平衡阀在液压系统中的应用及故障排除.doc

平衡阀在液压系统中的应用及故障排除 【摘要】：本文通过对平衡阀结构组成的分析，对其工作原理进行了详细的说明，并介绍了在各种变负载液压系统中广泛的应用；然后从平衡阀结构特性的角度，结合平衡阀在某公司焦炉机械装煤车上实际应用中出现的几种常见的故障，定性的分析了它的故障原因并提出了排除及预防故障的方法。 【关键词】：平衡阀 液压系统 震颤 故障排除 【前言】：平衡阀是当今冶金液压系统中应用及其广泛的一种控制阀，本文通过力士乐液压公司ＦＤ型平衡阀工作原理，论述了其在变载机构中的控制作用，并以冶金的实例加以说明 FD 型平衡阀是德国力士乐公司设计的平衡阀, 它采用了液控单向节流设计, 从而实现了液控单向阀和单向节流阀的控制功能。其结构原理图如图1 , 当其控制油口X不工作时, 平衡阀具有单向阀的功能, 压力油从A口流入时, 液压阀单向导通, 当压力油从B口流入时, 液压阀反向封闭。如果其控制油口X通有一定的压力油, 由于X口连接的阻尼口（6）的作用, 控制阀芯, 延时后首先推动卸荷阀芯（3）使B口卸压, 然后推动主阀芯（2）开启, 液压油从B 流向A 口。图2为其图形符号。 图1 FD 平衡阀结构原理图 （1）阀体、（2）主阀芯（3）先导体（4）控制阀芯（5）阻尼阀芯（6）阻尼孔 图2 FD 平衡阀图形符号 二，平衡阀在工业液压系统中的实际应用 2.1平衡阀在单杆缸液压平衡回路中的应用 图3 为采用FD 型平衡阀设计的平衡回路, 在换向阀处于中位(为了安全, 应始终使用闭中位的方向阀)时,平衡阀保持垂直放置的液压缸不因自重而下落。当换向阀交叉油路供油时, 液压油经过平衡阀(起单向阀作用) ,推动液压缸活塞提升负载。这时如果液压泵到平衡阀之间的液压油管破裂, 压力下降, 由于负载压力作用, 主阀立即关闭, 油缸保持在工作位置。当换向阀平行油路进行工作时, 由平衡阀的开口面积、开启压力和开口压差决定了液压阀反向的流量, 这本身决定于液压缸另一侧的进口流量, 从而防止液压缸失控。这时如果在方向阀与平衡阀之间发生管子破裂, 不会影响负载的下放操作, 起到安全作用。 图3 平衡阀在单杆缸液压平衡回路中的应用 2.2 平衡阀在起重机的液压机械联合制动回路中的应用 如图4 所示的液压马达采用内部控制制动的回路中, 应用平衡阀时, 换向阀在中位时两个油口一般都要连接油箱, 这样才能保证马达回路中没有压力, 靠弹簧力制动液压马达; 如果采用外部制动控制, 则没有这个限制。当马达起升重物时, 换向阀的交叉回路进入工作, 液压油在推动马达的同时通过梭阀给制动液压缸下腔供油, 解除马达的制动, 实现起重机的提升; 在下放重物时, 换向阀的平行回路进入工作, 同样液压油在推动马达的同时通过梭阀给制动液压缸下腔供油, 解除马达的制动, 进行下放动作。下放速度由平衡阀的开口面积、开启压力和开口压差决定的液压阀反向流量决定, 从而防止液压马达失控。这时如果在方向阀与平衡阀之间发生管子破裂, 不会影响负载的下放操作, 起到安全作用。 图4 平衡阀在起重机的液压机械联合制动回路中的应用 2.3 平衡阀控制摆动负载缸中的应用 控制摆动负载液压缸, 这是一个典型的变负载机构。如图5 所示在液压缸向右运动期间, 其活塞腔的负载从最大正向负载到零负载, 然后到最大反向负载。使用平衡阀能够使运动平稳在流量阀控制的速度下, 不出现明显的速度波动。其控制原理很明显, 在负载从最大到0的过程中, 摆动液压缸运动速度由流量阀控制; 在负载由0到最大反向负载的过程中, 有超速运动的趋势, 但平衡阀的作用使之在控制的运动速度下运动, 这在前面的平衡阀工作原理中已经说明。 图5 平衡阀控制摆动负载缸中的应用 三，平衡阀在应用中常见的故障及排除 本文以某焦化厂装煤车导套提升装置作为实例，对平衡阀在实际应用中常见的故障进行分析，并给出相应的排除方法。装煤车导套提升装置是典型的平衡阀在单杆缸液压平衡回路中的应用，在导套提升过程中，平衡阀只起单向阀的作用；在导套下降的过程中，为了避免由于重达200kg的导套突然下坠造成事故，在下降的油路系统中加装了平衡阀。在整个平衡阀安装调试，使用过程中一共发生过如下一些故障： 3. 1 　导套提升执行机构颤抖 在平衡阀调试初期，测试导套下降的过程中，导套提升吊臂连同整个油缸伸出杆及供油管路一直发生高频率的震荡，并伴随不同程度噪音。由于不管是那种形式的平衡阀,在液压系统中起平衡作用时，它的控制油一般大多取自它所控制的油缸的上腔油道（指液压油压力作用方向同负载作用方向的控制腔）。当上腔来油后压力使液控阀(指平衡阀中的液控顺序阀或液控节流阀) 开启,油缸活塞下腔（指液压油压力作用方向相反于负载作用方向的控制腔）就可实现回油,活塞在上腔压力油的推动下下行。若