关于平衡阀和平衡回路

　　1 FD 平衡阀的结构与工作原理

　　FD 型平衡阀是德国力士乐公司设计的平衡阀, 它采用了液控单向节流设计, 从而实现了液控单向阀和单向节流阀的控制功能。其结构原理图如图 1(a) , 当其控制油口X 不工作时, 平衡阀具有单向阀的功能, 压力油从 A口流入时, 液压阀单向导通, 当压力油从B 口流入时, 液压阀反向封闭。如果其控制油口X 通有一定的压力油, 由于 X 口连接的阻尼口R 的作用, 控制阀杆缓慢运动, 延时后首先推动卸荷阀芯D使B口卸压, 然后推动主阀芯开启, 液压油从B 流向A 口, 液压油的流量由可变节流口K 控制。图1(b) 为其图形符号, 该图形符号不是我国标准, 但更能说明这个液压阀的功能。

　　2 在单杆缸液压平衡回路中应用平衡阀

　　图 2 为采用FD 型平衡阀设计的平衡回路, 在换向阀处于中位( 为了安全, 应始终使用闭中位的方向阀[3]) 时,平衡阀保持垂直放置的液压缸不因自重而下落。当换向阀交叉油路供油时, 液压油经过平衡阀( 起单向阀作用) ,推动液压缸活塞提升负载。这时如果液压泵到平衡阀之间的液压油管破裂, 压力下降, 由于负载压力作用, 主阀立即关闭, 油缸保持在工作位置。当换向阀平行油路进行工作时, 由平衡阀的开口面积、开启压力和开口压差决定了液压阀反向的流量, 这本身决定于液压缸另一侧的进口流量, 从而防止液压缸失控。这时如果在方向阀与平衡阀之间发生管子破裂, 不会影响负载的下放操作, 起到安全作用。

　　3 在起重机的液压机械联合制动回路中应用平衡阀

　　如图3所示的液压马达采用内部控制制动的回路中, 应用平衡阀时, 换向阀在中位时两个油口一般都要连接油箱, 这样才能保证马达回路中没有压力, 靠弹簧力制动液压马达; 如果采用外部制动控制, 则没有这个限制。当马达起升重物时, 换向阀的交叉回路进入工作, 液压油在推动马达的同时通过梭阀给制动液压缸下腔供油, 解除马达的制动, 实现起重机的提升; 在下放重物时, 换向阀的平行回路进入工作, 同样液压油在推动马达的同时通过梭阀给制动液压缸下腔供油, 解除马达的制动, 进行下放动作。下放速度由平衡阀的开口面积、开启压力和开口压差决定的液压阀反向流量决定, 从而防止液压马达失控。这时如果在方向阀与平衡阀之间发生管子破裂, 不会影响负载的下放操作, 起到安全作用。

　　4 在控制机械同步的两个液压缸时应用平衡阀

　　如果图4所示的两个液压缸采用机械刚性同步, 这时不能用两个平衡阀控制这两个液压缸, 因为不可能在每个液压缸中保持同步的压力, 在应用时, 一般是在两个液压缸的下行出油口处分别安装外泄式液控单向阀, 平衡阀则安装在公用管路中[3]。