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液压系统的平衡回路类型与工作原理

许多机床或机电设备的执行机构是沿垂直方向运动的.这些机床设备的液压系统无论在工作或停止时,始终都会受到执行机构较大重力负载的作用。如果没有一相应的平衡措施将重力负载平衡,就会造成机床设备执行装置的自行下滑或操作时的动作失控,其后果将十分严重。平衡回路的功能在于使液压执行元件的回油路上始终保持一定的背压力,用来平衡执行机构重力负载对液压执行元件的作用力.使之不会因自重作用而自行下滑,实现液压系统对机床设备动作的平稳、可靠控制。

 

1.采用单向顺序阀的平衡回路
图7. 10(a)是采用单向顺序阀的平衡回路。调整顺序阀,使其开启压力与液压缸下腔作用面积的乘积稍大于垂直运动部件的重力。当活塞下行时.由于回油路上存在一定的背压来支承重力负载,只有在活塞的上部具有一定压力时活塞才会平稳下落;当换向阀处于中位时,活塞停止运动,不再继续下行。此处的顺序阀又被称作平衡阀。在这种平衡回路中,当顺序阀调整压力调定后.若工作负载变小.则泵的压力需要增加,这将使系统的功率损失增大。由于滑阀结构的顺序阀和换向阀存在内泄漏,很难使活塞长时间稳定地停在任意位置,这会造成重力负载装置下滑。故这种回路适用于工作负载固定且对液压缸活塞锁定定位要求不高的场合。

2.采用液控单向阀的平衡回路
图7. 10(b)所示为采用液控单向阀的平衡回路。由于液控单向阀1为锥面密封结构,其闭锁性能好,能够保证活塞较长时间停止在某位置处不动。在回油路上串联单向节流阀2,用于保证活塞下行运动的平稳性。假如回油路上没有串接节流阀2,活塞下行时液控单向阀1被进油路上的控制油打开。由于回油腔没有背压,运动部件由于自重而加速下降,造成液压缸上腔供油不足而压力降低,使液控单向阀1因控制油路降压而关闭,加速下降的活塞突然停止。阀1关闭后控制油路又重新建立起压力,阀1再次被打开,活塞再次加速下降。这样不断重复,由于液控单向阀时开时闭,使活塞一路抖动向下运动,并产生强烈的噪声、振动和冲击。

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