液压起重机中的平衡阀及故障分析3篇

液压是机械行业、机电行业的一个名词。

液压可以用动力传动方式，成为液压传动。

今天为大家精心准备了液压起重机中的平衡阀及故障分析3篇，希望对大家有所帮助！液压起重机中的平衡阀及故障分析1篇浙江省特种设备科学研究院浙江省杭州市 310020摘要：随着经济的高速发展，国家基础建设的规模越来越大，需要吊运物品的质量、体积和起升高度都越来越大。

在起重机的市场保有量逐年上升的同时，客户对机器的操控性要求越来越高。

重物的平稳提升与下放是起重机操控性的一个非常关键的指标，所以通过掌握液压平衡阀的平衡原理来提升产品的品质是非常重要的。

关键词：汽车起重机；平衡阀；故障；解决方案1提升平衡阀的液压原理分析当马达做上升动作时，压力油从A口进入，经过独立的进油单向阀后进入B 口。

马达做下降动作：先导口压力p启=0时，平衡阀锥阀密封关闭。

先导口压力p启≠0时，平衡阀主阀芯产生位移。

F：弹簧力；f：缝隙缓冲阻力。

令主阀芯的位移y，当0<y<x时，锥阀密封被打开，滑阀密封未打开。

阀芯右移，推动缝隙缓冲阻尼装置右移，容腔被压缩，油液经小孔流入A口，此时的缝隙缓冲阻尼装置不起作用。

此时由于滑阀未打开，阻尼M1、M3、锥阀液阻很大将流量限制得很小，不需要缝隙缓冲阻尼装置，缝隙缓冲阻力f很小。

当y>x时，滑阀密封被打开。

此时压力油从B口经滑阀、锥阀进入A口。

当滑阀被打开，流量瞬间变大，同时缝隙缓冲阻尼装置上的小孔随即进入到配合间隙中，缝隙缓冲阻尼装置开启起缓冲作用。

阀芯右移，推动缝隙缓冲阻尼装置右移，容腔被压缩，油液经小孔、配合缝隙流入A口，此时的缝隙缓冲阻尼装置起作用，缝隙缓冲阻力f很大。

卸掉先导压力p启时，主阀芯在弹簧力的作用下向做移动，单向阀DLS被打开，A口液压油进入缝隙缓冲阻尼的容腔中。

马达下降口供油，油液经阻尼N1、N3、单向阀到达A口，N1与N3组成一个液压半桥。

(3)在载荷G的波动值相同的情况下，A波动越大→加减速越明显→p下、p 启、F弹波动越明显→A波动越大。

所以可以通过提高n、F弹来提升平衡阀的稳定性。

同时n、F弹的升高都会引起p下的升高，进而增加了能耗。

2平衡阀常见故障在起重机械中，采用吊钩升降的方式最多，这里以控制升降的卷扬平衡阀为例分析平衡阀常见的故障现象，其它平衡阀故障现象类似。

由卷扬平衡阀引起的故障包括：落钩动作滞后、溜钩、落钩抖动、落钩启动冲击等。

落钩滞后的故障现象为：当扳动操控手柄后，过了较长时间，执行机构才开始动作；溜钩的故障现象为：吊起重物停止后，重物又慢慢的往下落；落钩抖动的故障现象是：落钩过程中，重物持续的抖动；落钩启动冲击的故障现象为：落钩开始瞬间，重物会失速下坠一下。

3各种故障的原因及解决方案3.1落钩滞后控制压力PiL开始建立压力至平衡阀开始产生流量之间的时间△T1规定为滞后时间。

△T1的时间超过0.5s时，就可认为产生了滞后。

落钩滞后主要是由平衡阀前的阻尼产生的，这个阻尼用来抑制平衡阀阀芯的波动。

但当温度较低时，因液压油流动较缓慢，这个阻尼会对阀芯开启产生滞后。

为了解决上述问题，可以采用快速响应的功能。

在油路上与阻尼并联接入一个液控阀，当PiL口开始见压时，首先通过液控阀迅速打开平衡阀阀芯，平衡阀正常工作。

当压力达到一定的值时，压力油控制液控阀的下位(有单向阀)接通，液控阀关闭，压力油通过阻尼流入平衡阀，这样能够有效减少△T1的时间。

3.2溜钩正常情况下，马达停止后，吊起的重物应该保持在原有位置而不下落。

但是如果平衡阀泄露量比较大，同时配套的主阀采用中位节流机能，在重物重力的作用下，就会在平衡阀与主阀之间的A口处产生压力，油液按照空心箭头所示流动，顶开平衡阀上的梭阀，流向制动器，使得制动器保持打开状态，从而使重物又慢慢往下落。

改进油路设计，制动器的压力单独控制，不从平衡阀的梭阀口引出，则平衡阀A口的压力对制动器没有影响，就不会导致溜沟。

3.3落钩抖动平衡阀打开瞬间，马达出口B的压力(用代号PB表示，下同)突然下降，马达进口X的压力(用代号PX表示，下同)延迟7ms左右跟随着下降，PX下降导致平衡阀关闭。

平衡阀关闭后，马达出口压力PB开始上升，马达进口压力PX跟随着上升，使得平衡阀阀芯又开启。

由于系统持续供油，平衡阀按上述过程不断循环，直到马达出口压力PB波动的最小压力大于平衡阀的开启压力，平衡阀阀芯振动才会停止。

从上述可知，平衡阀开启的时候，马达进口和出口的压力波动使得平衡阀反复开闭，导致了落钩反复抖动。

为了减小压力波动，只有减少马达进口压力PX的波动对平衡阀阀芯的影响，最有效果的是加强控制平衡阀阀芯开启的阻尼来抑制压力PX的波动。

例如原来为0.8mm的阻尼孔，可减小到0.5mm。

3.4落钩启动冲击由于控制平衡阀阀芯开启的阻尼非常小，泵产生的压力油从阻尼进入并推动阀芯开启过程比较慢，马达进油压力PX迅速上升，直到平衡阀的阀芯开到一定的程度，落钩才开始启动，进油压力PX瞬间从峰值下降。

此时，在落钩启动的瞬间，存在压力冲击，使得重物会失速下坠一下。

为了消除压力冲击，在操控重物下落侧C点增加二次溢流阀。

当进油压力PX迅速增大，达到溢流阀的设定压力时，系统卸压，从而防止进油压力瞬间出现峰值而冲得很高，进而能够有效消除压力冲击。

结论本文针对起重机的落钩动作滞后、溜钩、落钩抖动、落钩启动冲击分别分析了解决措施：(1)通过平衡阀快速响应功能的设计，能够有效消除起重机落钩滞后的故障，特别是在低温的情况下，效果最明显；(2)通过制动器压力独立控制的方式，能够有效防止由于平衡阀内泄造成的溜钩故障；(3)通过减少控制平衡阀阀芯启闭的阻尼孔，增强阻尼效果，能够有效控制起重机落钩抖动故障；(4)通过增加二次溢流阀，能够减小起重机落钩的开启冲击。

但是，各种解决措施之间又存在一定的制约。

比如减少阻尼孔可以有效控制落钩抖动，但较小的阻尼会导致落钩滞后。

增加制动器压力独立控制回路可以防止溜钩、增加二次溢流阀可以防止落钩启动冲击，但是会造成系统设计复杂。

因此，应根据起重机的具体工况和性能指标有针对地进行系统的改良设计。

参考文献：[1]孟浩.汽车起重机平衡阀修理工艺研究[J].中国设备工程，2022(14)：86-89.[2]彭彪，侯敏，赵敏.起重机伸缩液压系统故障分析及对策施[J].机床与液压，2022，44(8)：85-86.[3]陈晋市，刘昕晖，王同建，等.平衡阀对起重机起升系统抖动现象的影响因素[J].中国工程机械学报，2022，8(1)：46-50.[4]党伟，徐尚国，程伟，等.起重机吊臂缩臂抖动原因和解决措施[J].机床与液压，2022，45(20)：173-175.液压起重机中的平衡阀及故障分析2篇摘要：就平衡阀的结构原理和常见的故障成因进行了较细致的分析和探讨。

关键词：平衡阀；液控单向节流阀；外控顺序阀中图分类号：TD422.4 7 文献标识码：A 文章编号：1007—6921(2008)08—0180—011平衡阀及其分类为了防止油缸、马达等液压执行元件在受重力或特定外力作用时产生滑动，常常在该执行元件上安装一种依靠自身背压限制这种运动的阀，这种阀就是我们所说的平衡阀。

平衡阀是吊车的变幅油缸、伸缩油缸及卷扬马达上必备的重要安全装置( 液压起重机中的平衡阀及故障分析3篇)。

平衡阀的作用，一是为了能使油缸在受特定方向上外力作用时产生背压并阻止这个方向上的运动；二是为了防止油缸活塞超速下降并有效地控制下降速度。

由此看来，在活塞下降过程中油压受节流阻尼是必要的，这种“刹车”性质的能量损耗是有益的，但是在活塞顶升过程中这个单向阀被异化成顺序阀的强阻尼作用，必然会造成工作油压力的衰减，形成液压油的高温和动力消耗。

为了克服这个不足所以在该阀上又同向地并联了一个单向阀，这样在油缸顶升中液油就可以通过这个单向阀轻松地跨越这个阻尼作用了。

这就是在许多吊车液压图上我们看到其在平衡阀一旁再并联一个单向阀的原因。

从图纸上看这样两个单向阀并联似乎很是没有必要，但是如果真的没有了这个并联的单向阀，吊车的工作是仍然可以进行，但是对于提高吊车效率、增加动作速度以及防止液压油高温是很有必要的。

平衡阀就其结构和工作原理不同又可分为若干种。

目前在吊车上运用最广、经常能见到的平衡阀一般有单向节流式的和单向顺序式的两种。

2两种平衡阀的结构与工作原理分析2.1单向节流形式的平衡阀单向节流形式的平衡阀是指该阀在形式上是由单向阀和节流阀组成，但它又不同于普通单向节流阀。

普通单向节流阀的三角节流槽贯穿阀芯上的密封环线，切断了密封环线，所以它没有完全关闭油流的结构，而且阀芯的弹簧很软，液流正向流动时可轻松打开单向阀而通过，但在反向来油时，单向阀回到关闭位置，油液只能慢慢通过阀芯上的节流槽，使其在反方向上受节流而降低运动速度。

可见它在正反两个方向上都能不同程度地使油通过；单向节流形式的平衡阀与之是不相同的：首先这个节流阀的节流槽开设位置不同，这里的节流槽并未穿过阀芯的密封环线，所以它有完整的密封环，可以在一定情况下完全地切断流油。

其次阀芯上的弹簧刚度大大加强，使单向阀的单向通过功能几乎被异化成了顺序阀功能( 液压起重机中的平衡阀及故障分析3篇)。

常态下单向阀芯被弹簧压紧而完全处于关闭状态，可实现背压，并阻止油缸在反方向上的运动。

在阀芯对面又增加了一个导控活塞，可以在外来控制压力作用下推动单向阀芯开启，实现油液反向导通，并可根据外控压力改变其开度实现节流口大小的调节，以达到控制油缸或马达运动速度的目的，从这一点上说把它叫做“液控单向、节流阀”会更形象、更好理解一些。

2.2单向顺序式的平衡阀单向顺序式的平衡阀和单向节流式的平衡阀功效几乎是一样的。

单向顺序式的平衡阀其结构上是由一个单向阀和一个顺序阀并联组成的；而刚才提到的单向节流式平衡阀中的单向阀，由于其弹簧刚度的加强它已被几乎异化成了顺序阀了，再加上它后来又并上去的单向阀，这样二者就已是殊途同归了。

前面的平衡阀由于原有单向阀功能被异化了，所以它才额外地需要再并联一个单向阀。

而这种单向顺序式的平衡阀中单向阀未经异化，所以一般它就不需要再并联单向阀了。

这就是我们经常看到德国设备的图纸中的平衡阀总是并一个单向阀，而美国设备图纸中平衡阀无单向阀并联的原因（注：德国设备中一般采用单向节流式的平衡阀，美国设备中多采用单向益流式平衡阀）。

3由平衡阀引起的吊车常见故障3.1吊臂颤抖不管是那种形式的平衡阀，在吊车上它的控制油一般大多取自它所控制的油缸的上腔油道。

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，油缸活塞下腔就可实现回油，活塞在上腔压力油的推动下下行。

若是由重力或外力造成的活塞下滑过快，液压缸上腔压力将迅速下降，导致液控阀重新关闭，活塞运动停止。