液压回路平衡阀工作原理与故障排除

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1、液压回路平衡阀工作原理与故障排除宋清懿（中国铝业青海分公司第一电解厂西宁）摘要铝电解多功能天车的全液压更换阳极装置，取代早期使用的4键缸式更换阳极机构。以全液压更换阳极装置中拧头升降油缸LHK型背压平衡阀为例，描述设备工作原理，总结平衡阀应用过程中常见故障及排除方法。关键词多功能天车阳极装置平衡阀中图分类号TG231.1文献标识码B目前，起重运输机械多采用液压驱动方案，由于其起升、伸缩、变幅等机构在带载下降过程中，均有产生超速下行的危险，因此在液压系统设计时必须设置能产生一定背压的液压元件，以调整工作部件的

2、下落速度，并且设计能够保证它们在任意位置上被锁定的液压回路，即平衡回路。铝电解多功能天车全液压更换阳极装置液压系统，主要由液压站、液压管路、液压缸、液压马达以及换向阀、平衡阀等控制元件组成。平衡阀作为平衡回路中的一个控制元件，所控制的是系统的执行元件的速度，因而对阀的性能及维护有较高要求。青海分公司第一电解厂，采用全液压更换阳极装置替代原扭拔机构（气、液4键缸结构），更换后的全液压更换阳极装置具有对位准确、动作安全可靠、自动更换阳极等优点。在全液压更换阳极装置液压回路中，阳极升降油缸和拧头升降油缸均采用L

3、HK型平衡阀对系统回路背压进行控制，以保证两油缸具有平衡可靠不下滑，运行平稳、缓冲及超载保护等性能。以全液压更换阳极装置中扭拔机构（ATQH63/45-1500型拧头升降油缸）LHK型背压平衡阀为例，分析其工作原理、调节方法，总结平衡阀应用过程中常见的故障，并提出相应的排除方法。!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!二、对策1.泄漏问题解决方案从几种阀门结构的比较可以看出，采用3偏心结构最理想（图4）。3偏心结构属于扭矩密封，它有自补偿特性，即使密封面

4、有点儿磨损，在气缸扭矩的作用下，蝶板会自适应地向密封靠拢来维持密封。楔形闸阀就是扭矩密封，当使用较时间图43偏心结构阀门采用同等材料或同等电位。为保证蝶板的抗腐蚀和抗冲刷性，采用化学镀镍处理蝶板，使蝶板既具有抗腐蚀性，硬度又能达到52HRC。另一方面，可以通过软件编程或硬件操作，在工艺允许的条件下，让阀门在规定的时间以规定的开度动作一次，可以防止蝶板与阀体的密封面长期静止不动而打不开的问题。对于转轴与轴套间卡死的问题，可以采用隔离法来防腐。在相应轴与轴套部位用仪表空气吹，让阀杆与阀体之间压力高于管道介质

5、，使管道介质中的颗粒不会进入阀杆和轴承之间，同时也可防止尾气进入腔体后冷凝下来造成的化学腐蚀和阀杆和阀长后，如果泄漏，只需用力多拧几牙便能关严。平行板闸阀，属于位置密封，当阀门泄漏后，用多拧几牙的办法也无法关严。2.阀不能打开的问题（1）选择合适的防腐材料。从表1可知，对于不同的工况，如果单从材料方面考虑，必须要用316L以上性能的材料。表1304与316L材料对比工艺介质304腐蚀速率＜0.8mm/a不耐腐蚀316L干湿二氧化硫腐蚀速率＜0.8mm/a（2）隔离腐蚀介质。对于蝶板与阀体密封面问题，无法使用

6、隔离法来防腐。一方面可以选用316L以上性能的材料或符合NACE标准的材料，部件尽量采用相同材料如碳钢阀体配置碳钢蝶板，不锈钢阀体配置不锈钢蝶板，使主要部件具有同等电位，减少电位差，消除电位腐蚀。阀体和蝶板都使用316L以上性能的材料，费用相当高。为节省费用，只要求参与密封的部件体表面产生的电位腐蚀。再加上阀门隔一段时间动作一次，可以有效克服转轴与轴套卡死的问题。还可以从选用扭矩小的阀门结构和适当增加气缸尺寸来考虑，可以补偿由于阀门阻力逐渐增大的不良影响，但扭矩的匹配要在设计的允许范围内。所以，具有最小开

7、关扭矩的3偏心结构是首选，外加适当增加气缸尺寸，便可以达到较好效果。三、改进1.对还没内漏的蝶阀可进行改进在阀体上下侧增加吹扫孔，通入压缩空气，调至合适的压力（以对工艺无影响为准）。增加阀位反馈信号，编程使阀门定期小行程活动（必须对工艺无影响）。2.对新购阀门的考虑尽量采用3偏心结构；参与密封的部件尽量采用同等材料或同等电位的材料；使用活动试验技术；在相应轴与轴套部位两侧用仪表空气吹；适当增加气缸尺寸。〔编辑利文〕设备管理与维修2014№3跊賮一、工作原理要使液压缸承载时平稳下放，就要在与运动相反方向设置相

8、应的背压，产生背压的典型平衡回路就是采用单向节流阀与液控单向阀组合的平衡回路。全液压更换阳极装置部分液压回路见图1。图1更换阳极装置部分液压回路（1）当电磁换向阀B两端电磁铁11DT、12DT均未通电，阀芯中间位置工作时，进油路C断开，拧头油缸下腔的油被拧头平衡阀中的单向阀m封闭，并且此时油压稳定，顺序阀n阻尼孔无法打开，拧头油缸保持静止。（2）当电磁换向阀B右端电磁铁12DT通电，此时阀芯右侧位置工作，压力油通