液控限速平衡閥結構原理圖及使用教程
林建平
發(fā)布于2022-11-07 17:52
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標簽:平衡閥
為了防止負載自由下落而保持胃壓的壓力控制閥稱為平衡閥。它通常用來防止液壓缸活塞因負載自聲而高速下落,即限制液壓缸活塞的運動速度。由順序閥和單向閥簡單組合而成的平衡閥,由于順序閥有限漏,長期停留時活塞將緩慢下降,因而它僅適用于支承自重不大且停留時間較短的系統(tǒng)。并且因沒有過錯斷面的精細控制和各種阻尼的配置等原因,其性能往往不夠理想,不能應用于工程機械,如起重機、汽車吊、水工閘門啟閉機等液壓系統(tǒng)。由單向節(jié)流閥加液控單向閥構成的平衡回路,雖然泄漏量小、閉鎖性能好,但因節(jié)流閥本身固有的流量負載特性,其活塞運動速度受負載變化的影響較大,負載變化大時甚至公發(fā)生振動。因此,這兩種方式構成的平衡回路都有不足之處。
圖9-24所示的液控限速平衡閥(也稱單向截止調速閥或減速閥、制動閥),是在工程機械領域得到泛應用的一種平衡閥結構。它具有超速自動調節(jié)功能,既能使工作部件平穩(wěn)運行,又有很好的閉鎖性能適用于功率較大、負載變化而又要求下降平穩(wěn)和能長時間鎖緊的機構中。

圖9-24 液控限速平衡閥結構原理圖
圖9-24中油口X為控制油口,油口B為負載油口,油口A接動力源或油箱。其工作原理與帶卸荷閥芯的液控單向閥相似,但反向開啟時液控限速平衡閥的閥口具有節(jié)流調速功能同時,其開口的大小又與控制壓力相關,使得該閥具有超速自動調節(jié)能力。圖中所示為該閥處于初始位置,在彈簧3和8的作用下,控制活塞4處于最左端位置,主閥芯6和先導閥芯7將A、B口之間的通道切斷。此時a腔與A口相通,b 腔通過先導閥芯7內的軸向孔及先導閥芯7、主閥芯6、閥套5上的徑向小孔與B口相通。當油液從A口流向B口時,a腔油壓克服b腔油壓、彈簧8的彈簧力及主閥芯6的摩擦阻力,主閥芯6即被推開,壓力油從A口進入B口,實現正向流動。如果液壓缸活塞在上升過程中 A口壓力因某種意外事故(例如與油口A連接的管路破裂或管接頭拔脫)突然下降、由于此時b腔仍與B口相通,在b腔油壓即負載壓力的作用下,主閥芯6可立即關閉,防止重物墜下。當需要油液從B口流向A口(如活塞下行工況)時,在控制油口X 無壓力或壓力未達到反向開啟平衡閥所需的最小控制壓力時,主閥芯6和先導閥芯7一直關閉。當達到所需值時,控制油壓通過阻尼孔1緩沖后推動控制活塞4右移并頂開先導閥芯7,使b腔通過先導閥芯內的軸向孔、斜向小孔及主閥芯的軸向孔與A口相通。同時,先導閥芯在主閥芯中右移切斷了b腔與B口的通路,由于此時A口為低壓腔(通常接油箱),因而b腔卸荷,控制活塞繼續(xù)右移,頂開主閥芯6,使B口與A口溝通,實現反向流動。反向開啟時的控制壓力主要取決于b腔(即B口)的油壓力和控制活塞與先導閥芯的面積比,因控制活塞一般比先導閥芯大很多,因而其最小控制壓力不大。隨著控制活塞4的右移,主閥芯6的控制棱邊逐漸打開閥套5上的節(jié)流孔,閥口過流面積逐漸增大。同時,隨著彈簧3、8被壓縮,彈簧力也逐漸增大。當彈簧力與液壓力平衡時,控制活塞4停止移動,處于某一平衡位置。平衡位置處的書流開口面積取決于控制壓力的大小,即對應于一定的控制壓力,得到一定的開口面積。在某一開口面積,如因某種原因使負載運動速度突然加快,則通過閥口的流量立即增大,勢必引起閥口前后壓差迅速增大,即背壓力迅速增大,以阻止活塞加速運動。由于節(jié)流口面積、控制油壓以及從B口到A口的壓差三者互相制約,并且決定了從B口至A口的流量即執(zhí)行元件排出的流量,而這個流量又與輸入執(zhí)行元件的流量直接相關,因此可防止執(zhí)行元件速度失控,這是液控限速平衡閥的獨特之處。液控限速平衡閥反向開啟時,可借助控制活塞4中的阻尼孔1和阻尼活塞2產生阻尼,使開啟過程平穩(wěn)、無沖擊,而關閉時幾乎無阻尼。實際應用中,在某些場合為了延緩關閉時間,改善閉合特性,可在X口油路上設置單向節(jié)流閥加以調整。