4.3液壓系統調速回路的故障分析與排除調速回路是用來調節執行元件工作速度的，液壓系統一般采用下述三種方法調速，組成三類調速回路。①節流調速—采用定量泵供油，由流量閥(節流閥或調速閥)改變進入或流出執行元件的流量來實現調速的方法，構成節流調速回路；②容積調速—采用變量泵來改變流量或改變油馬達每轉排量來實現調速的方法，即容積調速回路；③容積節流調速—采用變量泵和流量閥相配合的調速方法，構成所謂聯合調速回路。4.3.1節流調速回路的故障分析及排除由于節流調速本身的特性不同存在的故障與排除（1）油缸易發熱，缸內的泄漏增加進口節流調速回路中，通過節流閥產生節流損失而發熱的油直接進人油缸，使油缸易發熱和增加泄漏。而出口節流調速和旁路節流調速回路中通過節流閥發了熱的油正好流回油箱容易散熱。（2）不能承受負值負載，在負值負載下失控前沖，速度穩定性差進口節流調速回路和旁路節流調速回路若不在回油路上加背壓閥就會產生這一故障，而出口節流調速回路由于回油路上節流閥的“阻尼”作用(阻尼力與速度成正比)，能承受負值負載，不會因此而造成失控前沖，運動較平穩；前者加上背壓后，也能大大改善承受負值負載的能力和使運動平穩，但須相應調高溢流閥的調節壓力，因而功率損失增大。（3）停車后工作部件再起動時沖擊太出口節流調速回路中，停車時油缸回油腔內常因泄漏而形成空隙，再啟動時的瞬間泵的全部流量QP輸入油缸工作腔(無桿腔)，推動活塞快速前進，產生啟動沖擊，直至消除回油腔內的空隙建立起背壓力后，才轉入正常。這種起動沖擊有可能損壞刀具工件，造成事故。旁路節流也有此類故障。而采用進口節流調速回，只要在開車時關小節流閥．進入油缸的油液流量總是受到其限制，就避免了起動沖擊。另外，停車時，不使油缸回油腔接通油池也可減少起動沖擊。（4）壓力繼電器不能可靠發訊或者不能發訊在出油口節流調速回路中，若將壓力繼電器安裝在油缸進油路中，不能發訊。而進口或旁路節流調速回路中安裝在油缸進油路中，可以可靠發訊。出口節流調速回路中只能將壓力繼電器裝在油缸回油口處并采用失壓發訊才行，此時控制電路較復雜。（5）密封容易損壞這一故障常發生在出口節流方式中。因為出口節流調速有桿腔的壓力往往高于無桿腔壓力，這就加大了密封摩擦力，降低了密封壽命，甚至損壞密封，加大泄漏，而采用進口節流或旁路節流要好些。（6）難以實現更低的最低速度，調速范圍窄在同樣的速度要求下，出口節流調速回路中節流閥的通流面積要調得比進口節流的要小，因此低速時前者的節流閥比較容易堵塞，也就是說進口節流調速回路可獲得更低的最低速度。（7）速度高，負載大時剛性差進口節流和出口節流方式在速度高負載大時剛性差．而旁路節流方式在速度高負載大時剛性要好些。（8）系統功率損失太，容易發熱進口節流和出口節流方式不但存在節流損失，還存在溢流損失，所以功率損失大，發熱相對較大。而旁路節流方式只存在節流損失。無溢流損失，且油泵的工作壓力與負載存在一定程度的匹配關系，所以功率損失相對較小，發熱也應該小些。但進口節流方式和旁路節流方式還需考慮背壓的影響。爬行現象進口節流和旁路節流方式在某種低速區域內易產生爬行，出口節流防爬行性能要好些。“進口節流+固定背壓”方式在背壓較小(0.5～0.8MPa)時，還有可能爬行，抗負值負載的能力也差。只有再提高背壓值，但效率低．可采用自調背壓的方式(設置自調背壓閥)解決。泵的起動沖擊三種節流調速方式如果在負載下起動以及溢流閥動作不靈時，均產生泵起動沖擊。只有在空載起動條件和選用動作靈敏超調壓力小的溢流閥才可得以避免。快進轉工進的沖擊——前沖快進轉工進時，油缸等運動部件從高速突然轉換到低速，由于慣性力的作用，運動部件要前沖一段距離后，才按所調的工進速度低速運動，這種現象叫前沖。產生快進轉工進的沖擊原因有：①流速變化太快，流量突變引起泵的輸出壓力突然升高，產生沖擊。對出口節流系統，泵壓力的突升使油缸進油腔的壓力突升，更加大了出油腔壓力的突升，沖擊較大。②速度突變引起壓力突變造成沖擊：對出口節流系統，后腔壓力突然升高；對進口節流系統，前腔壓力突降，甚至變為負壓。③出口節流時，調速閥中的定差減壓閥來不及起到穩定節流閥前后壓差的作用，瞬時節閥前后的壓差大，導致瞬時通過調速閥的流量大，造成前沖。排除由快進轉工進的前沖現象方法有：①采用正確的速度轉換方法：a)電磁閥的轉換方式，沖擊較大，轉換精度較低，可靠性較差，但控制靈活性大；b)電液動換向閥：使用帶阻尼的電液閥通過調節阻尼大小，使速度轉換的速度減慢，可在一定程度上減步前沖；c)用行程閥轉換：沖擊較小。經驗證明，如將行程擋鐵做成兩個角度，用300斜面壓下行程閥的滑閥開口量的2/3，用100斜面壓下剩余的1／3開口，效果更好。或在行程閥芯的過渡口處開l～2㎜長的小三角槽，也可緩和快進轉工進的沖擊。行程閥的轉換精度高，可靠性好，但控制靈活性小，管路較復雜，工進過程中越程動作實現困難；d)采用“電磁閥+蓄能器”回路，利用蓄能器可吸收沖擊壓力。但在工進時需切斷蓄能器油路，要另外加裝電磁閥；②在雙泵供油回路快進時，用電磁閥使大流量泵提前卸載，減速后再轉工進。③在出口節流時，提高調速閥中定差減壓閥的靈敏性，或者拆修該閥并采取去毛刺清洗等措施，使定壓差減壓閥靈活運動自如。工進轉快退的沖擊產生原因有。①由于此時產生壓力突減，產生不太大的沖擊現象；②對有可能出現這種沖擊現象的原因有：由于采用H型換向閥(如導軌磨床)或采用多個閥控制時，動作時間不一致，使前后腔能量釋放不均衡或造成短時差動狀態。排除方法有：①調節帶阻尼的電液動換向閥的阻尼，加快其換向速度；②不采用H型換向閥，而改用其它型；③盡量用一個閥控制動作的轉換。

快退轉停止的沖擊－后座沖擊這一故障的產生原因與行程終點的控制方式以及換向閥的主閥芯的機能有關，選用不當造成速度突減使油缸后腔壓力突升，流量的突減使油泵壓力突升。另外還有空氣的進入，均會造成后座沖擊。排除方法有：采用帶阻尼可調慢換向速度的電液換向閥進行控制。采用動作靈敏的溢流閥，停止時馬上能溢流。采用合適的換向閥中位職能，如Y型、J型為好，M型也可。采取防止空氣進人系統的措施。4.3.2容積調速回路的故障分析及排除由泵與馬達(也可以是油缸)組成的、且以調節泵的排量或馬達的排量來改變馬達輸出轉速(油缸的往復速度)的回路，稱之為容積調速回路。容積調速回路可以是開式的，也可以是閉式的。根據泵與馬達的變量情況可以組成下列三種方式：①變量泵與定量馬達回路—恒扭矩調速；②定量泵與變量馬達回路—恒功率調速；③變量泵與變量馬達回路。容積調速回路的主要故障及排除液壓馬達產生超速運動由于受被起吊重物的負載、外界干擾及換向沖擊壓力等的影響，圖4—23所示的液壓馬達在加入a處的液控順序閥前常產生超速(超限)轉動的現象。當回路中加入液控順序閥后，即使出現外界擾動的影響，出現液壓馬達超速轉動時，平衡閥的控制壓力下降，平衡閥關小液壓馬達的回油，起出口節流作用，從而避免了油馬達的超速轉動。液壓馬達不能迅速停住為使旋轉著的油馬達停止轉動，即便停止油泵向油馬達供油或切斷供油通道，但由于油馬達的回轉件的慣性和負載的慣性使油馬達不能迅速停住。解決辦法是在液壓馬達的回油路中安裝一溢流閥，例如圖4—24中的閥5，圖4—25中的閥6，使液壓馬達回油受到溢流閥所調節的壓力(背壓)產生制動力而被迅速制動。當制動背壓超出所調壓力，溢流閥打開，又可起到保護作用。所以當油馬達需要準停時，應設置溢流閥制動的回路。圖4—24中通過安裝單向閥3與4，加上溢流閥5，可實現油馬達雙向制動。液壓馬達產生氣穴在圖4—24所示的回路中，油馬達6在制動過程中，雖然油泵7已停轉，但油馬達6因慣性而繼續回轉。此時油馬達起著泵的作用，由于是閉式回路，必然會產生吸空現象而導致氣穴。因此，在油馬達換向制動等過程中，為防止氣穴，設置了單向閥1與2．當油馬達起泵作用而管內油被吸空時，大氣壓可將油箱內油液通過單向閥1或2壓入管內，作為取向補油之用，而避免產生氣穴。油馬達轉速下降，輸出扭矩減少這一故障是油馬達回路常見故障之一，這是由于設備經較長時間使用后，泵與油馬達內部零件磨損或密封失效，產生泵輸出流量不夠和油馬達內泄漏增大所致。4.3.3聯合調速液壓回路的故障分析及排除所謂聯合調速回路是節流調速與容積調速的組合調速方式。這種調速回路是采用變量泵供油、節流閥或調速閥改變流入或流出油缸的流量，以實現泵的供油量與液壓缸所需的流量基本匹配的調速回路。常用的容積節流調速回路有：限壓式變量葉片泵和調速閥聯合調速、差壓式變量柱塞泵與節流閥聯合調速、差壓式變量葉片泵與節流閥聯合調速等多種；它們的特點是沒有溢流損失，效率較高，速度穩定性比單純的容積調速回路要好。“限壓式變量泵－調速閥”聯合調速回路的故障與排除(圖4—26)。油缸活塞運動速度不穩定產生原因主要是限壓式變量泵的限壓螺釘調節得不合理所致。如果限壓螺釘調節得合理，在不計管路損失的情況下，使調速閥2保持最小穩定壓差，一般為，此時不僅能使活塞的運動速度不隨負載變化，而且經過調速閥的功率損失最小，這種情況說明變量泵的限壓值調得最合理。曲線調好后，油缸的工作壓力一般不超過。若由于負載增大，缸的工作壓力大于時，則調速閥中的減壓閥不能正常工作(即減壓閥芯被推向一邊，減壓閥閥口全部打開，不起反饋減壓作用)，這時調速閥形同一般節流閥，調速閥的輸出流量隨油缸工作壓力的增高而下降，使活塞運動速度不穩定。所以出現這種情況要重新調節好泵的限壓調節螺釘，使調速閥保持穩定壓差。油液發熱，功率損失大產生原因是泵的限壓螺釘調節不當，使調得過大，即過大，多余的壓力將損失在調速閥的減壓閥中，增加系統發熱。特別是當油缸的負載變化大，且大部分時間在小負載下工作的場合，因為這時泵的供油壓力高，而油缸的工作壓力低，損失在減壓閥的壓降和液壓泵的泄漏上的能量很大，油液溫升也高。同上述情況相似，供油壓力一般比油缸左腔最大工作壓力大0.5～0.6MPa為好。對于油缸負載變化大且大部分時間在小負載下工作的場合，宜采用差壓式變量泵和節流閥組成的調速回路。差壓式變量泵和節流閥組成的聯合調速回路的故障及排除(圖4—27)這種回路有兩大優點：①泵的輸出油量始終與節流閥的調節流量相適應，因此無溢流損失。②能自動適應負載的變化、保證速度穩定

當負載增大時．工作壓力也增大，泵的供油壓力，也隨之增加。引起泵的泄漏量增加，泵的供油量便減少，于是節流閥前后的壓差也減少了，在泵的控制缸的作用