行,当无杆腔压力超过顺序阀6的设定值时开启,由节流阀5引起的回油背压使压力继电器4动作发出信号,使二位四通电磁换向阀断电复至图示左位,液压缸向左退回。回路特点是:压力继电器承受的是低压,只需用低压元件,设定压力只需调整顺序阀,而不需调整压力继电器,方便。
2.压力继电器的使用注意事项
(1)根据具体用途和系统压力选用适当结构形式的压力继电器,为了保证压力继电器动作灵敏,避免低压系统选用高压压力继电器。
(2)应按照制造厂的要求,以正确方位安装压力继电器。
(3)按照所要求的电源形式和具体要求对压力继电器中的微动开关进行接线。
(4)压力继电器调整完毕后,应锁定或固定其位置,以免受振动后变动。
(5)压力继电器的泄油腔应直接接回油箱,否则会使泄油口背压过高,影响其灵敏度。
压力继电器的故障主要是误发动作及不发信号,正确使用和调整大多可避免这类故障。
1.压力继电器本身产生的误发信号或不发信号故障
以薄膜式压力继电器为例来分析。
(1)原因分析。
1)橡胶隔膜破裂。薄膜式压力继电器是利用油液压力上升,使薄膜向上鼓起推动柱塞而工作的。当薄膜破裂时,压力油直接作用在柱塞上,会有油液从柱塞和中体孔的配合间隙泄漏出去,使其动作值和返回区间均有明显变化和出现不稳定现象,因而造成误发动作。
2)微动开关不灵敏,复位性差。微动开关内的簧片弹力不够,触头压下后便弹不起来,或因灰尘粘住触头使微动开关信号不正常而误发动作信号。
3)柱塞外圆上涂的二硫化钼润滑脂被洗掉,使柱塞移动不灵活而出现误动作。
4)因柱塞与中体(或框架)的配合不好,或因毛刺和不清洁,致使柱塞卡死,压力继电器不动作。
5)微动开关定位不牢或未压紧。DP-63型压力继电器的微动开关,原来仅靠一个螺钉压紧定位,不致前移,一个小螺钉顶微动开关背面,不致后移。后来在微动开关前后均加顶丝后,有所改进,但仍然刚性不足。因此,在接线、拆线时,螺丝刀加给微动开关上的力和维修外罩时碰扭电线的力,均可能造成微动开关错位,致使动作值发生变化,即改变原来巳调好的动作压力,而误发动作信号。
6)对差动式压力继电器(见图78),因微动开关部分和泄油腔是用橡胶膜隔开的,当进油腔和泄油腔接反时,压力油便会冲破橡胶隔膜进入微动开关,从而损坏微动开关,产生误动作或不动作。另外,由于调压弹簧腔和泄油腔相通,调节螺钉处又无密封装置,因而在调节螺钉处会出现外漏现象,所以泄油口L与进油腔P不能接反(主要对管式),而且泄油口必须单独接回油箱。
7)压力继电器的制造精度不好,例如杠杆在中体槽内别劲,弹簧座与上体之间的配合间隙太小,柱塞尺寸不对,以及压力继电器主副调节螺钉调得很松,杠杆起不到压下微动开关的作用,使压力继电器失灵等。
(2)故障排除。
1)应及时更换新的薄膜。
2)应修理或更换微动开关。
3)在柱塞外圆上重涂二硫化铝润滑脂,保证柱塞移动的灵活性。
4)检查保证阀芯(柱塞)与中体孔的配合间隙为0.007~0.015mm,毛刺要清除干净,装配时先清洗干净,再在表面涂二硫化钼(黑色)润滑。用户往往以为二硫化钼为污物而将其洗掉,这是不对的。
5)检查微动开关定位不牢情况及是否压紧,根据情况及时修复。
6)对差动式压力继电器进行认真检查,若橡胶隔膜已经损坏,应及时更换。
7)检查并更换高精度的压力继电器。
对于柱塞式压力继电器误发信号或不发信号可参照上述薄膜式,除此之外还有以下几点。
1)柱塞移动不灵活,有污物或毛刺卡住。
2)对PF型压力继电器,如泄油腔不直接接回油箱,而与系统回油共用一根管路,则泄油口可能存在背压过高而误发动作信号。
2.因回路原因,压力继电器误动作
如图79所示回路,图79 (a)中采用进口节流调速,图79(b)中采用回油节流调速方式。在两种回路中,如果压力继电器安设的位置不对,则可能因回路的原因产生压力继电器的误动作。图79 (a)中,如果将压力继电器Ⅵ装在图中a处,这样换向阀3在突然切换时,会产生液压冲击使压力继电器误动作;若装在图中S处,则因S处通油池压力不变(为零)而无法产生压力变化给压力继电器发信。只有将压力继电器5装在单向节流阀4的后面紧靠液压缸进口位置,换向阀3的压力冲击被单向节流阀4吸收,不会产生误动作,同时工作过程中压力P1是变化着的,为压力继电器5发信创造了条件。
而对于图79 (b)中的回油节流方式,只能将压力继电器5装在图中的C处才是正确的,图示位置是不正确的。因为此时,P1基本上等于PP(PP为减压阀出口压力),没有压力变化,只有C处的压力P2是变化着的,变化着的压力才能使压力继电器动作。由于C处的背压较低,宜用低压压力继电器。
3.其他原因产生的误发动作信号或不发信号
(1)原因分析。
1)因泵或其他阀(如溢流阀、减压阀等)的故障,系统压力建立不起来,或者存在较大的压力偏移现象,使压力继电器不发动作信号或误发动作信号。
2)液压缸中途卡住等意外情况导致压力继电器提前作转换(误发信号)。
3)由于压力继电器的泄油管路有堵塞现象,特别不应与大流量阀等元件的回油管共用一条管路,否则压力继电器会误发信号,或者不发信号。
4)油路里的压力往往是波动的,当波动值太大,超过一定范围,即宽于压力继电器的通断调节区间值和返回区间值时,压力继电器可能误发信号。
5)因液压缸严重内泄漏,使压力腔和回油腔串腔,工作腔压力上不去,而回油腔压力却上升,便有可能使进油节流方式的压力继电器(装在进口)不发信,使回油节流方式的压力继电器误发信号;另外泄漏会导致压力时变化也造成压力继电器误发动作信号或不发信号。
6)液压系在启动或速度换接时,产生压力冲击大,而使压力继电器误动作。
7)压力继电器弹簧折断。
(2)故障排除
1)应排除泵阀故障。
2)用行程阀或行程开关作信号转换元件要比用压力继电器更可靠,但有些回路因控制上的需要非选用压力继电器不可时,为防止在终点弃外误发信号,可在终点加电器行程开关,使压力继电器在终点发出的信号才是有效的。
3)检查压力继电器的泄油管路,一定要保证其畅通无阻。
4)应将压力继电器的返回区间适当调宽些。
5)检查液压缸产生泄漏的原因,针对性采取措施。
6) -般冲击压力是不可避免的,可在紧靠压力继电器进口的管路安设一固定阻尼的方法,或者使压力继电器的发信电路在冲击压力时处于开路状态。
7)更换新弹簧。威斯特小编敬上
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