液压系统中平衡阀的应用及故障判断
（河南中原黄金冶炼厂有限责任公司，河南 三门峡 472000）
摘 要：这篇文章主要就是对其平衡阀结构构成以及工作机理进行简单的介绍，然后分析其在变负载液压系统之中的运用情况以及所具有的结构特性，并根据其在我公司残极洗涤机组倾转架上的实际使用中出现的几种故障，对其故障原因进行了分析，并针对故障提出了排除及预防的方法。
关键词：平衡阀液压控制 故障判断
所谓的平衡阀指的就是在自动化设备的液压系统之中运用相当普遍的一类液压控制阀，我们公司所运用的是博世力士乐液压公司ＦＤ型平衡阀，这篇文章就是根据他的基本工作原理，讲述了平衡阀在载重装置中的控制作用，加以说明了其在自动化设备液压系统中的应用。
1.平衡阀的工作原理及结构：
FD 型平衡阀是博世力士乐公司所设计出的平衡阀，其运用的是液控单向节流设计，如此就能够达到单向节流阀以及液控单向阀的目的。
他的结构原理图为图 1 所示，当控制油口 X 处于休息状态的时候，他就开启单向阀的功能，若其液压油是由 A 口流进的时候，平衡阀就是单向导通的，若是由 B 口流进的时候，那么就是处于反向封闭状态。
若存有少许液压油经过控制油口X的时候，由于X口连接的阻尼口（6），就使得控制阀芯（4）工作变慢，再推动卸荷阀芯（3）促使 B 口卸压，最后在使得主阀芯（2）启动，液压油就由 B 流至 A 口。图 2 为该平衡阀的图形符号。
图 1 FD 平衡阀结构原理图
（1）阀体、（2）主阀芯、（3）先导体、（4）控制阀芯、（5）阻尼阀芯、（6）阻尼孔、（7）（8）(9)为控制腔
2.平衡阀在自动化设备液压系统中的应用
2.1 平衡阀在单杆液压缸平衡回路中的应用
当电磁换向阀在中位（为了保证系统回路安全，方向阀的阀芯应处于中位）时，平衡阀能够保持垂直状态的液压缸不会由于自重而导致下落。如果在方向阀与平衡阀之间发生油管破裂，负载的下放操作不会受到影响，起到保证安全的作用。
2.2 平衡阀在起重型的液压机械联合制动回路中的应用其回路之中的液压马达所运用的是内部控制制动，如果运用的是平衡阀的时候，换向阀在其中位时，两个油口通常皆需连通有油箱，如此才可以确保其在回路之中无压力的影响，仅由弹簧力来启动液压马达；若选用外部制动控制，就无须考虑此影响。若方向阀和其平衡阀两者间出现有油管破裂的情况，也不会干扰负载的下放工作，如此就使得其安全能够得到一定的保障。
2.3 平衡阀控制摆动负载缸中的应用
控制摆动负载液压缸，也就是个变负载机构。如图 5，当液压缸往右活动的时候，他的活塞腔的负载就由从最大正向负载转变为零负载，最后变成最大反向负载。运用平衡阀可以让运动速度维持在流量阀所控制的范围内，其基本机理就是负载由最大到无的整个阶段，其摆动液压缸运动速度取决于流量阀；而负载从无变为最大反向负载的时候，出现有超速运动的情况，不过其作用就是让他在控制速度范围内波动，这在之前的平衡阀工作原理里面有所提到。
3.平衡阀在应用中常见的故障及排除
3.1 倾转架装置发生颤震
针对这种情况，通常会在平衡阀的控制油路里面安装个阻尼器，如此其来油压力机会稳定许多，有效避免由于系统压力浮动以及外界影响的时候，平衡阀的液控动作太过于灵敏，从而就高密度的进行油缸起停动作。虽然在进行设计的时候，含有此预防措施，不过在现实之中，这种故障出现的频率仍然比较高。若要解决其颤震的问题，处理方法主要有如下几个：第一，更改他的反馈传递函数的特征值，比如说阻尼孔大小，又或是控制回路油管的粗细长短等；第二，改变主传递函数的各变量，如调整伺服放大器的放大倍数，改变供油管路通流直径，实际调试过程中，我们改小了控制进油或回油球阀的开度，震颤也随即消失。三，改变控制阀的特性，如改变平衡阀控制弹簧的刚度，调整平衡阀开启压力等。实际调试过程中，我们以第三条中调整平衡阀开启压力解决了倾转架装置颤震的问题。
3.2 油缸不降落或下降缓慢
总结他的原因即是由于安全阀的密封圈断开以后，降倾转架油缸上腔压力太小，无法维持正常运转。还有一种原因即是，杂质过多，使得其平衡阀控制油路里面所设置的阻尼孔造成堵塞，控制油没有达到其并推压阀芯，就导致阀芯无法打开，油缸不能够如常回油，故无法进行下一个动作。其对应的处理方法就是将平衡阀进行的清洗，检测液压油源污染度是否需要更换后即可解决。
3.3 油缸卸压，有爬行动作
针对因为平衡阀所导致出现的油缸卸压以及重物沉降的故障，目前很多平衡阀的运用均是用插装阀的方式来设置于油缸又或是活塞杆尾端，其外观上设置为锥形，且存有很多个 O 形密封圈。还有就是其自身出现故障的时候，通常是因为油液之中含有过多的杂质，所以就使得平衡阀之中的单向阀无法完全关闭而导致的。因为平衡阀会直接影响到倾转架装置液压系统的基本案情，故而他的结构相对较精密，所以不建议对其部进行较大拆卸清洗的修复，这种情况下最快捷安全的做法是更换新的平衡阀。
参考文献：
[1]张雅琴张祝新.关于平衡阀和平衡回路[J].机械工程师，2006(01)：
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[2]高松.护顶机液压平衡回路设计[J].矿山机械，2009(19)：26-28.
