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平衡阀 FD型平衡阀工作原理


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FD 型 平 衡 阀 工 作 原 理
长沙交通学院
  FD 型平衡阀亦称单向截止型平衡调速阀,是力士 乐(R E X R O T H )公司生产的液压元件,其内部结构 如下图 1 所示:

彭  勇
打开 B 到 A 通道而在 X 油口中所需的控制压力则完全 由控制弹簧9的弹簧力所决定。 FD 平衡阀能够克服负载变化影响,而保证机构运行速 度基本不变。现结合图 2 予以说明。

1.阀体 2.主阀芯 3.先导阀芯 4.控制活塞 5.活塞组件 6.阻尼组件 7.油口 8.容腔 9.控制弹簧 10.钢球 11.阀套
图1 FD型液压平衡阀结构图

  F D 型平衡阀主要由阀体 1 、主阀芯 2 、先导阀芯 3、控制活塞 4、活塞组件 5、阻尼组件 6 及阀套 11 等 组成。该阀正确连接方法是:油口 A 接压力源,油口 B 接负载,X油口接控制油。   当液流从 A 至 B 时为自由流动,此时主阀芯2被 打开。如果 A 、B 油口间的压差小于负载压力( 例如系 统失压或换向阀至油口 A 间的连接软管爆裂时),则主 阀芯在油口B中的负载压力和弹簧组件 8 中的弹簧力 作用下直接关闭,截止时无内泄漏,这样可使运行中 的负载安全定位,不致于突然坠落,此谓该阀的单向 截止功能。   当液流从 B 至 A 时为反向流动,原始状态主锥阀 关闭。要使主锥 l 阀打开,实现液流 B 至 A 的真正反 向流动,油口 X 中必须有足够的先导控制压力。阀的 自身结构特性已确定:仅在 X 口中建立起控制压力,即 1 /20 的负载压力时, 主锥阀上的先导阀便被打开, 也 就是说球形阀芯 10 被控制活塞 4 从锥阀座上顶起;与 此同时,先导阀芯 3 沿轴向右移。这样,便出现以下 两种情况:其一,  弹簧组件8中的压力油通过先导阀 芯 3 中的小孔,流经球形阀芯 10 与主锥阀间敞开的缝 隙,从油口 A 卸入油箱,实现容腔的卸载;其二,容 腔与油口 B 的负载压力腔断开,主锥阀完全处于卸载 状态;此时,控制活塞 4 的位置刚好使其右端面紧顶 住主阀芯,左端面紧靠着活塞组件 5 的凹面。所以,为
图2 变载机构液压控制原理图

  这是一个典型的变负载控制,摆角φ从 0o~90o 表 示机构运行全过程,相对于支点 O 的负载力矩由小到 大变化。在 0o 位置机构起动的瞬间,液压缸工作腔(即 无杆腔)的工作压力为最高,而设置在有杆腔回路中的 F D 型平衡阀,因其 X 油口中的控制压力取自于另一 侧,所以主锥阀被打开, 液压缸按排出的流量Q2 运行; 随着摆角φ的不断增大,机构便存在超速下倾趋势, 致使有杆腔的负载压力升高,而无杆腔的工作压力 (即控制压力)降低,于是主锥阀便左移,其控制棱边 遮住阀套 1 1 上的部分小孔,使欲增加的 Q 2 减小而趋 于原值,从而确保机构运行速度不变。主锥阀虽左移, 但不会关闭,因为如果这样的话,无杆腔瞬间上升的压 力又将其打开。所以主锥阀是随动的。其开口度与 X 油口中的控制压力、阀口压差三者间的动态平衡关系 共同决定了从执行器排出的流量基本不变,从而使负 载平稳下降。这就是该阀的平衡调速功能。
参考文献: 1 路甬祥主编   液压气动技术手册  机械工业出版社 2 北京华德液压工业集团有限责任公司产品目录
(收稿日期 2002-05-30) :

建设机械技术与管理 2002 / 7

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