液壓鎖的常見問題及排除方法

王佃武

（中國煤炭科工集團 太原研究院，山西 太原 030006）

0 引言

在煤炭機械和起重運輸機械的液壓系統中，為了使工作機構能夠在任意位置停止后鎖定，常采用液壓鎖組成鎖緊系統。液壓鎖即液控單向閥，結構簡單，使用方便，因此很受用戶歡迎。但是如果液壓鎖元件選擇或使用不當則極易產生鎖緊失敗等問題。

1 液壓鎖的結構和工作原理

圖1 液壓鎖結構圖

圖1所示為一內泄式液控單向閥，此閥主要由閥體、閥芯、控制活塞、彈簧和端蓋組成。當控制油口K沒有控制壓力信號時，其工作原理與普通單向閥相同：油液從A口流入，克服彈簧力和閥芯重力，推開閥芯，從B口流出，閥導通；當油液由B流向A時,閥芯在彈簧力和重力的作用下緊壓在閥座上，閥不導通，但如果此時控制油口K通入壓力油，控制活塞在壓力油的作用下上移，推開閥芯，則油液可以從B口流入，從A口流出，閥導通。盡管液控單向閥的結構和工作原理都比較簡單，但由于結構上的一些特點，使得對它的應用有一些特殊要求，如果液控單向閥在系統中使用（比如與其他閥搭配）不當，就會出現一些不容易發現的錯誤，造成系統的設計失敗。

2 常見問題及排除方法

以下是我們在液壓鎖的使用過程中常常會遇到的問題及其排除方法。

2.1 用液控單向閥鎖緊執行機構時其控制油口K一定要接油箱

圖2 鎖緊回路1

如圖2所示鎖緊回路，其負載慣性較大。當換向閥從工作位置切換到中位時，由于其中位機能是 “O”的，因此液壓缸和換向閥之間的油路被封閉，在一段時間內仍保持一定的壓力，使液壓鎖不能徹底關閉。只有在換向閥的內泄使這段油路中的壓力降低到一定程度后，液壓鎖才關閉。另外，由于控制油口K存在高壓，使得閥芯兩端反向壓差過小，這樣在設備機械振動的影響下，單向閥閥口會不斷處于開合狀態，從而出現持續鎖不住的現象，并且時間久了會嚴重損壞閥芯。

要解決這個問題比較簡單，只要選取中位機能是“H”或 “Y”的換向閥就可以了。當換向閥切換到中位時，控制油口K直接接回了沒有壓力的油箱，閥芯兩端的壓力差使液壓鎖可靠地關閉。

2.2 鎖緊回路內不允許泄漏

由于液壓油的彈性模量很大，因此很小的容積變化就會帶來很大的壓力變化。鎖緊回路靠的是將液壓缸兩腔的液壓油密封住來保持液壓缸不動的。但是如果鎖緊回路中的液控單向閥和液壓缸之間還有其他可能發生泄漏的液壓元件，如圖3（a），那么就有可能因為這些元件的輕微泄漏，導致鎖緊失敗。

正確的做法應該如圖3（b）所示，液壓鎖和液壓缸之間不設置任何其他液壓元件以減少泄漏，保證鎖緊回路的正常工作。

2.3 選型不當導致工作不正常

圖4所示系統選用的液控單向閥為內泄式。當換向閥左位工作時，利用節流閥1建立起控制油口K的壓力，打開液壓鎖，負載在自重作用下向下運動。從原理上分析，回路沒有問題。但是在實際工作中，每當負載下降時，總會發出頻繁的噪聲，振動嚴重。經分析原因如下，負載向下運動時，液控單向閥A口由于節流閥2的作用，產生相當高的壓力，而此時液控單向閥的控制油口K仍為原來的調定壓力。由于內泄式液控單向閥的A口壓力作用面積與控制腔控制壓力作用的面積相差不大，因此在A口壓力的作用下單向閥要關閉，這時A口壓力下降，單向閥再次打開。這個過程反復進行，導致了頻繁的振動噪聲。

這個問題的解決方法可從以下兩方面考慮：①選擇外泄式液控單向閥；②提高控制油壓力。

圖4 鎖緊回路3

3 結束語

綜上所述，液壓鎖看似結構簡單，但是在使用中有很多容易忽視的問題，使用不當，將會很容易使液壓鎖失效，導致系統設計失敗。因此，我們在選用液壓鎖時，一定要綜合考慮系統條件，達到液壓鎖的正常開閉條件，使之可靠地開啟、關閉。

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