平衡閥的作用

平衡閥主要用在起重油壓系統(tǒng)中，使油壓電機和油壓缸運動速率不受荷載變化的影響，保持平緩。它附加的雙向閥功能，密封性好，在管道損毀或剎車失靈時，可避免重物自由下落導(dǎo)致車禍。

平衡閥，也叫負載保持閥，用以下幾種方法來控制荷載的運動：

1、當(dāng)管線或管件燒壞時，避免荷載忽然下落。

2、防止因為方向控制閥襯套泄油而導(dǎo)致荷載逐漸下落。

3、當(dāng)撓度在處于低壓或失控狀態(tài)時，提供平緩可調(diào)的運動。

4、當(dāng)方向控制閥忽然關(guān)掉時，提供平緩可調(diào)的運動。

有兩種基本的動作控制閥：液控雙向閥可以滿足以上前2個要求。平衡閥可以滿足以上4個要求。

平衡閥具備以下功能：

1、一個方向上的自由油液流動。

2、無泄露負載保持。

3、抵御外部壓力或缺相荷載所引起的壓力沖擊。

4、當(dāng)荷載過大導(dǎo)致閥體或電機失控時，作為無氣蝕動作控制，使供油速率達到泵的流量。

5、當(dāng)方向控制閥忽然關(guān)掉時，平緩調(diào)節(jié)閥體動作。

平衡閥分類及結(jié)構(gòu)、原理

平衡閥分雙向平衡閥和單向平衡閥。雙向平衡閥工作原理雙向平衡閥是由錐閥和滑閥組成，具備雙向閥和次序閥的功能。正向的時侯過平衡閥，逆向的時侯平衡閥不通。但在遙控口K的作用下，在逆向的時侯給錐閥一個壓力，打開滑閥，滑閥隨開啟壓力大小控制流量，控制重物下落的平緩度。單向平衡閥單向平衡閥是兩個平衡閥的并聯(lián)，正反方向都通過平衡閥的調(diào)節(jié)。

外控平衡閥的結(jié)布光如圖1所示，管路如圖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，此刻主襯套2被打開。

液流從B口流向A口時，當(dāng)控制油口X的壓力大于設(shè)定的控制壓力時，則主襯套2在油口B中的負載壓力和腔8內(nèi)的彈簧力作用下被直接關(guān)掉，起到雙向截至功能。

液流從B口流向A口時，當(dāng)控制油口X的壓力達到或超出設(shè)定的控制壓力時，主襯套2打開。在控制活塞4的作用下，先導(dǎo)閥3脫離錐噴嘴并使閥腔8中的油液經(jīng)油孔和A口與回油連結(jié)。

同時由B口作用在腔8的負載壓力隨先導(dǎo)襯套3在主襯套中的軸向聯(lián)通而截斷，主襯套2卸壓。

同時控制活塞4的右輪緣頂在主襯套2上，控制活塞4的左輪緣靠近在減振活塞5的凸臺上。

此刻，此刻閥體下行，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)。

隨著主襯套2的右移開啟，調(diào)節(jié)流量的開口面積漸漸減小(開口面積是由閥套中的錐面孔和主襯套2開啟時產(chǎn)生的)，開口面積、X口控制壓力和開口壓差之間產(chǎn)生動態(tài)平衡關(guān)系，決定了通過B到A的流量基本不變。

結(jié)布光

油壓符號

圖1外控平衡閥

1-閥門，2-主襯套，3-先導(dǎo)閥，4-控制活塞，5-減振活塞，6-節(jié)流口，7-主管路，8-彈簧腔穩(wěn)壓減壓閥，9-彈簧

圖2平衡閥控制管路

當(dāng)負載G減小時，缸蓋下行推進，B口壓力下降，X口壓力增加，使主襯套2左移，主閥口關(guān)小，抑止流量的降低趨勢，保持流量的基本恒定。

主閥口關(guān)小也會使X口壓力頓時上升，又使主襯套2右移，所以主襯套2是隨動的，因而實現(xiàn)平衡調(diào)速功能，以保證執(zhí)行器恒速運動。通過控制活塞4的節(jié)流口6和減振活塞5的兩端，實現(xiàn)開啟緩沖。

X口控制壓力與B口負載壓力之比是由控制活塞4兩端的面積決定的，因此控制壓力只需B口負載壓力的幾分之一或幾非常之一。

外控平衡閥的控制壓力只要達到設(shè)定的背壓的幾分之一或幾非常之一即可打開主襯套。外控平衡閥因為有減振的作用，當(dāng)控制壓力達到或小于設(shè)定壓力時，主閥打開有緩沖。外控平衡閥要盡量緊靠執(zhí)行機構(gòu)安裝，有的直接裝在油壓缸或電機上，以避免管道斷裂導(dǎo)致重物下降。

平衡閥先導(dǎo)比估算及采用經(jīng)驗

平衡閥先導(dǎo)比是先導(dǎo)面積和溢流面積之比，也就是說這個值也等于：當(dāng)平衡閥彈簧設(shè)定某一固定值后，無先導(dǎo)油時還要打開它的壓力與先導(dǎo)油單獨打開它的壓力之比。

先導(dǎo)比=【溢流壓力設(shè)置-負載壓力】/先導(dǎo)壓力

當(dāng)先導(dǎo)油口沒有壓力油時,平衡的開啟壓力就是彈簧設(shè)定值.若沒有先導(dǎo)供油,平衡閥由負載打開,壓降隨流量增會議猛烈提高(這只是用來做平衡負載的).若不考慮出口壓力影響的話先導(dǎo)壓力=(設(shè)定值-負載)/面積比內(nèi)部先導(dǎo)的話，可以通過調(diào)節(jié)溢流閥螺絲來設(shè)定開啟壓力。詳細公式開啟壓力=(設(shè)定壓力-最大負載壓力)/閥的先導(dǎo)比。

當(dāng)先導(dǎo)油口沒有壓力油時,平衡的開啟壓力就是彈簧設(shè)定值.若沒有先導(dǎo)供油,平衡閥由負載打開,壓降隨流量增會議猛烈提高(這只是用來做平衡負載的).若不考慮出口壓力影響的話先導(dǎo)壓力=(設(shè)定值-負載)/面積比。

對于平衡閥，如果其導(dǎo)壓比為3:1，因為先導(dǎo)油與進油口打開氣閥對應(yīng)的受力面積不同存在3：1的比列關(guān)系，因此打開氣閥還要的控制壓力要低，控制壓力與進油口打開氣閥的壓力比列近似為1：3。

先導(dǎo)百分比

3∶1(標(biāo)準(zhǔn))適用于負載變化較大的情況及安裝工程機械負載的穩(wěn)定。

8∶1適用于負載要求保持恒定的狀態(tài)。

不同的工作場合和環(huán)境下，對壓力比的選擇不一樣，在負載簡略，外界干擾小的狀況下通常采用大的液控比，那樣可以減少先導(dǎo)壓力值，節(jié)能。在負載干擾大，易震動的場合通常選擇較小的壓力比，確保先導(dǎo)壓力波動不會造成平衡襯套經(jīng)常震動。

平衡閥采用留意事項:

1、流量可以略低于額定流量工作；

2、盡或許用低先導(dǎo)比的閥，更穩(wěn)定；

3、平衡閥是拿來控制壓力，非速率；

4、所有的設(shè)定壓力都是開啟壓力；

5、不能用作溢流閥；

6、盡或許緊靠執(zhí)行器，避免膠管爆裂。

怎樣讀懂平衡閥的不同曲線

1.溢流特征曲線

溢流特征曲線是指，在先導(dǎo)力為0的狀況下，負載口（1號口）通油液狀況下，隨著流量的降低，壓力的變化狀況。這兒，我們通過圖1.1和1.2來進行剖析。

從這兩個溢流特征曲線，可以很容易看見襯套的開啟壓力和閉合壓力不會在一個點上。（即何謂的復(fù)位壓力）這些不一致（曲線滯環(huán)）是由于產(chǎn)品內(nèi)部密封件導(dǎo)致的。復(fù)位壓力比率越高，證明襯套品質(zhì)越好。（這些市場上其它品牌常見的“鎖不住”現(xiàn)象，就是由于該功耗不行引致。）

閱覽平衡閥的溢流特征曲線可以發(fā)覺，在存在滯環(huán)現(xiàn)象的狀況下，假如溢流特征曲線“越平”，反倒同一壓力下對應(yīng)流量范圍越廣。這些狀況表征的現(xiàn)象為執(zhí)行器加快動作，“失穩(wěn)”。因此在使用SUN的CB系列襯套的時侯，盡量避開過于使用溢流功能。對比來看MBEG的溢流特征曲線，我們都會看見，滯環(huán)導(dǎo)致的穩(wěn)定性問題都會小這些，壓力流量幾乎都是一一對應(yīng)。雖然這些對應(yīng)帶給的是壓力下降，因此為保護您的系統(tǒng)MB系列平衡閥也須要考慮它的溢流能力。

這兒還要說的是，這兒也是溢流特征曲線。實際使用時，平衡閥是先導(dǎo)力驅(qū)動，功耗曲線迥然不同。

圖1.1CBEG-LJN溢流特征曲線

圖1.2MBEG-LJN溢流特征曲線

2.先導(dǎo)壓力-流量特征曲線

圖2.1為平衡閥先導(dǎo)-流量曲線。很多都是在1號口一定負載下測得的先導(dǎo)壓力-主流量的調(diào)節(jié)曲線。由圖可剖析得出，負載原本越重，它所須要的先導(dǎo)力就越小。所有的曲線都是穩(wěn)定向下走的，這就闡明調(diào)節(jié)過程中壓力-流量對應(yīng)的穩(wěn)定性沒有很多問題。這兒面每種平衡閥，它的控制曲線都不盡相似，還要仔細選定。

圖2.1CBEA-LHN溢流特征曲線

3.行程-通流面積變化曲線

襯套行程-通流面積變化曲線即標(biāo)題圖片。這是拿來展示襯套不同位移下，通流面積的變化的狀況。通過這條曲線，您可以直觀地看見動作襯套的調(diào)節(jié)行程，以及調(diào)節(jié)過程的平穩(wěn)度。通常而言，三通閥的行程越長越低沉，代表了平衡閥越好的控制功耗。

圖3.1SUN不同平衡閥行程-通流面積變化曲線

綜合了那么些不同的功耗曲線，大致上就可以幫助您判定一款平衡閥功耗的優(yōu)劣。雖然，在實際使用過程中，也除了限于此。

油壓平衡閥應(yīng)用場合

平衡閥主要是適于實現(xiàn)負負載平緩增長。實際上就是安裝在閥體背壓腔出口（圖示C2口），受驅(qū)動腔壓力（C1-V1口）控制的液阻，驅(qū)動腔壓力（C1-V1口）壓力并非我們通過泵、溢流閥控制，它是由系統(tǒng)鍵入流量決定的。

然而用平衡閥不能直接控制活塞的聯(lián)通速率，活塞聯(lián)通速率主要取決于系統(tǒng)能調(diào)節(jié)流量的泵/閥決定。

1.單向平衡閥

（1）當(dāng)一個閥體為單向負載，用雙平衡閥（.00、.00）

（2）當(dāng)卸荷閥處于中位，平衡閥保持負載，若負載變?。ㄘ撦d變小，有或許是重物不變，而且作用方向改變進而導(dǎo)致閥體C2腔壓力變化，比如高空設(shè)備變幅和伸縮），都會造成C2腔壓力變小，此刻因為油液的彈性，缸蓋會稍有抬起，倘若此微小抬起不可接受，則還要用雙平衡閥。諸如一些高空平臺的變幅平衡閥、伸縮平衡閥。

（3）留意事項，當(dāng)一個閥體位置較高，油箱較低，且閥體到油箱之間管道較長時，為避免因為虹吸現(xiàn)象導(dǎo)致卸荷閥從中位切換到工作位置時還要較長的建壓時間，一般會在T口放置一個雙向閥，背壓可以為0.1-0.2Mpa左右。

2.適于控制穿行電機

在電機控制回路中，因電機存在內(nèi)泄漏，平衡閥難以起到負載保持的作用，也是起到液控節(jié)流功能，還要額外的剎車器進行保持負載。

（1）平衡閥適于控制穿行機構(gòu)（比如HBS的.03.00），穿行機構(gòu)一般為磨擦力負載，為正負載，在山坡時為負負載，為保持機器處在山坡位置，還要雙平衡閥。由于穿行速率不高，同時磨擦阻力，慣性不大，持續(xù)時間不長，停止時不會造成逆向運動，通過電機內(nèi)泄漏即可清除慣性負載。

（2）適于控制卷揚機，HBS的.02.00，只有當(dāng)C3的壓力超出剎車器的開啟壓力Pz，剎車器才能打開，卷揚機才可以運動。否則會導(dǎo)致剎車器時開時關(guān)，對剎車器磨擦片銹蝕很厲害，同時導(dǎo)致負載運動不平緩。

當(dāng)卷揚機上升時：

V2min=C3min＞Pz

其中，Pz為剎車器開啟壓力；V2min為負載壓力為最小時V2口壓力；

當(dāng)卷揚機升高時：

Pt為平衡閥設(shè)定壓力；Pcmax為最大負載壓力；R為先導(dǎo)比；20bar為剎車器開啟壓力Pz。

（3）適于控制回轉(zhuǎn)機構(gòu).02.00（圖一）、.12.00（圖二），此種回轉(zhuǎn)問題主要是處理回轉(zhuǎn)機構(gòu)剎車時因為較大的慣性所導(dǎo)致的剩余動能，此剩余動能較大，有或許會導(dǎo)致機構(gòu)的反轉(zhuǎn)。

圖一所示：

回轉(zhuǎn)閥可以通過合理的設(shè)定平衡閥1.2和緩沖閥3.4的設(shè)定值，確保既能實現(xiàn)平緩的緩沖、又能較高的定位精度。

圖二所示：

溢流閥設(shè)定壓力低，剎車比較輕柔，但定位精度差一些。

溢流閥設(shè)定壓力高，但定位精度高一些，但剩余壓力就會導(dǎo)致反轉(zhuǎn)。

可以通過調(diào)定合理的溢流閥設(shè)定值確保既能實現(xiàn)平緩的緩沖、又能較高的定位精度。

3.適于增加回路安全性

對于安全性較高的設(shè)備，可以考慮液控雙向閥串聯(lián)平衡閥，在沒有控制壓力時，假如兩個閥中其中一個失效，仍然能保證設(shè)備安全。

假如油壓鎖失效，平衡閥沒有失效，工作人員很難發(fā)覺這個問題。假如平衡閥失效，油壓鎖工作，這么負載增長運動時，會有頓挫。

平衡閥創(chuàng)新解決方案

圖1.平衡閥特征剖析圖

閥體或則電機的穩(wěn)定性通常還會出現(xiàn)在負負載工作場合。而從平衡閥特征剖析圖來看，先導(dǎo)力與主壓力曲線的斜率越低沉，平衡閥的穩(wěn)定性越好。

接下去，我們先仔細理解本文的封面圖片：

圖2.平衡閥+次序閥組合的“平衡控制方案”

通過次序閥和平衡閥的組合，可以實現(xiàn)許多大流量的平衡控制方案。同時若果在先導(dǎo)級使用不同的平衡閥，又可以實現(xiàn)各類不一樣的控制組合形式。這類的控制方案可以大大拓展設(shè)計思路。

1.平衡閥作限壓閥的先導(dǎo)閥并聯(lián)聯(lián)接：

通過不同先導(dǎo)比的平衡閥的并聯(lián)實現(xiàn)不同的控制過程。圖3中兩個直接作用式平衡閥組成了預(yù)控制。負負載是控制壓差比為2:1的先導(dǎo)閥處于激活狀態(tài)。正負載時，也就是進口處的壓力相對負載壓力較高時，第二個預(yù)控制的平衡閥將要激活，控制壓差比較高為10:1，為了不讓10:1的平衡閥不能再負負載區(qū)域開啟，這兒會有一個限壓閥R（實際是溢流閥）。當(dāng)進口壓力很高時，限壓閥R打開，10:1的平衡閥就會接收到先導(dǎo)壓力訊號開啟。

通過限壓閥R的調(diào)節(jié)，可以榮獲不同的控制功耗。

圖3.平衡閥作限壓閥的先導(dǎo)閥并聯(lián)聯(lián)接

2.平衡閥作限壓閥的先導(dǎo)閥并聯(lián)聯(lián)接：

倘若流量不大，可以直接采用兩個平衡閥并聯(lián)使用，如圖4。其實，這兒也須要用到限壓閥，一次控制襯套的開啟“檔位”選擇，增加油壓系統(tǒng)的工作效率，降低壓力損失。

圖3.平衡閥直接并聯(lián)聯(lián)接

除此此外，您也可以選擇CB系列平衡閥和MB系列平衡閥并聯(lián)的方案，大流量性價比+小流量穩(wěn)定性。先導(dǎo)流量控制處添加節(jié)流閥，減壓閥等等方案。其實，完美的平衡閥控制方案都不是簡略的一個部件就可以完成的，請廣開思路。

怎么增加平衡閥系統(tǒng)的穩(wěn)定性

“調(diào)”平衡閥永遠是一項技術(shù)活，還要您不停去實際操作、體驗。

1.修改平衡閥的設(shè)定壓力

一般來說增加平衡閥的設(shè)定值有助于提升系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性穩(wěn)壓減壓閥，而且同時也帶給了系統(tǒng)工作壓力的下降，改變了系統(tǒng)運行載荷點。

2.換用控制比較低的平衡閥

假如發(fā)覺在液控節(jié)流的過程中有晃動，更換控制比較低的平衡閥，安裝規(guī)格一般都能互換，只是比較容易施行的舉措。4.3:1的適宜常規(guī)油壓系統(tǒng)；大于4.3:1的適宜負負載變化比較大的場合；小于4.3:1的適宜負負載基本為常值的場合。

3.增加先導(dǎo)控制壓力的波動

先導(dǎo)控制壓力仍然波動，平衡閥襯套位置都會波動，節(jié)流口面積都會波動，因而造成流量波動

1）降低固定減振：在控制腔壓力管道中加減振孔

2）提高可調(diào)減振：

當(dāng)我們不清楚還要用多大的減振孔的時侯，或則載荷多變，可以選用可調(diào)減振，通過實驗確定。由于平衡閥控制腔體積很小，進出控制腔流量就很小，

然而，減振孔的內(nèi)徑應(yīng)當(dāng)很小能夠起作用。內(nèi)徑一般為0.3-0.8mm。這也就是為何我們?yōu)榱耸蛊胶忾y系統(tǒng)運行的格外穩(wěn)定，調(diào)節(jié)減振孔一開始覺得不起作用，之后就會覺得起作用。

3）設(shè)置雙向節(jié)流減振（比如HBS的.02.00）：

一般來說提高減振會延長響應(yīng)時間，使平衡閥會慢開、也會慢關(guān)。為了使平衡閥慢開快關(guān)，可以選用雙向減振的方式。

4）設(shè)置分壓節(jié)流孔（比如HBS的.29.00、.19.00）：

通過油壓柵極進行分壓，可以減少平衡閥驅(qū)動腔壓力的波動，因而明顯減少系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。并且同時也會帶給如下影響：

（1）通過節(jié)流孔分壓，會改變載荷點，并提高煤耗。

（2）通過節(jié)流孔分壓，會有一部份油液損失掉，若在定量泵供油系統(tǒng)中，會有或許稍為減少執(zhí)行器件的運行速率。

4.平衡閥負載口前附加節(jié)流口（如HBS的.03..01.00）：有如下作用：

1）可以分散壓降，幫助消耗能量。有時侯要消耗掉的負負載巨大，達到幾十、上百KW。假如集中在一個閥口，咽痛嚴(yán)重、溫下降，還或許導(dǎo)致卡閥。

2）可以減少振動。

3）落在平衡閥口外側(cè)的壓降小了，平衡閥節(jié)流口就可以開的大些，對銷子位置的波動就不這么敏感了。

4）可以防止，平衡閥剛開啟的頓時（止回閥受力不平衡、為動態(tài)過程）（缸蓋只是動態(tài)受力不平衡），流量過大造成的沖擊。

須要留意的是：節(jié)流閥裝在平衡閥AB口處，形成一定的回油背壓，會減小平衡閥設(shè)定值。假如具有安裝條件（管式安裝、且平衡閥距閥體C1C2口較遠），可以考慮把節(jié)流閥置于C1C2口處。

閥門廠家專業(yè)針對各類減壓閥、球閥、防腐閥門

當(dāng)前文章標(biāo)簽：平衡閥,液壓油缸,阻尼振動,阻尼作用,液壓馬達