在阅读本篇文章之前,你可以先看看基础版《培训:单向阀之基础知识》
1. 操作和维护单向阀的技巧
不带弹簧的单向阀应垂直安装,以便重力关闭阀门,否则可能无法工作。
过去有一种老办法,如果阀门不密封,人们会用锤子敲击球或阀芯,使其落入阀座。然而,现在的阀门做得更好了,如果阀门泄露,可能是因为上面有一些污垢。用锤子敲击可能会使阀座因污垢压痕而损坏。拆下阀芯,清洁并更换。检查阀座接触区域周围是否有磨损痕迹,尤其是不同心的磨损痕迹。记住阀芯会围绕阀座旋转。
梭阀通常用于将负载传感信号反馈回供给泵控制器。在船舶等大型装置上,可能需要增压阀来确保将正确级别的压力信号返回到泵,例如补偿先导回油管路中的损失。
2. 设计特点和操作特性
如果我们详细研究单向阀内部的设计特点,我们就能准确了解影响其性能的因素。我们还会在许多其他阀门中发现相同的特点,因此您也可以轻松使用相同的逻辑来预测类似阀门的性能。
2.1 提升阀头对流量特性的影响
单向阀采用多种不同的提升阀头设计。阀头的形状和制造它们的材料类型对其性能和操作特性有显著影响。例如,滚珠轴承设计可能很简单,但它不能提供良好的形状来限制其上的流动力。与所有阀座一样,软阀座也会变形,这样它就不会在阀头上形成锋利的边缘,而是有一个平坦的边缘,从而产生一个狭窄的通道供流体通过。当流体通过这个间隙时,流体速度会增加,因此局部压力会降低(参见伯努利效应),这会在阀芯上产生不必要的力,从而导致流量与压力特性的扭曲。
提升头设计的质量对流动特性的质量有显著的影响。
2.2 提升头与内孔同心度对泄漏的影响
球形单向阀可能是最简单的液压阀,但也是最坚固可靠的液压阀之一。硬化球的制作非常精确,可以成型并固定在孔中,从而提供良好的压力密封,不存在同心度问题。简单的设计意味着,与需要以精确同心度制造鼻部和阀芯体的提升阀不同,球形单向阀没有这些可能导致泄漏增加的复杂同心度。
泄漏对于产生背压的单向阀来说可能并不重要,但对于负载保持单向阀来说肯定是至关重要的。因此,有些成本较低的阀门的泄漏并不那么重要,但如果 100% 无泄漏操作很重要,那么在选择使用哪种阀门时,值得考虑孔到鼻部设计的尺寸/质量。
2.3 抗污染因素
如果您确实受制于脏流体或不太担心泄漏,那么简单的球设计可能是一个不错的选择。除了软阀座与污垢碰撞而损坏的风险外,没有可以聚集或粘附污染物的阀芯元件。
所有阀芯都具有固有的抗污性。如果头部没有泄漏,那么就没有力试图堵塞阀门。即使阀芯的头部确实被污染物堵塞,只要阀门打开,污垢就会通过高局部流量轻松清除。
对于单向阀以及当它们用作逻辑阀等时,最令人担忧的是阀芯部分,特别是当阀芯元件一侧有高压而另一侧有低压时。在这些情况下,阀芯两端的压差将产生泄漏流。这种流动会将污染物吸入孔和阀芯之间的间隙,如果阀芯末端周围没有明显的流动,则碎屑将无法清除,最终可能导致阀门卡住并发生故障。
在指定任何阀芯元件阀时,必须考虑高压和低压在何处以及何时位于阀芯间隙,以及是否可以使用流动来清除污垢。请记住,大多数故障都是由污染引起的,流量有限的高压降阀芯最有可能出现故障。
2.4 制造/设计质量
阀门的设计和制造方式将对其性能产生重大影响。从这些示例可以看出,滚珠轴承应该简单可靠。第二个(右上)阀芯的性能应该更好,但阀座会很软,因为它是从阀体加工而成的。如果压入硬化阀座,则可能会因公差误差累积而出现同心度问题。底部示例都具有阀套,阀套应为更硬的材料,公差更严格,并且与头部同心。
2.5 动态特性
对于许多阀芯元件,会通过一个小通径的管道或孔口将一定量的流体连接到阀芯的一端。这可用于控制阀门的响应速度,具体取决于通道尺寸或孔口。
最简单的单向阀可能只是一个靠在阀座圆孔上的滚珠轴承。这种设计非常便宜且坚固,但随着阀座的磨损,可能会在以后的使用寿命中发生泄漏。
更昂贵的版本使用机加工阀芯、硬化阀座和阀芯体来确保准确定位。在考虑预期的流体污染水平、所需寿命和无泄漏性能的情况下,请谨慎选择适合您应用的规格尺寸和质量。我们这样说是因为球和阀座非常简单且坚固。但是,一旦您开始添加阀芯元件,您就会有额外的阀芯间隙,这些间隙可能容易受到污染。此外,保持阀芯孔与阀座的同心度特别困难,因此对于较便宜的阀门来说,低泄漏性能可能对质量问题很敏感。
原文始发于微信公众号(液压传动与控制):高级单向阀培训
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