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單項順序閥和平衡閥的區(qū)別
更新時間:2016-06-01   點擊次數(shù):4933次

“平衡閥也稱限速鎖,是一種外控內(nèi)泄式單向順序閥,由1個單向閥和1個順序閥合并在一起使用。”筆者認(rèn)為這是一種不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼f法,其實兩者是不能等同的,本文通過兩種閥的具體結(jié)構(gòu)和工作原理來說明單項順序閥和平衡閥的區(qū)別。
  1 單項順序閥的結(jié)構(gòu)及工作原理
  外控單項順序閥的結(jié)構(gòu)圖如圖1所示,其工作原理是控制油口X的壓力油經(jīng)控制油路4.2作用于先導(dǎo)閥2中的控制活塞5上,同時油口A的壓力油經(jīng)節(jié)流孔6作用于主閥芯7的彈簧加載側(cè),當(dāng)油口X的壓力小于彈簧8的設(shè)定值時,主閥芯7關(guān)閉,A口到B口油路切斷;當(dāng)油口X的壓力超過彈簧8的設(shè)定值時,控制活塞5克服彈簧8向右移動,油液可經(jīng)過節(jié)流孔9和孔16從主閥芯7的彈簧加載側(cè)流入彈簧腔17,主閥芯7彈簧加載側(cè)的壓力峰值下降,打開主閥芯7,油液可以zui小的壓力損失從油口A流入油口B。彈簧腔17中的控制油經(jīng)油路14或15無壓排入油箱,單向閥3用于油口B至A自由回流。

 

圖1 外控單項順序閥的結(jié)構(gòu)圖


  2 平衡閥的結(jié)構(gòu)及工作原理
  外控
平衡閥的結(jié)構(gòu)圖如圖2所示,其工作原理是當(dāng)液流從A口至B口時為自由流動,此時主閥芯2被打開,液流從B口流向A口時,當(dāng)控制油口X的壓力小于設(shè)定的控制壓力時,則主閥芯2在油口B中的負(fù)載壓力和腔8內(nèi)的彈簧力作用下被直接關(guān)閉,起到單向截止功能;當(dāng)控制油口X的壓力達(dá)到或超過設(shè)定的控制壓力時,主閥芯2打開,在控制活塞4的作用下,先導(dǎo)閥3脫離錐閥座并使閥腔8中的油液經(jīng)油孔和A口與回油連接,同時由B口作用在腔8的負(fù)載壓力隨先導(dǎo)閥芯3在主閥芯中的軸向移動而切斷。主閥芯2卸壓,同時控制活塞4的右端頂在主閥芯2上,控制活塞4的左端面緊靠在阻尼活塞5的凹面上。此時,打開B到A所需的X口先導(dǎo)壓力只與閥腔9中的彈簧力有關(guān)。隨著主閥芯2的右移開啟,調(diào)節(jié)流量的開口面積逐漸增大(開口面積是由閥套中的徑向孔和主閥芯2開啟時形成的),開口面積、X口控制壓力和開口壓差之間形成動態(tài)平衡關(guān)系,決定了通過B到A的流量基本不變。當(dāng)遇到負(fù)載的時候,B口壓力升高,A口壓力降低,使主閥芯2左移,遮住閥套上的部分小孔,抑制流量的增加趨勢,保持流量的基本恒定。主閥芯2繼續(xù)左移,A口壓力瞬間上升,又使主閥芯2右移,因此主閥芯2是隨動的,從而實現(xiàn)平衡調(diào)速功能,以保證執(zhí)行器恒速運(yùn)動。通過控制活塞4的節(jié)流口6和阻尼活塞5的兩端,實現(xiàn)開啟緩沖。X口控制壓力與B口負(fù)載壓力之比是由控制活塞4兩端的面積決定的,所以控制壓力只需B口負(fù)載壓力的幾分之一或幾十分之一。

圖2 外控平衡閥的結(jié)構(gòu)圖


  3 單向順序閥和平衡閥的區(qū)別
  單項順序閥和平衡閥都屬于壓力閥,用于控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力,是基于閥芯上液壓力和彈簧力相平衡的原理進(jìn)行工作的。順序閥的主要作用是以壓力作為控制信號,在一定的控制壓力作用下自動接通或切斷油路;而平衡閥是為了放置重物自由下落(即通常所說的負(fù)負(fù)載)時超速而保持一定背壓的壓力控制閥。所以說單項順序閥和平衡閥是不能等同的。
  外控單向順序閥和外控平衡閥有以下的區(qū)別:
 ?。?)外控單向順序閥正向是個液壓開關(guān),反向?qū)?,?dāng)控制壓力小于設(shè)定壓力時,主閥閥口關(guān)閉,切斷油路;當(dāng)控制壓力達(dá)到或大于設(shè)定的壓力時,主閥閥口全部打開,壓力損失小。外控平衡閥正向是個平衡調(diào)速閥,反向?qū)ǎ?dāng)控制壓力小于設(shè)定壓力時,主閥閥口關(guān)閉,切斷油路,相當(dāng)于是個截止閥;當(dāng)控制壓力達(dá)到或大于設(shè)定壓力時,主閥打開,閥的開口面積、控制油口的控制壓力和開口壓差之間形成動態(tài)平衡關(guān)系,主閥芯是隨動的,可實現(xiàn)平衡調(diào)速功能,使通過閥的流量保持基本不變。所以外控單項順序閥用在有負(fù)負(fù)載的系統(tǒng)容易造成振動,性能很不理想,而外控平衡閥特別適合有負(fù)負(fù)載的系統(tǒng)。
 ?。?)外控單項順序閥的控制壓力要等于或大于設(shè)定的背壓才能打開主閥芯,而外控平衡閥的控制壓力只要達(dá)到設(shè)定的背壓的幾分之一或幾十分之一即可打開主閥芯,所以外控單項順序閥用在有負(fù)負(fù)載的系統(tǒng)容易發(fā)熱。
 ?。?)外控平衡閥由于有阻尼的作用,當(dāng)控制壓力達(dá)到或大于設(shè)定壓力時,主閥打開有緩沖,而外控單向順序閥則沒有。
 ?。?)外控平衡閥要盡量靠近執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝,有的直接裝在液壓缸或馬達(dá)上,以防止管路破裂造成重物下滑,而外控單項順序閥則沒有這個要求。

圖3 外控單項順序閥的液壓符號

 

圖4 外控平衡閥的液壓符號


  4 幾點建議
  (1)有的液壓手冊和書籍中常常把單向順序閥叫作平衡閥,這不嚴(yán)謹(jǐn),容易給讀者造成誤解,建議改正。
 ?。?)國內(nèi)很多書籍里單項順序閥和平衡閥的液壓符號是相同的,建議給平衡閥規(guī)定一個符號。在國外,外控單向順序閥液壓符號如圖3所示,平衡閥的液壓符號如圖4所示,值得借鑒。
 ?。?)在設(shè)計系統(tǒng)時一定要認(rèn)真分析負(fù)載,了解系統(tǒng)的應(yīng)用,不要把單項順序閥當(dāng)作平衡閥來用,以避免不必要的經(jīng)濟(jì)損失和浪費(fèi)。

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