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教你如何解決壓力繼電器問題
點(diǎn)擊次數(shù)：4036 發(fā)布時(shí)間：2016-11-17
壓力繼電器是一種液電信號(hào)轉(zhuǎn)換元件。當(dāng)控制油的壓力達(dá)到調(diào)定值時(shí)，便觸動(dòng)電氣開關(guān)發(fā)出電信號(hào)，控制電氣元件（如電機(jī)、電磁鐵、電磁離合器等）動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)泵的加載或卸載、執(zhí)行元件順序動(dòng)作、系統(tǒng)安全保護(hù)和元件動(dòng)作連鎖等。任何壓力繼電器都由壓力一位移轉(zhuǎn)換裝置和微動(dòng)開關(guān)兩部分組成。按前者的結(jié)構(gòu)分為柱塞式、彈簧管式、膜片式和波紋管式4類，其中柱塞式zui為常用。
1．柱塞武壓力繼電器
圖70所示為單柱塞式壓力繼電器的結(jié)構(gòu)原理和符號(hào)。壓力油從P口進(jìn)入作用在柱塞底部，若其壓力已達(dá)到彈簧的調(diào)定值時(shí)，便克服彈簧阻力和柱塞摩擦力，推動(dòng)柱塞上升，通過頂桿觸動(dòng)微動(dòng)開關(guān)發(fā)出電信號(hào)。限位擋塊可在壓力超載時(shí)保護(hù)微動(dòng)開關(guān)。
壓力繼電器的性能主要有以下兩項(xiàng)。
(1)調(diào)壓范圍。即發(fā)出電信號(hào)的zui低和zui高工作壓力間的范圍。擰動(dòng)調(diào)節(jié)螺絲，即可調(diào)整工作壓力。
(2)通斷返回區(qū)間。壓力繼電器發(fā)出電信號(hào)時(shí)的壓力稱為開啟壓力，切斷電信號(hào)時(shí)的壓力稱為閉合壓力。開啟時(shí)，柱塞、頂桿移動(dòng)所受摩擦力方向與壓力方向相反，閉合時(shí)則相同，故開啟壓力比閉合壓力大。兩者之差稱為通斷返回區(qū)間。通斷返回區(qū)間應(yīng)有足夠的數(shù)值，否則壓力波動(dòng)時(shí)，壓力繼電器發(fā)出的電信號(hào)會(huì)時(shí)斷時(shí)續(xù)。為此，有的產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)上可人為地調(diào)整摩擦力的大小，使通斷返回區(qū)間的數(shù)值可調(diào)。
2．薄膜武壓力繼電器
薄膜式（叉稱膜片式）壓力繼電器如圖71所示。當(dāng)控制油口P中的液壓力達(dá)到彈簧10的調(diào)定值時(shí)，液壓力通過薄膜2使柱塞3上移。柱塞3壓縮彈簧10至彈簧座9達(dá)限位為止。同時(shí)，柱塞3錐面推動(dòng)鋼球4和6水平移動(dòng)，鋼球4使杠桿l繞銷軸12轉(zhuǎn)動(dòng)，杠桿的另一端壓下微動(dòng)開關(guān)14的觸點(diǎn)，發(fā)出電信號(hào)。調(diào)節(jié)螺釘11可調(diào)節(jié)彈簧10的預(yù)緊力，即可調(diào)節(jié)液壓力。當(dāng)油口P壓力降低到一定值時(shí)，彈簧10通過鋼球8將柱塞壓下，鋼球6靠彈簧5的力使柱塞定位，微動(dòng)開關(guān)觸點(diǎn)的彈簧力使杠桿1和鋼球4復(fù)位，電路切換。
當(dāng)控制油壓使柱塞3上移時(shí)，除克服彈簧10的彈簧力外，還需克服摩擦阻力；當(dāng)控制油壓降低時(shí)，彈簧10使柱塞3下移，摩擦力反向。所以當(dāng)控制油壓上升使壓力繼電器動(dòng)作（此壓力稱開啟壓力或動(dòng)作壓力）之后，如控制壓力稍有下降，壓力繼電器并不復(fù)位，而要在控制壓力降低到閉合壓力（或稱復(fù)位壓力）時(shí)才復(fù)位。調(diào)節(jié)螺釘7可調(diào)節(jié)柱塞3移動(dòng)時(shí)的摩擦阻力，從而使壓力繼電器的啟、閉壓力差可在一定范圍內(nèi)改變。
薄膜式壓力繼電器的位移小，反應(yīng)快，重復(fù)精度高，但不宜高壓化，且易受控制壓力波動(dòng)的影響。我國(guó)的DP-63型壓力繼電器(zui大調(diào)定壓力為6.3MPa)即為此種結(jié)構(gòu)。
3．彈簧管式壓力繼電器
圖72所示為彈簧管式壓力繼電器的結(jié)構(gòu)。彈簧管1既是感壓元件又是彈性元件。當(dāng)從P口進(jìn)入彈簧管1的油液壓力升高、下降時(shí)，彈簧管伸展或復(fù)原，與其相連的壓板4產(chǎn)生位移，從而啟、閉微動(dòng)開關(guān)2的觸點(diǎn)3發(fā)信。
彈簧管式壓力繼電器的特點(diǎn)是調(diào)壓范圍大，啟、閉壓差小，重復(fù)精度高。博世力士樂公司HED2型壓力繼電器（zui大調(diào)定壓力為40MPa）即為此種結(jié)構(gòu)。
4．波紋管武壓力繼電器
圖73所示為波紋管式壓力繼電器的結(jié)構(gòu)。作用在波紋管組件1下方的油壓使其變形通過心桿推動(dòng)繞鉸軸2轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿9。彈簧7的作用與液壓力相平衡，通過杠桿上的微調(diào)螺釘3控制微動(dòng)開關(guān)8的觸點(diǎn)，發(fā)出電信號(hào)。
由于杠桿有位移放大作用，心桿的位移較小，因而重復(fù)精度較高。但因波紋管側(cè)向耐壓性能差，波紋管式壓力繼電器不宜用于高壓系統(tǒng)。DP一(10、25、40)型壓力繼電器(zui大調(diào)定壓力為10MPa、25MPa、40MPa)即為此種結(jié)構(gòu)。
鑒于壓力繼電器的功能，要求壓力繼電器的靈敏度好，重復(fù)精度高。壓力繼電器產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)如下表所示。
壓力繼電器產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)
型號(hào) | 通徑(mm) | 調(diào)壓范圍(MPa) |
Df | 2 10 15 | 0.7～21 |
HED1 | 6 10 | 5～31.5 |
1．壓力繼電器的應(yīng)用
(1)液壓泵的卸荷與加載。圖74所示為一用壓力繼電器的液壓泵的卸荷與加載回路。當(dāng)主換向閥7切換至左位時(shí)，液壓泵l的壓力油經(jīng)單向閥2和閥7進(jìn)人液壓缸的無桿腔，液壓缸向右運(yùn)動(dòng)并壓緊工件。當(dāng)進(jìn)油壓力升高至壓力繼電器3的設(shè)定值時(shí)，發(fā)出電信號(hào)使二位二通電磁換向閥5通電切換至上位，液壓泵1即卸荷，單向閥1隨即關(guān)閉，液壓缸8由蓄能器6保壓。當(dāng)液壓缸壓力下降時(shí)，壓力繼電器復(fù)位使泵啟動(dòng)，重新加載。保壓時(shí)間長(zhǎng)短取決于蓄能器的容量和回路泄漏情況。調(diào)節(jié)壓力繼電器的工作區(qū)間，即可調(diào)節(jié)液壓缸中壓力的zui大和zui小值。
(2)順序動(dòng)作回路。圖75所示為用壓力繼電器控制的雙油路順序動(dòng)作的回路。當(dāng)支路工作且壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，壓力繼電器5發(fā)電信號(hào)，操縱主油路電磁換向閥動(dòng)作，主油路工作。當(dāng)主油路壓力低于支路壓力時(shí)，單向閥3關(guān)閉，支路由蓄能器4補(bǔ)油并保壓。
(3)執(zhí)行元件換向。圖76所示為用壓力繼電器控制液壓缸換向的回路。節(jié)流閥5設(shè)置在進(jìn)油路上，用于調(diào)節(jié)液壓缸7的工作進(jìn)給速度，二位二通電磁換向閥4提供液壓缸退回通路。二位四通電磁換向閥3為回路的主換向閥。在圖76所示狀態(tài)丁，壓力油經(jīng)閥3、閥5進(jìn)入液壓缸7的無桿腔，當(dāng)液壓缸右行碰上死擋鐵后，液壓缸進(jìn)油路壓力升高，壓力繼電器6發(fā)信號(hào)，使電磁鐵1YA斷電，閥3切換至右位，電磁鐵2YA通電閥4切換至左位，液壓缸快速返回。
(4)限壓和安全保護(hù)。壓力繼電器經(jīng)常用于液壓系統(tǒng)的限壓與安全保護(hù)。圖77所示為用壓力繼電器的限壓和換向回路。當(dāng)二位四通電磁換向閥3通電切換至右位時(shí)，液壓缸無桿腔進(jìn)油右行，當(dāng)無桿腔壓力超過順序閥6的設(shè)定值時(shí)開啟，由節(jié)流閥5引起的回油背壓使壓力繼電器4動(dòng)作發(fā)出信號(hào)，使二位四通電磁換向閥斷電復(fù)至圖示左位，液壓缸向左退回?；芈诽攸c(diǎn)是：壓力繼電器承受的是低壓，只需用低壓元件，設(shè)定壓力只需調(diào)整順序閥，而不需調(diào)整壓力繼電器，方便。
2．壓力繼電器的使用注意事項(xiàng)
(1)根據(jù)具體用途和系統(tǒng)壓力選用適當(dāng)結(jié)構(gòu)形式的壓力繼電器，為了保證壓力繼電器動(dòng)作靈敏，避免低壓系統(tǒng)選用高壓壓力繼電器。
(2)應(yīng)按照制造廠的要求，以正確方位安裝壓力繼電器。
(3)按照所要求的電源形式和具體要求對(duì)壓力繼電器中的微動(dòng)開關(guān)進(jìn)行接線。
(4)壓力繼電器調(diào)整完畢后，應(yīng)鎖定或固定其位置，以免受振動(dòng)后變動(dòng)。
(5)壓力繼電器的泄油腔應(yīng)直接接回油箱，否則會(huì)使泄油口背壓過高，影響其靈敏度。
壓力繼電器的故障主要是誤發(fā)動(dòng)作及不發(fā)信號(hào)，正確使用和調(diào)整大多可避免這類故障。
1．壓力繼電器本身產(chǎn)生的誤發(fā)信號(hào)或不發(fā)信號(hào)故障
以薄膜式壓力繼電器為例來分析。
(1)原因分析。
1)橡膠隔膜破裂。薄膜式壓力繼電器是利用油液壓力上升，使薄膜向上鼓起推動(dòng)柱塞而工作的。當(dāng)薄膜破裂時(shí)，壓力油直接作用在柱塞上，會(huì)有油液從柱塞和中體孔的配合間隙泄漏出去，使其動(dòng)作值和返回區(qū)間均有明顯變化和出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象，因而造成誤發(fā)動(dòng)作。
2)微動(dòng)開關(guān)不靈敏，復(fù)位性差。微動(dòng)開關(guān)內(nèi)的簧片彈力不夠，觸頭壓下后便彈不起來，或因灰塵粘住觸頭使微動(dòng)開關(guān)信號(hào)不正常而誤發(fā)動(dòng)作信號(hào)。
3)柱塞外圓上涂的二硫化鉬潤(rùn)滑脂被洗掉，使柱塞移動(dòng)不靈活而出現(xiàn)誤動(dòng)作。
4)因柱塞與中體（或框架）的配合不好，或因毛刺和不清潔，致使柱塞卡死，壓力繼電器不動(dòng)作。
5)微動(dòng)開關(guān)定位不牢或未壓緊。DP-63型壓力繼電器的微動(dòng)開關(guān)，原來僅靠一個(gè)螺釘壓緊定位，不致前移，一個(gè)小螺釘頂微動(dòng)開關(guān)背面，不致后移。后來在微動(dòng)開關(guān)前后均加頂絲后，有所改進(jìn)，但仍然剛性不足。因此，在接線、拆線時(shí)，螺絲刀加給微動(dòng)開關(guān)上的力和維修外罩時(shí)碰扭電線的力，均可能造成微動(dòng)開關(guān)錯(cuò)位，致使動(dòng)作值發(fā)生變化，即改變?cè)瓉硭日{(diào)好的動(dòng)作壓力，而誤發(fā)動(dòng)作信號(hào)。
6)對(duì)差動(dòng)式壓力繼電器(見圖78)，因微動(dòng)開關(guān)部分和泄油腔是用橡膠膜隔開的，當(dāng)進(jìn)油腔和泄油腔接反時(shí)，壓力油便會(huì)沖破橡膠隔膜進(jìn)入微動(dòng)開關(guān)，從而損壞微動(dòng)開關(guān)，產(chǎn)生誤動(dòng)作或不動(dòng)作。另外，由于調(diào)壓彈簧腔和泄油腔相通，調(diào)節(jié)螺釘處又無密封裝置，因而在調(diào)節(jié)螺釘處會(huì)出現(xiàn)外漏現(xiàn)象，所以泄油口L與進(jìn)油腔P不能接反（主要對(duì)管式），而且泄油口必須單獨(dú)接回油箱。
7)壓力繼電器的制造精度不好，例如杠桿在中體槽內(nèi)別勁，彈簧座與上體之間的配合間隙太小，柱塞尺寸不對(duì)，以及壓力繼電器主副調(diào)節(jié)螺釘調(diào)得很松，杠桿起不到壓下微動(dòng)開關(guān)的作用，使壓力繼電器失靈等。
(2)故障排除。
1)應(yīng)及時(shí)更換新的薄膜。
2)應(yīng)修理或更換微動(dòng)開關(guān)。
3)在柱塞外圓上重涂二硫化鋁潤(rùn)滑脂，保證柱塞移動(dòng)的靈活性。
4)檢查保證閥芯（柱塞）與中體孔的配合間隙為0.007～0.015mm，毛刺要清除干凈，裝配時(shí)先清洗干凈，再在表面涂二硫化鉬（黑色）潤(rùn)滑。用戶往往以為二硫化鉬為污物而將其洗掉，這是不對(duì)的。
5)檢查微動(dòng)開關(guān)定位不牢情況及是否壓緊，根據(jù)情況及時(shí)修復(fù)。
6)對(duì)差動(dòng)式壓力繼電器進(jìn)行認(rèn)真檢查，若橡膠隔膜已經(jīng)損壞，應(yīng)及時(shí)更換。
7)檢查并更換高精度的壓力繼電器。
對(duì)于柱塞式壓力繼電器誤發(fā)信號(hào)或不發(fā)信號(hào)可參照上述薄膜式，除此之外還有以下幾點(diǎn)。
1)柱塞移動(dòng)不靈活，有污物或毛刺卡住。
2)對(duì)PF型壓力繼電器，如泄油腔不直接接回油箱，而與系統(tǒng)回油共用一根管路，則泄油口可能存在背壓過高而誤發(fā)動(dòng)作信號(hào)。
2．因回路原因，壓力繼電器誤動(dòng)作
如圖79所示回路，圖79 (a)中采用進(jìn)口節(jié)流調(diào)速，圖79(b)中采用回油節(jié)流調(diào)速方式。在兩種回路中，如果壓力繼電器安設(shè)的位置不對(duì)，則可能因回路的原因產(chǎn)生壓力繼電器的誤動(dòng)作。圖79 (a)中，如果將壓力繼電器Ⅵ裝在圖中a處，這樣換向閥3在突然切換時(shí)，會(huì)產(chǎn)生液壓沖擊使壓力繼電器誤動(dòng)作；若裝在圖中S處，則因S處通油池壓力不變（為零）而無法產(chǎn)生壓力變化給壓力繼電器發(fā)信。只有將壓力繼電器5裝在單向節(jié)流閥4的后面緊靠液壓缸進(jìn)口位置，換向閥3的壓力沖擊被單向節(jié)流閥4吸收，不會(huì)產(chǎn)生誤動(dòng)作，同時(shí)工作過程中壓力P1是變化著的，為壓力繼電器5發(fā)信創(chuàng)造了條件。
而對(duì)于圖79 (b)中的回油節(jié)流方式，只能將壓力繼電器5裝在圖中的C處才是正確的，圖示位置是不正確的。因?yàn)榇藭r(shí)，P1基本上等于PP（PP為減壓閥出口壓力），沒有壓力變化，只有C處的壓力P2是變化著的，變化著的壓力才能使壓力繼電器動(dòng)作。由于C處的背壓較低，宜用低壓壓力繼電器。
3．其他原因產(chǎn)生的誤發(fā)動(dòng)作信號(hào)或不發(fā)信號(hào)
(1)原因分析。
1)因泵或其他閥（如溢流閥、減壓閥等）的故障，系統(tǒng)壓力建立不起來，或者存在較大的壓力偏移現(xiàn)象，使壓力繼電器不發(fā)動(dòng)作信號(hào)或誤發(fā)動(dòng)作信號(hào)。
2)液壓缸中途卡住等意外情況導(dǎo)致壓力繼電器提前作轉(zhuǎn)換（誤發(fā)信號(hào)）。
3)由于壓力繼電器的泄油管路有堵塞現(xiàn)象，特別不應(yīng)與大流量閥等元件的回油管共用一條管路，否則壓力繼電器會(huì)誤發(fā)信號(hào)，或者不發(fā)信號(hào)。
4)油路里的壓力往往是波動(dòng)的，當(dāng)波動(dòng)值太大，超過一定范圍，即寬于壓力繼電器的通斷調(diào)節(jié)區(qū)間值和返回區(qū)間值時(shí)，壓力繼電器可能誤發(fā)信號(hào)。
5)因液壓缸嚴(yán)重內(nèi)泄漏，使壓力腔和回油腔串腔，工作腔壓力上不去，而回油腔壓力卻上升，便有可能使進(jìn)油節(jié)流方式的壓力繼電器（裝在進(jìn)口）不發(fā)信，使回油節(jié)流方式的壓力繼電器誤發(fā)信號(hào)；另外泄漏會(huì)導(dǎo)致壓力時(shí)變化也造成壓力繼電器誤發(fā)動(dòng)作信號(hào)或不發(fā)信號(hào)。
6)液壓系在啟動(dòng)或速度換接時(shí)，產(chǎn)生壓力沖擊大，而使壓力繼電器誤動(dòng)作。
7)壓力繼電器彈簧折斷。
(2)故障排除
1)應(yīng)排除泵閥故障。
2)用行程閥或行程開關(guān)作信號(hào)轉(zhuǎn)換元件要比用壓力繼電器更可靠，但有些回路因控制上的需要非選用壓力繼電器不可時(shí)，為防止在終點(diǎn)棄外誤發(fā)信號(hào)，可在終點(diǎn)加電器行程開關(guān)，使壓力繼電器在終點(diǎn)發(fā)出的信號(hào)才是有效的。
3)檢查壓力繼電器的泄油管路，一定要保證其暢通無阻。
4)應(yīng)將壓力繼電器的返回區(qū)間適當(dāng)調(diào)寬些。
5)檢查液壓缸產(chǎn)生泄漏的原因，針對(duì)性采取措施。
6) -般沖擊壓力是不可避免的，可在緊靠壓力繼電器進(jìn)口的管路安設(shè)一固定阻尼的方法，或者使壓力繼電器的發(fā)信電路在沖擊壓力時(shí)處于開路狀態(tài)。
7)更換新彈簧。威斯特小編敬上