液控限速平衡阀结构原理图及使用教程

  为了防止负载自由下落而保持胃压的压力控制阀称为平衡阀。它通常用来防止液压缸活塞因负载自声而高速下落，即限制液压缸活塞的运动速度。由顺序阀和单向阀简单组合而成的平衡阀，由于顺序阀有限漏，长期停留时活塞将缓慢下降，因而它仅适用于支承自重不大且停留时间较短的系统。并且因没有过错断面的精细控制和各种阻尼的配置等原因，其性能往往不够理想，不能应用于工程机械，如起重机、汽车吊、水工闸门启闭机等液压系统。由单向节流阀加液控单向阀构成的平衡回路，虽然泄漏量小、闭锁性能好，但因节流阀本身固有的流量负载特性，其活塞运动速度受负载变化的影响较大，负载变化大时甚至公发生振动。因此，这两种方式构成的平衡回路都有不足之处。

  图9-24所示的液控限速平衡阀(也称单向截止调速阀或减速阀、制动阀)，是在工程机械领域得到泛应用的一种平衡阀结构。它具有超速自动调节功能，既能使工作部件平稳运行，又有很好的闭锁性能适用于功率较大、负载变化而又要求下降平稳和能长时间锁紧的机构中。

  图9-24 液控限速平衡阀结构原理图

  图9-24中油口X为控制油口，油口B为负载油口，油口A接动力源或油箱。其工作原理与带卸荷阀芯的液控单向阀相似，但反向开启时液控限速平衡阀的阀口具有节流调速功能同时，其开口的大小又与控制压力相关，使得该阀具有超速自动调节能力。图中所示为该阀处于初始位置，在弹簧3和8的作用下，控制活塞4处于最左端位置，主阀芯6和先导阀芯7将A、B口之间的通道切断。此时a腔与A口相通，b 腔通过先导阀芯7内的轴向孔及先导阀芯7、主阀芯6、阀套5上的径向小孔与B口相通。当油液从A口流向B口时，a腔油压克服b腔油压、弹簧8的弹簧力及主阀芯6的摩擦阻力，主阀芯6即被推开，压力油从A口进入B口，实现正向流动。如果液压缸活塞在上升过程中 A口压力因某种意外事故(例如与油口A连接的管路破裂或管接头拔脱)突然下降、由于此时b腔仍与B口相通，在b腔油压即负载压力的作用下，主阀芯6可立即关闭，防止重物坠下。当需要油液从B口流向A口(如活塞下行工况)时，在控制油口X 无压力或压力未达到反向开启平衡阀所需的最小控制压力时，主阀芯6和先导阀芯7一直关闭。当达到所需值时，控制油压通过阻尼孔1缓冲后推动控制活塞4右移并顶开先导阀芯7，使b腔通过先导阀芯内的轴向孔、斜向小孔及主阀芯的轴向孔与A口相通。同时，先导阀芯在主阀芯中右移切断了b腔与B口的通路，由于此时A口为低压腔(通常接油箱)，因而b腔卸荷，控制活塞继续右移，顶开主阀芯6，使B口与A口沟通，实现反向流动。反向开启时的控制压力主要取决于b腔(即B口)的油压力和控制活塞与先导阀芯的面积比，因控制活塞一般比先导阀芯大很多，因而其最小控制压力不大。随着控制活塞4的右移，主阀芯6的控制棱边逐渐打开阀套5上的节流孔，阀口过流面积逐渐增大。同时，随着弹簧3、8被压缩，弹簧力也逐渐增大。当弹簧力与液压力平衡时，控制活塞4停止移动，处于某一平衡位置。平衡位置处的书流开口面积取决于控制压力的大小，即对应于一定的控制压力，得到一定的开口面积。在某一开口面积，如因某种原因使负载运动速度突然加快，则通过阀口的流量立即增大，势必引起阀口前后压差迅速增大，即背压力迅速增大，以阻止活塞加速运动。由于节流口面积、控制油压以及从B口到A口的压差三者互相制约，并且决定了从B口至A口的流量即执行元件排出的流量，而这个流量又与输入执行元件的流量直接相关，因此可防止执行元件速度失控，这是液控限速平衡阀的独特之处。液控限速平衡阀反向开启时，可借助控制活塞4中的阻尼孔1和阻尼活塞2产生阻尼，使开启过程平稳、无冲击，而关闭时几乎无阻尼。实际应用中，在某些场合为了延缓关闭时间，改善闭合特性，可在X口油路上设置单向节流阀加以调整。