單向閥的常見故障及診斷排除方法見表1。

表1  單向閥的常見故障及診斷排除方法

在液壓系統(tǒng)中，一般在液壓泵的出口處安裝一個單向閥，用以防止系統(tǒng)的油液倒流和因負(fù)載突變等原因引起的沖擊對液壓泵造成損害。單向閥設(shè)置不當(dāng)會引起液壓泵的吸空故障。

單向閥怎么會引起液壓泵的吸空故障呢？

根據(jù)流體力學(xué)原理，在液壓泵未啟動前，液壓泵吸油、壓油管道及油液狀態(tài)如圖1所示。此時，ｐ₁=ｐ₂=ｐ₀。

當(dāng)液壓泵啟動時，吸油管道中的一部分空氣被抽到出油管道內(nèi)，吸油管道內(nèi)的氣體質(zhì)量由ｍ₁變?yōu)椋?/span>₁-Δｍ，壓力ｐ₁變?yōu)椋?/span>₀-Δｐ₁。而出油管道中的氣體質(zhì)量由ｍ₂變?yōu)椋?/span>₂+Δｍ，壓力ｐ₂變?yōu)椋?/span>₀+Δｐ₂。這相當(dāng)于出油管道內(nèi)的氣體被壓縮，而吸油管道內(nèi)形成一定的真空度，如圖2所示。

圖1  液壓泵啟動前的狀態(tài)圖   

圖2  液壓泵啟動時的狀態(tài)

Δｐ₁=ｐ₀-ｐ₁=ｈρg

ｈ=（ｐ₀-ｐ₁）/ρg               (1)

式中：ｈ為吸油管道內(nèi)的真空度，ｍ；ｐ₀為大氣壓力，Ｐa；ｐ₁為絕對壓力,Ｐａ；ρ為液體的密度,kg/ｍ³；ｇ為重力加速度，ｍ/ｓ²。

由式(1)可知，吸油管道內(nèi)的真空度隨著其內(nèi)的絕對壓力ｐ₁的降低而增大。當(dāng)真空度ｈ≥吸油高度ｈ₀時，液壓泵就可以吸入液壓油。很顯然，在本實(shí)例中，沒有滿足ｈ≥ｈ₀的條件，原因是什么呢?

當(dāng)單向閥直接安裝于液壓泵的出口時,泵的壓油窗口到單向閥之間的出油管道的空間十分狹小，這樣液壓泵的傳動組件(葉片副、柱塞副、螺桿副等)從吸油窗口將吸油管道內(nèi)的氣體抽出經(jīng)壓油窗口壓排到出油管道時，這部分氣體便受到較大程度地壓縮。而泵的傳動組件在結(jié)束壓排時，其工作腔內(nèi)留有剩余容積，其內(nèi)殘留著受到壓縮的空氣。當(dāng)泵的傳動組件再次轉(zhuǎn)到吸油窗口時，剩余容積內(nèi)的壓縮空氣就會膨脹，部分或全部占據(jù)工作腔容積，甚至還會有部分氣體又回流到吸油管道內(nèi)，如此一來就導(dǎo)致無法將吸油管道內(nèi)的空氣進(jìn)一步抽出，無法使吸油管道內(nèi)的絕對壓力ｐ₁進(jìn)一步降低，倘若此時真空度尚未滿足ｈ≥ｈ₀的條件，液壓泵就將吸不上油，產(chǎn)生吸空故障。