針對液壓平衡閥阻尼孔堵塞故障機理研究

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1、學兔兔www.xuetutu.com液壓平衡閥阻尼孔堵塞故障機理研究陳國安，傅香如，范天錦(1．工程兵學院；2．徐州天地重型機械制造有限公司)：摘要：在分析某型平衡閥結構特點的基礎上，研究該閥的5處阻尼孔的作用及其對；i平衡閥使用性能的影響規(guī)律，分析各阻尼孔發(fā)生不同程度堵塞，以及在不同時機堵塞時所i!表現(xiàn)出來的異?，F(xiàn)象及其對液壓系統(tǒng)產(chǎn)生的影響。?、，．◆．◆．◆．◆．◆．◆．◆．．．◆．◆．◆．◆．◆．◆．◆．◆．◆．．．．．◆．◆．◆．◆．◆．◆．◆．◆．◆．+。+．◆．◆-．_關鍵詞：平衡閥；阻尼孔；故障機理平衡閥也稱限速鎖，廣泛應用于工程機械(特在

2、現(xiàn)場盲目的拆卸不僅解決不了已有的問題，有時別是起重運輸機械、橋梁裝備)液壓系統(tǒng)，以改善其甚至會誘發(fā)新的故障。工作平穩(wěn)性、使用可靠性，它在液壓系統(tǒng)中，可實現(xiàn)為此，作者根據(jù)多年從事液壓技術教學和使用液壓缸和液壓馬達的閉鎖，使其不因負載的作用而管理的經(jīng)驗，在對某型板式平衡閥的結構特點作介出現(xiàn)自動下滑，即起到鎖止的作用；也可使液壓缸紹的基礎上，重點分析了各阻尼孔堵塞所引發(fā)的故和馬達所控制的負載限速降落，避免超速下滑所引障，旨在為相關技術人員理解其結構原理，正確地發(fā)事故的發(fā)生。分析故障現(xiàn)象，把握故障發(fā)生的規(guī)律，從而認清故工程機械上使用的液壓平衡閥有錐閥式、滑閥障發(fā)

3、生的原因，提供有益的幫助。式和組合式等，其中某型板式平衡閥是一種應用較1液壓平衡閥結構特點多的組合式平衡閥。在現(xiàn)有的液壓教材、液壓設計手冊等資料中很難找到對該類平衡閥的結構與原1．1結構組成理介紹，而其結構相對復雜，阻尼小孔多且易堵。技圖1所示為某型液壓平衡閥的結構簡圖，它主術人員因對該平衡閥的結構原理不清楚，難以對由要由主閥芯1、閥套2、控制活塞3、左端蓋4、閥體此引發(fā)的各種異常故障現(xiàn)象作出可靠的分析判斷，5、單向閥6、小單向閥7和右端蓋8等組成，閥體51．主閥芯2．閥套3．控制活塞4．左端蓋5．閥體6．單向閥7．小單向閥8．右端蓋a，b，d，e，f均

4、為阻尼孔圖1某型平衡閥的結構作者簡介：陳國安(1963一)，男，湖南安化人；副教授，博士，研究方向：工程裝備管理、液壓技術及工程機械。一44—學兔兔www.xuetutu.com中安裝有單向閥6、主閥芯1和控制活塞3等，其上孔f使大圓筒左側環(huán)形油腔與彈簧腔相連通，避免的A油口外接系統(tǒng)中換向閥一個工作油口，B油口其成為閉死腔，從而防止其在主閥芯1右移(平衡與液壓缸或液壓馬達的一個油腔相連通。主閥芯1閥開啟)時產(chǎn)生真空、左移(平衡閥關閉)時產(chǎn)超高與閥體5內(nèi)的閥套2之間可形成一個由零開度(閉壓，實現(xiàn)平衡閥的正常開啟和Jl~,N關閉。鎖)到一定開度的可變節(jié)流通道

5、，其軸向中心孔右2阻尼孔堵塞故障分析端安裝有一個小單向閥7，小單向閥7的閥體上開有一個連通主閥芯軸向中心孔與彈簧腔的阻尼孔根據(jù)流過液阻的流量Q與液阻前后壓差Ape，主閥芯1的右端圓柱狀臺肩(也作為彈簧座)上加之間關系：工有一個阻尼孔f，它用于將臺肩左側環(huán)狀容腔與Q=k·A·Ap(1)彈簧腔連通起來；該環(huán)狀容腔是指由臺肩左側面、閥套2的右端面、閥體5的內(nèi)孔面等所圍成的空(2)腔，它的容積隨主閥芯1的右移而增大?？刂苹钊?上加工有軸向阻尼孔b和徑向阻尼孔d；在主閥芯式中：k為與液阻的過流通道形狀和液體性質(zhì)有關1和右端蓋8之間安裝有彈簧；左端蓋4上30UT_有

6、的系數(shù)；A為過流截面積；m為與液阻結構形式有關軸向阻尼孔a和連通液壓缸或液壓馬達另一個油腔可的指數(shù)，對于孔長z與孔徑d之比大于等于4的細得的油口C。長阻尼孔，取m=l，對于孔長z與孔徑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?！髯蠖松w4上的軸向阻尼孔a主要是對流進和流平衡閥上各阻尼孔可看成是細長孔；當該細長出控制活塞3左側油腔的油液起阻尼作用，避免主形阻尼孑L內(nèi)油液的流動狀態(tài)為層流時，在阻尼孔前閥芯l開啟和關閉時的沖擊振動，提高主閥芯1處后形成的壓力差△P為：于開啟平衡狀態(tài)時的穩(wěn)定性能。對于所控制的液壓衛(wèi)^一：：r3一,rrd4、

7、～缸或馬達來講，保持其所帶負載降落時的平穩(wěn)性。式中：表示液體的動力黏度，N·s／m?？刂苹钊?上的軸向阻尼孔b將控制活塞3根據(jù)各阻尼孔的作用以及式(3)所示關系，對右側環(huán)形油腔與左側油腔連通起來，避免活塞右側各阻尼孔堵塞故障的機理進行分析。油腔成為閉死容腔，從而防止其在控制活塞3左移2．1左端蓋上的軸向阻尼孔a堵塞時形成真空以及右移時使其中的油液產(chǎn)生超高壓，當阻尼孔a部分堵塞時，其阻尼作用增強，即在實現(xiàn)主閥芯1的正常關閉和開啟；對所控制的液壓流量相同的情況下，所產(chǎn)生的壓力差△P增大。要缸或馬達來講，阻尼孔b可實現(xiàn)所帶負載的平穩(wěn)下使主閥芯1開啟，則控制油的

8、壓力將增大(即液壓落和可靠的鎖止定位。缸小腔的油壓增大)；這時要使液壓缸所支承負