平衡阀的结构及工作原理

外控平衡阀的结构图如图1所示。

当液流从A口至B口时为自由流动，此时主阀芯2被打开。液流从B口流向A口时，当控制油口X的压力小于设定的控制压力时，则主阀芯2在油口B中的负载压力和腔8内的弹簧力作用下被直接关闭，起到单向截止功能。

当控制油口X的压力达到或超过设定的控制压力时，主阀芯2打开。在控制活塞4的作用下，先导阀3脱离锥阀座并使阀腔8中的油液经油孔和A 口与回油连接，同时由B口作用在腔8的负载压力随先导阀芯3在主阀芯中的轴向移动而切断。主阀芯2卸压，同时控制活塞4的右端面顶在主阀芯2上，控制活塞4的左端面紧靠在阻尼活塞5的凹面上。此时，打开B到A所需的X口先导压力只与阀腔9中的弹簧力有关。

随着主阀芯2的右移开启，调节流量的开口面积逐渐增大(开口面积是由阀套中的径向孔和主阀芯2开启时形成的)，开口面积、X口控制压力和开口压差之间形成动态平衡关系，决定了通过B到A的流量基本不变。

当遇到负载的时候，B口压力升高，A口压力降低，使主阀芯2左移，遮住阀套上的部分小孔，抑制流量的增加趋势，保持流量的基本恒定。主阀芯2继续左移，A口压力瞬间上升，又使主阀芯2右移，因此主阀芯2是随动的，从而实现平衡调速功能，以保证执行器恒速运动。通过控制活塞4的节流口6和阻尼活塞5的两端，实现开启缓冲。X口控制压力与B口负载压力之比是由控制活塞4两端的面积决定的，所以控制压力只需B口负载压力的几分之一或几十分之一。

液压起重机的起升机构，变幅机构以及伸缩机构，带负载下降时，若无平衡阀，机构就会在负载的作用下产生超速下降，这是很危险的现象。为了防止危险，实现下降的微动和平稳，就需在下降回路中装一个限制负载下降速度的阀——平衡阀。

平衡阀是起重机械液压系统重要元件之一，它对改善某些机构的使用性能起着不可忽视的作用，对机械整机性能(工作平稳性、可靠性和系统效率)也有着重要影响。

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注：转载请与作者联系授权，作者：广州市新欧机械有限公司黄志坚教授