一种依靠顺序阀控制开启的平衡阀简介

依靠顺序阀产生的压力控制平衡阀的开启关闭以及开启的大小，从而实现负载保持和液控节流的功能。顺序阀和平衡阀都可调，通过匹配调节，可以让负载的运动更平稳。

（1）原理

在开式系统中，很多时候会遇到负负载工况（负载产生动力给液压系统），通过在执行机构上增加平衡阀，采取节流的方法，人为消耗负载给液压系统的动力，实现对执行机构运动的控制。

图1 单作用控制和双作用控制示意图

单作用控制平衡阀的先导油一般由执行机构的另外一个驱动侧提供，如图1，平衡阀放在大腔时候，用于开启平衡阀的先导油由驱动小腔的一侧提供。小腔提供的先导油的压力会受到负载变化的影响，先导油的波动会带来系统流量的波动，导致负载运动不平稳。因此在小腔一侧油路上加一个顺序阀，起到稳定平衡阀先导油压力的作用，如图2。顺序阀为内控内泄式，为了不让顺序阀的开启压力受到出口压力（例如油缸小腔的压力）的影响，将顺序阀的出口接T，因此顺序阀的弹簧腔可以和T口相通。

液控单向阀1和平衡阀串联，如果两个阀中其中一个失效，依然能保证设备的安全，起到双重保护的作用，提高设备的安全性。平衡阀本身也带有溢流功能。液控单向阀2弹簧的设定压力稍微低于T口单向阀弹簧的设定压力，可以保证小腔充满油液之后，多余的油液经过T口回油箱。

图2 平衡阀原理

如图3，V2/C2一侧进油，油缸上升，小腔的油液经过平衡阀上的T口回油箱。V1/C1一侧进油，依靠顺序阀产生的压力，将平衡阀打开，油缸下降。

图3 系统示意图

（2）应用

如图3，平衡阀开启和关闭的速度以及开启的大小由顺序阀产生的压力决定，顺序阀产生的压力和顺序阀设定的开启压力，以及通过顺序阀自身的流量有关。不同的开启压力影响平衡阀开启的快慢和开口大小，从而影响负载启停的平稳性特性和负载运动的速度。顺序阀开启之后，自身的压力流量特性特性决定了用于打开平衡阀的先导油压力的稳定性，也决定了负载在运动过程中的平稳性。顺序阀压力流量特性示意图如图4，P0表示顺序阀开启压力。同时也应该注意顺序阀的流量规格，如果选用的顺序阀流量规格满足不了负载运动速度要求的流量，可以通过增加顺序阀的开启压力，以此增加顺序阀开启之后产生的压力来增加平衡阀的开度，从而增加负载的运动速度。

图4 顺序阀压力流量特性示意图

对于平衡阀，选用合适的先导比，可以适应载荷频繁变化对负载运动带来的影响，例如高空车臂架变幅选用先导比4.5:1的平衡阀，混凝土泵车展臂收臂选用先导比2.5:1的平衡阀。

平衡阀压力设定值和顺序阀压力设定值有时候需要根据现场情况进行匹配调节：一方面满足负载运动时间的要求，一方面实现平衡阀的软起动，软停止，平稳运动，实现负载不受干扰，平稳运动的目的。

原文始发于微信公众号（电液爱好者）：一种依靠顺序阀控制开启的平衡阀简介