寶德burkert液壓平衡閥淺談
1. 平衡閥的作用

(1 )負(fù)載保持

當(dāng)方向閥在中位時(shí)，平衡閥將阻止負(fù)載運(yùn)動(dòng)。即允許使用中位打開(kāi)的方向閥，如H 、Y機(jī)能;不推薦使用中位關(guān)閉的方向閥，如O 、M機(jī)能。

(2) 負(fù)載控制

平衡閥主要用于平衡執(zhí)行元件因?yàn)樨?fù)載產(chǎn)生的能量沖擊，從而先于泵的動(dòng)作而動(dòng)作，因此消除了運(yùn)動(dòng)器件的氣穴現(xiàn)象和負(fù)載的失控。

(3) 負(fù)載安全

油管破裂時(shí)，裝在執(zhí)行元件上面或里面的平衡閥能夠防止移動(dòng)負(fù)載發(fā)生失控。如起重機(jī)伸縮臂起重時(shí)，油管破裂，為保護(hù)人員、財(cái)產(chǎn)安全，必須保護(hù)負(fù)載失控。

由順序閥和單向閥簡(jiǎn)單組合成的平衡閥，性能往往不夠理想，不能應(yīng)用于工程機(jī)械如起重機(jī)等液壓系統(tǒng)。為了使運(yùn)動(dòng)件動(dòng)作平穩(wěn)，實(shí)際使用的平衡閥，常會(huì)采用先導(dǎo)控制形式，根據(jù)不同的先導(dǎo)控制方式和閥芯內(nèi)部結(jié)構(gòu)， 又出現(xiàn)了許多變形，如標(biāo)準(zhǔn)平衡

閥、部分平衡閥、*平衡閥、雙級(jí)微調(diào)平衡閥、零差動(dòng)平衡閥， 不同型式的閥可以適應(yīng)不同的系統(tǒng)要求。

2. 五種平衡閥

(1 )標(biāo)準(zhǔn)平衡閥

圖1 所示為標(biāo)準(zhǔn)平衡閥的結(jié)構(gòu)示意圖，右因?yàn)樵矸?hào)1 可以被看作一個(gè)帶內(nèi)置單向閥的先導(dǎo)輔助溢流閥。其主要特征是先導(dǎo)壓力和系統(tǒng)壓力共同作用在主閥芯上，彈簧腔和出;由口連通。經(jīng)對(duì)閥芯受力平衡進(jìn)行分析，標(biāo)準(zhǔn)平衡閥的先導(dǎo)壓力和溢流開(kāi)啟壓力，都與出油口壓力有密切關(guān)系，且都是1+a( 先導(dǎo)比，下同)的倍數(shù)關(guān)系，因此，這種閥如果存在背壓的話， 會(huì)隨著背壓間變化而使開(kāi)啟壓力變化，使閥的負(fù)載安全性能失去作用，同葉先導(dǎo)壓力會(huì)波動(dòng)， 將影響到閥的工作穩(wěn)定性。該閥只能和中位開(kāi)心機(jī)能的方向閥配合使用
(2) 部分平衡閥

圖2所示為部分平衡閥的結(jié)構(gòu)示意圖，右圖為原理符號(hào)。為克服標(biāo)準(zhǔn)平衡閥背壓的影響，對(duì)部分平衡閥進(jìn)行了結(jié)構(gòu)改進(jìn)，主要的地方是回油壓力在主閥芯上的兩個(gè)作用面積( 2 口和彈簧腔)相同， 都是A2，同時(shí)先導(dǎo)活塞是和主閥芯分離的， 這樣，閥的溢流開(kāi)啟壓為便不受背壓影響。經(jīng)對(duì)主閥芯和先導(dǎo)活塞的受力平衡分析，該閥的溢流開(kāi)啟壓力只與設(shè)定好的彈簧力有關(guān)，回油背壓不會(huì)影響閥的負(fù)載安全性能，但是先導(dǎo)開(kāi)啟壓力仍與背壓存在a倍的放大關(guān)系，如果和出油比例調(diào)節(jié)系統(tǒng)配合使用，不斷變化的背壓會(huì)引起先導(dǎo)壓力波動(dòng)， 將導(dǎo)致閥工作不穩(wěn)定。
(3) *平衡閥

圖3所示為*平衡闊的結(jié)構(gòu)示意圖，右圖為原理符號(hào)。該閥和標(biāo)準(zhǔn)平衡閥的差別在于， 2 口和彈簧腔之間沒(méi)有油路溝通，彈簧腔有一個(gè)單獨(dú)的外泄口。經(jīng)對(duì)閥芯受力分析，先導(dǎo)壓力只與進(jìn)油口壓力和先導(dǎo)比有關(guān)，而溢流開(kāi)啟壓力只與彈簧設(shè)定值有關(guān)，任何背壓都不會(huì)影響閥的設(shè)定值和所需先導(dǎo)壓力值的大小。
(4) 雙級(jí)微調(diào)平衡閥

圖4 為雙級(jí)微調(diào)平衡閥結(jié)構(gòu)示意圖， 右圖為原理符號(hào)。該閥主要用于解決負(fù)載波動(dòng)比較大的長(zhǎng)伸縮臂運(yùn)動(dòng)不穩(wěn)定的問(wèn)題，主要特點(diǎn)如下：

1、有兩根控制彈簧，一根初級(jí)彈簧， 一根次級(jí)彈簧，次級(jí)彈簧產(chǎn)生的抗衡力，可阻止液壓缸能量全部衰減和阻止閥反應(yīng)過(guò)度，因此解決了許多爬行問(wèn)題。初級(jí)彈簧力是固定的，次級(jí)彈簧力根據(jù)不同應(yīng)用情況是可以連續(xù)調(diào)整的，并且其數(shù)值遠(yuǎn)小于初級(jí)彈簧力。

2.單獨(dú)的先導(dǎo)活塞。

3.有兩個(gè)先導(dǎo)比，初級(jí)先導(dǎo)比a1 ，次級(jí)先導(dǎo)比a2 ，由于次級(jí)先導(dǎo)比的存在，該閥仍可以*由先導(dǎo)壓力打開(kāi)。次級(jí)先導(dǎo)比是通過(guò)主閥芯凸緣兩邊的面積差實(shí)現(xiàn)的。經(jīng)對(duì)先導(dǎo)活塞和主閥芯的受力分析，先導(dǎo)開(kāi)啟壓力和溢流開(kāi)啟壓力都與背壓和先導(dǎo)比存在聯(lián)系，次級(jí)彈簧力很小， 在正常工作時(shí)，次級(jí)彈簧壓力對(duì)打開(kāi)閥所需的先導(dǎo)壓力幾乎沒(méi)有影響。
(5) 零差動(dòng)平衡閥

圖5 為零差動(dòng)平衡閥結(jié)構(gòu)示意圖，右圖為原理符號(hào)。主要和伸縮臂鎖的管路爆裂閥配合使用，該閥的開(kāi)啟及開(kāi)口大小，只由先導(dǎo)壓力控制。由于主閥芯兩端的壓力平衡，它不具備溢流功能， 如需對(duì)負(fù)載產(chǎn)生的超壓或壓力沖擊進(jìn)行保護(hù)，需要單獨(dú)加安全閥。彈簧腔油可通過(guò)外泄口4直接回油箱。不同的先導(dǎo)壓力對(duì)應(yīng)著不同的問(wèn)開(kāi)口大小，可實(shí)現(xiàn)比例控制，因此 零差動(dòng)平衡閥也可稱(chēng)為液液控比例閥。