[發明專利]一種檢測并修復液壓閥卡緊故障的方法

有效

• 申請號: 201210187033.2
• 申請日: 2012-06-08
• 公開（公告）號: CN102734527A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 李偉波;張華芳
• 申請（專利權）人: 紹興文理學院
• 主分類號: F16K29/00
• 分類號: F16K29/00;F16K51/00;G01M13/00
• 代理公司: 紹興市越興專利事務所 33220
• 代理人: 鄭宏幟

技術領域

本發明涉及一種有關液壓閥卡緊故障的方法，特別是一種檢測并修復液壓閥卡緊故障的方法。

背景技術

滑閥類閥芯機構是各類液壓閥中采用最多的一種結構形式。滑閥一般包括閥芯和閥體，閥體包括閥壁和閥腔。通過改變閥芯在閥體的閥腔里的位置，滑閥可以實現流體流向的改變及通斷。滑閥卡緊故障是液壓系統中最為常見的故障和失效形式之一，一般可分為液壓卡緊和機械卡緊兩大類。液壓卡緊是因機加工造成閥芯幾何性狀誤差和同軸度誤差產生徑向不平衡壓力引起的；而機械卡緊則由運行現場的顆粒污染物在滑閥間隙逐漸淤積而引起的。卡緊故障有輕度和重度的區分。

滑閥卡緊故障是液壓系統中最為常見的故障和失效形式之一。液壓系統作為大功率執行機構，一旦出現卡緊故障，輕者系統失效，重者還會危及設備甚至人身安全。因此，首先，及時發現卡緊故障對液壓系統的安全運行至關重要；其次，對卡緊故障的預報更能將故障扼殺在萌芽狀態，對提高整個系統的可靠性意義重大；第三，如果卡緊故障已發生，判斷閥芯卡緊在閥腔內的那個側面位置對于卡緊故障的排除也很關鍵。

現有滑閥卡緊信息的獲取，主要是通過對液壓系統壓力、流量、位移等量的檢測來實現，屬于間接檢測診斷的方法，無法直接獲取閥芯工作狀態。特別的，影響壓力、流量、位移等參量的因素很多，而卡緊只是其中之一，因此卡緊檢測的準確性有待推敲。

也有的學者提出利用疊加在閥芯上的顫振信號的變化來檢測卡緊卡澀故障，這種方法可以在一定程度上實現卡緊故障的檢測和預報，但由于其也是通過電磁場變化間接檢測閥芯機械運動狀態，存在判斷影響因素多，判斷閾值難以統一標定等問題。

另外，對于卡緊后閥芯卡緊位置的檢測，則較少見諸報道。

現有技術中，排除故障的方法主要有兩種：一是在加工和現場運行過程中采取措施，減少發生故障的幾率。比如在系統中安裝精過濾器、閥芯上合理開設均壓槽、嚴格加工裝配質量等；另一種方法就是在線實時故障診斷和故障排除。

HERION公司設計制造的一種電磁換向閥，除了它的工作閥芯外，還有一個“擊錘”閥芯。正常工作時，“擊錘”閥芯不動作，當閥芯因卡緊無法歸位時，?“擊錘”閥芯在彈簧力作用下敲擊工作閥芯，使其回位。這一方案的局限性在于，由于是靠上電時壓縮機械彈簧來獲得敲擊能量，“擊錘”閥芯只有一次敲擊動作，而且是單向的，無法確保故障排除，也無法應用于伺服、比例閥控制系統。

有鑒于此，本發明人結合從事液壓閥領域研究工作多年的經驗，對上述技術領域的缺陷進行長期研究，本案由此產生。

發明內容

本發明的目的在于提供一種結構簡單、成本低廉的檢測并修復液壓閥卡緊故障的方法，可方便、準確、實時的預報、檢測滑閥閥芯卡緊故障、判斷卡緊位置，并可便捷的利用電磁力修復由污染和徑向力不平衡造成的卡緊故障，操作簡便，使用效果好。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種檢測并修復液壓閥卡緊故障的方法，液壓閥包括比例電磁鐵、閥芯和帶閥腔的閥體。

包括改造步驟、安裝步驟、標定基準步驟、檢測步驟和修復步驟，具體如下：

其中改造步驟是指，將閥體的閥壁改造成特制閥壁，特制閥壁包括上下左右四塊閥壁主壁、將閥壁主壁分隔并分設于閥壁四個頂角的四條隔磁帶和四組帶導磁框架并分別套在四塊閥壁主壁上的螺線管線圈，閥芯和閥壁主壁由導磁體合金制成，隔磁帶由不導磁體合金制成；

其中安裝步驟，是指將多個超聲換能器固定安裝于液壓閥閥體的外側面，超聲換能器的軸心線和閥體內閥腔的中軸線垂直相交；所述超聲換能器和閥體外側面直接涂有聲耦合介質；所述多個超聲換能器為六個以上的偶數，分成兩排、平行于閥體內閥腔中軸線的安裝在閥體的相鄰兩外側面上，每一側面上的各超聲換能器等間隔排列。

其中標定基準步驟，是指通過智能控制器以及受其控制的超聲換能器，進行智能控制器的超聲檢測控制和智能控制器的幅值輸出控制的操作，獲得多個超聲換能器所在監測點正常工況時和卡緊工況時的完整基準信號幅值；