液壓系統的平衡回路類(lèi)型與工作原理

       許多機床或機電設備的執行機構是沿垂直方向運動(dòng)的.這些機床設備的液壓系統無(wú)論在工作或停止時(shí)，始終都會(huì )受到執行機構較大重力負載的作用。如果沒(méi)有一相應的平衡措施將重力負載平衡，就會(huì )造成機床設備執行裝置的自行下滑或操作時(shí)的動(dòng)作失控，其后果將十分嚴重。平衡回路的功能在于使液壓執行元件的回油路上始終保持一定的背壓力，用來(lái)平衡執行機構重力負載對液壓執行元件的作用力.使之不會(huì )因自重作用而自行下滑，實(shí)現液壓系統對機床設備動(dòng)作的平穩、可靠控制。

1.采用單向順序閥的平衡回路
　　圖7. 10(a)是采用單向順序閥的平衡回路。調整順序閥，使其開(kāi)啟壓力與液壓缸下腔作用面積的乘積稍大于垂直運動(dòng)部件的重力。當活塞下行時(shí).由于回油路上存在一定的背壓來(lái)支承重力負載，只有在活塞的上部具有一定壓力時(shí)活塞才會(huì )平穩下落;當換向閥處于中位時(shí)，活塞停止運動(dòng)，不再繼續下行。此處的順序閥又被稱(chēng)作平衡閥。在這種平衡回路中，當順序閥調整壓力調定后.若工作負載變小.則泵的壓力需要增加，這將使系統的功率損失增大。由于滑閥結構的順序閥和換向閥存在內泄漏，很難使活塞長(cháng)時(shí)間穩定地停在任意位置，這會(huì )造成重力負載裝置下滑。故這種回路適用于工作負載固定且對液壓缸活塞鎖定定位要求不高的場(chǎng)合。
　　
2.采用液控單向閥的平衡回路
　　圖7. 10(b)所示為采用液控單向閥的平衡回路。由于液控單向閥1為錐面密封結構，其閉鎖性能好，能夠保證活塞較長(cháng)時(shí)間停止在某位置處不動(dòng)。在回油路上串聯(lián)單向節流閥2，用于保證活塞下行運動(dòng)的平穩性。假如回油路上沒(méi)有串接節流閥2，活塞下行時(shí)液控單向閥1被進(jìn)油路上的控制油打開(kāi)。由于回油腔沒(méi)有背壓，運動(dòng)部件由于自重而加速下降，造成液壓缸上腔供油不足而壓力降低，使液控單向閥1因控制油路降壓而關(guān)閉，加速下降的活塞突然停止。閥1關(guān)閉后控制油路又重新建立起壓力，閥1再次被打開(kāi)，活塞再次加速下降。這樣不斷重復，由于液控單向閥時(shí)開(kāi)時(shí)閉，使活塞一路抖動(dòng)向下運動(dòng)，并產(chǎn)生強烈的噪聲、振動(dòng)和沖擊。

3.采用遠控平衡閥的平衡回路
在工程機械液壓系統中常采用圖7. 10(c)所示的遠控平衡閥的平衡回路。這種遠控平衡閥是一種特殊閥口結構的外控順序閥。它不但具有很好的密封性，能起到對活塞長(cháng)時(shí)間的鎖閉定位作用，而且閥口的開(kāi)口大小能自動(dòng)適應不同載荷對背壓壓力的要求，保證了活塞下降速度的穩定性不受載荷變化影響。這種遠控平衡閥又稱(chēng)為限速鎖。

液壓系統中平衡回路的定義：
        對于執行元件與垂直運動(dòng)部件相連的結構（如豎直安裝的液壓缸等），當垂直運動(dòng)部件下行時(shí)，都會(huì )出現超越負載（或稱(chēng)負負載）。超越負載的特征是：負載力的方向與運動(dòng)方向相同，負載力將助長(cháng)執行元件的運動(dòng)。圖U所示為液壓系統中常見(jiàn)的幾種超越負載的情形。當出現超越負載時(shí)，若執行元件的回油路無(wú)壓力，運動(dòng)部件會(huì )因自重產(chǎn)生自行下滑，甚至可能產(chǎn)生超速（超過(guò)液壓泵供油流量所提供的執行元件的運動(dòng)速度）運動(dòng)。如果在執行元件的回油路設置一定的背壓（回油壓力）來(lái)平衡超越負載，就可以防止運動(dòng)部件的自行下滑和超速。這種設置背壓與超越負載相平衡的回路，稱(chēng)平衡回路（或限速回路）。