先导平衡阀工作原理分析先导平衡阀工作原理分析 1062010.07CMTM现在有很多种类的平衡阀以及运动控制阀被应用于各种设备的液压系统模块设计中对于使用者来说每一种都有独特的性能以及作用。总体来说这些阀件的功能主要被分为以下最为基础的三个方面1 负载保持当方向阀在其自然中位时平衡阀将阻止负载的运动。在这种应用中允许使用中位打开的方向阀如 H、Y 机能不推荐使用中位关闭的方向阀如O、M机能。2 负载控制平衡阀主要使用在于防止执行元件因为负载产生的能量从而先于泵的动作而动作因此消除了运动器件的气穴现象和负载的失控。3 负载安全油管破裂的?榭龇...

  分析 1062010.07CMTM现在有很多种类的平衡阀以及运动控制阀被应用于各种设备的液压系统

  中对于使用者来说每一种都有独特的性能以及作用。总体来说这些阀件的功能主要被分为以下最为基础的三个方面1 负载保持当方向阀在其自然中位时平衡阀将阻止负载的运动。在这种应用中允许使用中位打开的方向阀如 H、Y 机能不推荐使用中位关闭的方向阀如O、M机能。2 负载控制平衡阀主要使用在于防止执行元件因为负载产生的能量从而先于泵的动作而动作因此消除了运动器件的气穴现象和负载的失控。3 负载安全油管破裂的?榭龇?弊霸谥葱衅骷纳厦婊蚶锩娴平衡阀能预防移动负载的失控发生。当伸缩臂作为起重机的应用时由于人员财产的安全保护油管破裂时负载的失控保护是非常有必要的。以上这些功能都可以被应用在线性和旋转运动。由顺序阀和单向阀简单组合而成的平衡阀性能往往不够理想不能应用于工程机械如起重机、汽车吊等液压系统。实际使用的平衡阀为了使运动件动作平稳通常会采用先导控制形式根据不同的先导控制方式和阀芯内部结构又出现许多变形如

  平衡阀、部分平衡阀、完全平衡阀、双级微调平衡阀、零差动平衡阀不同型式的阀能适应不同的系统要求。在这里笔者针对以上提到的几种先导平衡阀做一个简单的分析第一步是要明确几个概念先导比α—先导面积和溢流面积之比先导压力P3—在阀先导口施加的压力溢流开启压力P1—使主阀芯开启的系统压力油口压力P2 —作用在回油口的压力。1 标准平衡阀摘 要本文通过对标准平衡阀、部分平衡阀、完全平衡阀、双级微调平衡阀、零差动平衡阀等几种先导平衡阀阀芯的基本受力分析、计算对这类阀的溢流、开启特性作了详细的

  便于系统模块设计人员根据不同的应用情况可以再一次进行选择不同型式的阀确定不同的先导比以及初始弹簧力以使系统工作稳定提高效率。 关键词 先导平衡阀 原理分析先导平衡阀工作原理分析Analysis on Operational Principle of the Pilot Valve伊顿流体动力上海有限公司 马洪谦/MA Hongqian 烟台杰瑞石油装备技术有限公司 张树立/ZHANG Shuli 伊顿流体动力上海有限公司 米玉兵/MI Yubing图 1 所示为标准平衡阀的结构示意图图2为原理符号可以被看作一个带内置单向阀的先导辅助溢流阀。其主要特征是先导压力和系统压力共同作用在主阀芯上弹簧腔和出油口连通。对阀芯上的受力平衡进行分析图1 标准平衡阀油缸口P1阀口P2P3先导口A1A2A3123图2 标准平衡阀原理符号1072010.07建设机械技术与管理先导比因此 其中 为平衡阀的设定开启压力该阀的溢流开启压力 由以上两个等式可以看出标准平衡阀的先导压力和溢流开启压力都与出油口P2有密切关系且都是 1α的倍数关系因此这种阀如果存在背压的话会随着背压的变化而使P1变化阀的负载安全性能失去作用同时P3的大小会波动影响到阀的工作稳定性。标准平衡阀只能和中位开心机能的方向阀配合使用。2 部分平衡阀图 3 所示为部分平衡阀的结构示意图图4为原理符号。为克服标准平衡阀背压的影响部分平衡阀进行了结构改进最主要的地方是回油压力P2在主阀芯上的两个作用面积2口和弹簧腔相同都是A2同时先导活塞是和主阀芯分离的这样阀的溢流开启压力便不受背压影响。对主阀芯和先导活塞的受力平衡做以下分析1 先导活塞 先导比因此 2 主阀芯 该阀的溢流开启压力P1只与设定好的弹簧力有关回油背压不会影响阀的负载安全性能但是先导开启压力P3仍与背压存在α倍的放大关系如果和出油比例调节系统配合使用不断变化的背压会引起先导压力波动导致阀工作不稳定。3 完全平衡阀 图3 部分平衡阀图5 完全平衡阀图 5 所示为完全平衡阀的结构示意图6为原理符号。该阀和标准平衡阀的差别在于2 口和弹簧腔之间没有油路沟通弹簧腔 有一个单独的外泄口。阀芯受力分析如下 先导比因此 溢流开启压力不考虑P3的影响P30 因此先导压力只与进油口压力和先导比有关而溢流开启压力只与弹簧设定值有关任何背压 P2都不会影响阀的设定值和所需先导压力值的大小。油缸口P1阀口P2P3先导口A1A2A3123图4 部分平衡阀原理符号Fs图6 完全平衡阀原理符号油缸口P1阀口P2P3先导口A1A3Fs外泄口.07CMTM图7 双级微调平衡阀4 双级微调平衡阀图9 零差动平衡阀 先导开启压力和溢流开启压力都与背压和先导比存在联系。次级弹簧力很小在正常工作时次级压力对打开阀所需的先导压力几乎没有影响。5 零差动平衡阀收稿日期2010-06-24通讯地址山东省济宁市高新技术开发区康泰路8号272000图 7 为双级微调平衡阀结构示意图8为原理符号该阀主要用于解决负载波动比较大的长伸缩臂运动不稳定的现象主要特点如下1 有两根控制弹簧一根初级弹簧Fs1一根次级弹簧Fs2次级弹簧主要是产生一个抗衡力阻止油缸中能量全部衰减和阻止阀反应过度因而解决了许多爬行现象。初级弹簧力是固定的但根据不同应用情况次级弹簧力是可以连续调整的并且其数值远小于初级弹簧力2 单独的先导活塞3 有两个先导比初级先导比次级先导比由于次级先导比的存在该阀仍可以完全由先导压力打开。次级先导比是通过主阀芯凸缘两边的面积差实现的即 对先导活塞和主阀芯的受力分析如下 A5A1A2A4a先导活塞开启压力 由于 所以 次级压力可忽略b主阀芯溢流开启压力图9为零差动平衡阀结构示意图图10为原理符号主要和伸缩臂锁的管路爆裂阀配合使用该阀的开启及开口大小只由先导压力控制。由于主阀芯两端的压力平衡它不具备溢流功能如需对负载产生的超压或压力冲击进行保护需要单独加安全阀。弹簧腔通过外泄口4直接回油箱。先导压力 不同的先导压力对应着不同的阀开口大小可实现比例控制因此零差动平衡阀也可称为液控比例阀。 以上几种是目前工程建设机械中应用较多的平衡阀根据不同的应用情况系统设计人员可以选不一样型式的阀确定不同的先导比以及初始弹簧力以使系统工作稳定提高效率。图10 零差动平衡阀原理符号油缸口P1阀口P2P3先导口A1A2A3A5Fs1油缸口P1阀口P2P3先导口A1A3Fs图8 双级微调平衡阀原理符号1231234Fs2A4外泄口A1

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