单向阀故障诊断与排除

单向阀的常见故障及诊断排除方法见表1。

表1  单向阀的常见故障及诊断排除方法

在液压系统中，一般在液压泵的出口处安装一个单向阀，用以防止系统的油液倒流和因负载突变等原因引起的冲击对液压泵造成损害。单向阀设置不当会引起液压泵的吸空故障。

单向阀怎么会引起液压泵的吸空故障呢？

根据流体力学原理，在液压泵未启动前，液压泵吸油、压油管道及油液状态如图1所示。此时，ｐ₁=ｐ₂=ｐ₀。

当液压泵启动时，吸油管道中的一部分空气被抽到出油管道内，吸油管道内的气体质量由ｍ₁变为ｍ₁-Δｍ，压力ｐ₁变为ｐ₀-Δｐ₁。而出油管道中的气体质量由ｍ₂变为ｍ₂+Δｍ，压力ｐ₂变为ｐ₀+Δｐ₂。这相当于出油管道内的气体被压缩，而吸油管道内形成一定的真空度，如图2所示。

图1  液压泵启动前的状态图   

图2  液压泵启动时的状态

Δｐ₁=ｐ₀-ｐ₁=ｈρg

ｈ=（ｐ₀-ｐ₁）/ρg               (1)

式中：ｈ为吸油管道内的真空度，ｍ；ｐ₀为大气压力，Ｐa；ｐ₁为绝对压力,Ｐａ；ρ为液体的密度,kg/ｍ³；ｇ为重力加速度，ｍ/ｓ²。

由式(1)可知，吸油管道内的真空度随着其内的绝对压力ｐ₁的降低而增大。当真空度ｈ≥吸油高度ｈ₀时，液压泵就可以吸入液压油。很显然，在本实例中，没有满足ｈ≥ｈ₀的条件，原因是什么呢?

当单向阀直接安装于液压泵的出口时,泵的压油窗口到单向阀之间的出油管道的空间十分狭小，这样液压泵的传动组件(叶片副、柱塞副、螺杆副等)从吸油窗口将吸油管道内的气体抽出经压油窗口压排到出油管道时，这部分气体便受到较大程度地压缩。而泵的传动组件在结束压排时，其工作腔内留有剩余容积，其内残留着受到压缩的空气。当泵的传动组件再次转到吸油窗口时，剩余容积内的压缩空气就会膨胀，部分或全部占据工作腔容积，甚至还会有部分气体又回流到吸油管道内，如此一来就导致无法将吸油管道内的空气进一步抽出，无法使吸油管道内的绝对压力ｐ₁进一步降低，倘若此时真空度尚未满足ｈ≥ｈ₀的条件，液压泵就将吸不上油，产生吸空故障。