液压平衡阀阻尼孔堵塞故障机理研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com液压平衡阀阻尼孔堵塞故障机理研究陈国安，傅香如，范天锦(1．工程兵学院；2．徐州天地重型机械制造有限公司)：摘要：在分析某型平衡阀结构特点的基础上，研究该阀的5处阻尼孔的作用及其对；i平衡阀使用性能的影响规律，分析各阻尼孔发生不同程度堵塞，以及在不同时机堵塞时所i!表现出来的异常现象及其对液压系统产生的影响。?、，．◆．◆．◆．◆．◆．◆．◆．．．◆．◆．◆．◆．◆．◆．◆．◆．◆．．．．．◆．◆．◆．◆．◆．◆．◆．◆．◆．+。+．◆．◆-．_关键词：平衡阀；阻尼孔；故障机理平衡阀也称限速锁，广泛应用于工程机械(特在现场盲目的

2、拆卸不仅解决不了已有的问题，有时别是起重运输机械、桥梁装备)液压系统，以改善其甚至会诱发新的故障。工作平稳性、使用可靠性，它在液压系统中，可实现为此，作者根据多年从事液压技术教学和使用液压缸和液压马达的闭锁，使其不因负载的作用而管理的经验，在对某型板式平衡阀的结构特点作介出现自动下滑，即起到锁止的作用；也可使液压缸绍的基础上，重点分析了各阻尼孔堵塞所引发的故和马达所控制的负载限速降落，避免超速下滑所引障，旨在为相关技术人员理解其结构原理，正确地发事故的发生。分析故障现象，把握故障发生的规律，从而认清故工程机械上使用的液压平衡阀有锥阀式、滑阀障发生的原因，提供有益的

3、帮助。式和组合式等，其中某型板式平衡阀是一种应用较1液压平衡阀结构特点多的组合式平衡阀。在现有的液压教材、液压设计手册等资料中很难找到对该类平衡阀的结构与原1．1结构组成理介绍，而其结构相对复杂，阻尼小孔多且易堵。技图1所示为某型液压平衡阀的结构简图，它主术人员因对该平衡阀的结构原理不清楚，难以对由要由主阀芯1、阀套2、控制活塞3、左端盖4、阀体此引发的各种异常故障现象作出可靠的分析判断，5、单向阀6、小单向阀7和右端盖8等组成，阀体51．主阀芯2．阀套3．控制活塞4．左端盖5．阀体6．单向阀7．小单向阀8．右端盖a，b，d，e，f均为阻尼孔图1某型平衡阀的结构作

4、者简介：陈国安(1963一)，男，湖南安化人；副教授，博士，研究方向：工程装备管理、液压技术及工程机械。一44—学兔兔www.xuetutu.com中安装有单向阀6、主阀芯1和控制活塞3等，其上孔f使大圆筒左侧环形油腔与弹簧腔相连通，避免的A油口外接系统中换向阀一个工作油口，B油口其成为闭死腔，从而防止其在主阀芯1右移(平衡与液压缸或液压马达的一个油腔相连通。主阀芯1阀开启)时产生真空、左移(平衡阀关闭)时产超高与阀体5内的阀套2之间可形成一个由零开度(闭压，实现平衡阀的正常开启和Jl~,N关闭。锁)到一定开度的可变节流通道，其轴向中心孔右2阻尼孔堵塞故障分析端安

5、装有一个小单向阀7，小单向阀7的阀体上开有一个连通主阀芯轴向中心孔与弹簧腔的阻尼孔根据流过液阻的流量Q与液阻前后压差Ape，主阀芯1的右端圆柱状台肩(也作为弹簧座)上加之间关系：工有一个阻尼孔f，它用于将台肩左侧环状容腔与Q=k·A·Ap(1)弹簧腔连通起来；该环状容腔是指由台肩左侧面、阀套2的右端面、阀体5的内孔面等所围成的空(2)腔，它的容积随主阀芯1的右移而增大。控制活塞3上加工有轴向阻尼孔b和径向阻尼孔d；在主阀芯式中：k为与液阻的过流通道形状和液体性质有关1和右端盖8之间安装有弹簧；左端盖4上30UT_有的系数；A为过流截面积；m为与液阻结构形式有关轴向

6、阻尼孔a和连通液压缸或液压马达另一个油腔可的指数，对于孔长z与孔径d之比大于等于4的细得的油口C。长阻尼孔，取m=l，对于孔长z与孔径d之比小于等1．2阻尼孔作用于0．5的薄壁形阻尼孔，取m=0．5。△左端盖4上的轴向阻尼孔a主要是对流进和流平衡阀上各阻尼孔可看成是细长孔；当该细长出控制活塞3左侧油腔的油液起阻尼作用，避免主形阻尼孑L内油液的流动状态为层流时，在阻尼孔前阀芯l开启和关闭时的冲击振动，提高主阀芯1处后形成的压力差△P为：于开启平衡状态时的稳定性能。对于所控制的液压卫^一：：r3一,rrd4、～缸或马达来讲，保持其所带负载降落时的平稳性。式中：表示液体

7、的动力黏度，N·s／m。控制活塞3上的轴向阻尼孔b将控制活塞3根据各阻尼孔的作用以及式(3)所示关系，对右侧环形油腔与左侧油腔连通起来，避免活塞右侧各阻尼孔堵塞故障的机理进行分析。油腔成为闭死容腔，从而防止其在控制活塞3左移2．1左端盖上的轴向阻尼孔a堵塞时形成真空以及右移时使其中的油液产生超高压，当阻尼孔a部分堵塞时，其阻尼作用增强，即在实现主阀芯1的正常关闭和开启；对所控制的液压流量相同的情况下，所产生的压力差△P增大。要缸或马达来讲，阻尼孔b可实现所带负载的平稳下使主阀芯1开启，则控制油的压力将增大(即液压落和可靠的锁止定位。缸小腔的油压增大)；这时要使液压

8、缸所支承负