高空作业车平衡阀问题分析

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1、学兔兔www.xuetutu.com———————豳豳隧淄蓄蓖薹曼高空作业车平衡阀问题分析萋I●邓江涛，杨发虎，石迁，李曦(重庆迪马工业有限责任公司研究院)．,Jq摘要：平衡阀大量应用于工程机械中，应用不当会导致故障发生。针对叠臂式高空柘业车出现、；{中臂、下臂非平稳下行的故障进行诊断，发现故障是由于平衡阀选型不当所致。通过分析平衡阀开启受}I、力，导出数学模型，提出对应不同的工作结构和液压季咎擎择拳衡。一一一一一一，=}平衡阀种类繁多，不同液压系统、机械结构应选35七。但应用不当会导致故障发生。现以我公司(重庆c2ffc1c2ffc1c2ffC1

2、皂马工业责任有限公司)研发的折叠臂式高空作业因平衡阀应用不当而引发的故障为例进行分析‘；副。＼V1V2VlV2V1、●l故障描述V且B基基臂式高空作业车上车部分的液压原理图。为了防—普lIl图1为折叠臂式高空作业车外形图，图2为折M●≮-：}；_-旨l__l{．目目l上折叠臂式高空作业车的上臂、中臂、下臂由于承Ls．．÷·⋯{～{．：⋯I‘_-●-●●曼自重及负载而导致运动过程中超速下降，即为避，P2故障诊断中臂、下臂能平稳地上行，但下行过程中出现非平稳下行，说明了进入液压缸的压力油是间断、不连续性的。分析图2可知，有两处可能导致这一故障现象发生：

3、1)比例多路阀1工作阀片的阀芯不稳定，在阀孑L里滑动；2)平衡阀2的阀芯不稳定，在1．中臂液压缸2．平衡阀3．中臂4．下臂5．下臂液压阀孔里滑动。用百分表测量比例多路阀2的手柄，缸6．上臂7．上臂液压缸图1折叠臂式高空作业车外形图指针未摆动，即排除了比例多路阀1工作阀片的阀作者简介：邓江涛(1975一)，男，四川邻水人，工程师，研究方向：工程车辆液压系统设计。一39—学兔兔www.xuetutu.com芯不稳定这一因素，导致非平稳下行的原因应为平载压力，Pa；p为控制压力，即液压缸有杆腔压衡阀2故障。Pa；凡为液压缸无杆腔与有杆腔作用面积比，中3平

4、衡阀分析‘33为平衡阀先导比，取!图3为平衡阀的结构图。结合图2和图3可中臂、下臂P。的变化范围为3～13MPa(斜擘知，压力油通过图2中的比例多路阀1到达V2，经根据式(4)可求出中臂、下臂在下降过程中P过单向阀到c2，进入液压缸的有杆腔，同时V2的2．64MPa降至0．65MPa，则平衡阀阀芯控制力：压力油经过图3中的右侧平衡阀芯4通道推动柱FK=SAr,p销7，从而推动平衡阀芯4脱离单向阀5，液压缸无由图3知cP~=9mm，则Fx值为由168N杆腔的液压油经过C1到V1，再经图2中的比例多42N。路阀1回油箱。平衡阀开启后，平衡阀阀芯在V1处

5、会产、，145678v2定的背压po=2MPa。此外，图2中七’＼f＼l／／路阀1的T作阀／4-杏阀流骨一筒一一一___C1，IC2、田上】丕忻uj刘，jfL衡剀：I仝_市～’⋯’’’⋯⋯’’⋯’’．2s4．⋯⋯⋯6．单向阀弹簧7．柱销8．阀体⋯’一“’时因背压和瞬态液动力的影响，平图3平衡阀结构图回油腔压力瞬时上升，又由于平衡l平衡阀开启分为两种方式：1)控制通道无节流内泄式，当此上升压力比作用在控制活塞的控伟ll地迅速开启；2)控制通道有节流地缓慢开启。这两力大时，则推回平衡阀阀芯4，使平衡阀关闭。《行讨论。}平衡阀阀芯迅速开启时，其控制压力P

6、应满足3．2缓慢开启种对应的控制压力P的大小是不同的，以下分别进阀一关闭，回油腔的油流停止，压力下降，控制3．1迅速开启动会导致中臂、下臂高频振动，即非平稳下降。又推开平衡阀。平衡阀阀芯在阀孔里频繁地重；；下式：平衡阀阀芯缓慢开启时，其控制压力P应n／、／、nv、．，／．、／-、、’．鞲瓣Al(prt-5A--SAK)Lpc+≥kTXL1J。应保证中臂、下臂静止时平衡阀不自行开启，弹簧预紧力kTX。应满足下式：警+(K+I)SAxp。(8)kTX。≥1．25(5A．-．sAK)p(3)将式(2)、(3)带人式(1)得：式中：P。为v1口回油背压，P

7、a。3．3迅速开启的改进p≥旦(4)因迅速开启会导致平衡阀阀芯在阀孔里重复+一滑动引发不稳定机械结构的高频振动，故需在平衡式(1)～式(4)中：为弹簧刚度，N／m；x。为弹簧预压阀的控制通道加装单向节流阀，使平衡阀缓慢开缩量，m；SA为平衡阀阀芯大端面积，Ill；为平衡启，控制压力P随背压和瞬态液动力增加而增加来阀阀芯小端面积，即导控活塞受压面积，in；p。为负阻止平衡阀芯在阀孔里重复滑动。图4为可调节的·---——40·---——学兔兔www.xuetutu.com