液压绞盘的(流量、压力)平衡阀
在液压控制和液压传动系统中,通常会采用各类液压控制阀来控制液压压力、流量及方向。液压控制阀主要有压力控制阀、流量控制阀及方向控制阀。它们的动力来自于手动、机械、电力或者液压本身。
在液压绞盘的简单安装中,我们通常采用电磁换向阀或者手动换向阀来最终控制绞盘钢缆的自动收放(CHAMPION液压绞盘标配电磁换向阀)。
但为了更精确的控制液压系统的压力(决定绞盘工作力)和流量(决定绞盘工作速度),通常会出附加平衡阀的方式来进行完整安装。以下介绍的压力平衡阀和流量平衡阀不是液压绞盘安装时必需的,这取决于你是否已经备有适合液压绞盘工作的液压及控制系统,以及是否需要更精确及高性能地应用液压绞盘。
液压绞盘的简易安装和完整安装,以及更多的安装、使用与维护问题,请查阅 《CHAMPION 液压绞盘用户手册》 。
减压阀是一种利用液流流过缝隙产生压力损失,使其出口压力低于进口压力的压力控制阀。
结构及工作原理:图示先导式减压阀与溢流阀的先导式相似,但弹簧腔的泄漏油单独引回油箱;而主阀部分与溢流阀不同的是,阀口常开,在安装位置,主阀芯在弹簧力作用下位于最下端、阀的开口最大,不起减压作用。引到先导阀前腔的是阀的出口压力油,保证出口压力位定值。
如图,进口压力油P1经主阀阀口(减压缝隙)流至出口,压力为P2。与此同时,出口压力油P2经阀体、端盖上的通道进入主阀芯下腔,然后经主阀芯上的阻尼孔到主阀芯上腔和先导阀的前腔。在负载较小、出口压力P2低于调压弹簧所调定压力时,先导阀关闭,主阀芯阻尼孔无液流通过,主阀芯上、下两腔压力相等,主阀芯在弹簧作用下处于最下端,阀口全开不起减压作用。若出口压力P2随负载增大超过调压弹簧调定的压力时先导阀阀口开启,主阀出口压力油P2经主阀阻尼孔到主阀芯上腔、先导阀口,再经泄油口回油箱。因阻尼孔的阻尼作用,主阀上、下两腔出现压力差(P2-P3),主阀芯在压力差作用下克服上端弹簧力向上运动,主阀口减小起减压作用。当出口压力P2下降到调定值时,先导阀芯和主阀芯同时处于受力平衡,出口压力稳定不变。调节调压弹簧的预压缩量即可调节阀的出口压力。
减压阀的工作原理示意图: http://www.tosoo.com/help/source/ppf.swf
节流阀是一个最简单又是最基本的流量控制阀,其实质相当于一个可变节流口,即借助于改变阀口的过流面积改变流量。其工作原理是通过旋转阀芯,轴向移动改变阀口的过流面积。
节流阀的工作原理示意图: http://www.tosoo.com/help/source/315.swf
溢流阀按结构形式分为直动型和先导型,它旁接在液压泵的出口保证系统压力恒定或限制其最高压力,有时也旁接在执行元件的进口,对执行元件其安全保护作用。
图示为滑阀式直动型溢流阀,主要有阀芯、阀体、弹簧、上盖、调节杆、调节螺母等零件组成。图示位置阀芯在上端弹簧力Ft的作用下处于最下端位置,阀芯台肩的封油长度L将进、出油口割断,阀的进口压力油经阀芯下端径向孔、轴向孔进入阀芯底部油室,油液受压形成一个向上的液压力F。当液压力F大于或等于弹簧力Ft时,阀芯向上运动,上移行程L后阀口开启,进口压力油经阀口溢流回油箱。此时阀芯处于受力平衡状态。
直动型溢流阀的工作原理示意图: http://www.tosoo.com/help/source/310.swf
图示为先导型溢流阀的常见形式,它们有先导阀和主阀两部分组成,先导阀为一锥阀,实际上是一个小流量的直动型溢流阀;主阀亦为锥阀。当先导型溢流阀的进口(既主阀进口)接压力油时,压力油除直接作用在主阀芯的下腔外,还分别经过主阀芯上的阻尼孔5或阀体上的阻尼孔2和4引到先导阀的前端,对先导阀芯形成一个液压力Fx。若液压力Fx小于阀芯另一端弹簧力Ft2,先导阀关闭,主阀芯上下两腔压力相等。因上腔作用面积A1大于下腔作用面积A所形成的向下的液压力与弹簧力共同作用将主阀芯紧压在阀座孔上,主阀阀口关闭。
随着溢流阀的进口压力增大,作用在先导阀芯上的液压力Fx随之增大,当Fx大于等于Pt2时,先导阀阀口开启,溢流阀的进口压力油经阻尼孔、先导阀阀口溢流到溢流阀的出口,然后回油箱。由于阻尼孔前后出现压力差(压力损失),主阀上腔压力P1(先导阀前腔压力) 低于主阀下腔压力P(主阀进口压力)。当压力差(P-P1)足够大时,因压力差形成的向上液压力克服主阀弹簧力推动阀芯上移,主阀阀口开启,溢流阀进口压力油经主阀阀口溢流回油箱。主阀阀口开度一定时,先导阀阀芯和主阀阀芯分别处于受力平衡,阀口满足压力流量方程,主阀进口压力为一确定值。
先导型溢流阀的工作原理示意图: http://www.tosoo.com/help/source/311.swf