平衡阀和液压锁的结构特点及应用分析
平衡阀和液压锁的结构特点及应用分析
一、概 述平衡阀，也叫负载保持阀，用以下几种方式来控制载荷的运动：1、当管道或胶管损坏时，防止载荷突然下落。
2、防止由于方向控制阀阀芯泄油而造成载荷慢慢下落。
3、当载荷在处于低压或失控状态时，提供平稳可调的运动。
4、当方向控制阀突然关闭时，提供平稳可调的运动。
有两种基本的动作控制阀：液控单向阀可以满足以上前2个要求。
平衡阀可以满足以上4个要求。
平衡阀具有以下功能：1、一个方向上的自由油液流动。
2、无泄漏负载保持。
3、抵御外部压力或过载载荷所造成的压力冲击。
4、当载荷过大引起油缸或马达失控时，作为无气蚀动作控制，使供油速度达到泵的流量。
5、当方向控制阀突然关闭时，平稳调节油缸动作。
液压锁，顾名思义，就是一把“锁”，就是把回路锁住，不让回路油液有流动。
通常使用在承重液压缸或马达油路中，用于防止液压缸或马达在重物作用下自行下滑，需要动作时，须向另一路供油，通过内部控制油路打开单向阀使油路接通，液压缸或马达才能动作。
由于该机械结构本身的原因，液压缸运动过程中，由于负载的自重，往往在主工作腔造成瞬间失压，产生真空。
这种情况常常出现在以下几种常见的机器：1、四柱液压机中垂直放置的油缸；2、制砖机械的上模油缸；3、工程机械的摆动油缸；4、液压吊车的卷扬马达；二、结构特点下图所示为在工程机械领域得到广泛应用的一种平衡阀结构。
重物下降时的油流方向为B-A，X为控制油口。
当没有输入控制油时，由重物形成的压力油作用在锥阀2上，B口与A口不通，重物被锁定。
当输入控制油时，推动活塞4右移，先顶开锥阀2内部的先导锥阀3。
由于阀3右移，切断了弹簧8所在容腔与B口高压腔的通路，该腔快速卸压。
此时，B口还未与A口沟通。
当活塞4右移至其右端面与锥阀2端面接触时，其左端圆盘正好与活塞附件5接触形成一个组件，并在控制油作用下压缩弹簧9继续右移，打开锥阀2，B口与A口相通，其通流截面依靠阀套7上几排小孔来逐渐增大，从而起到了很好的平衡阻尼作用。
液压平衡阀工作原理
液压平衡阀工作原理1. 液压平衡阀概述液压平衡阀是一种常用的液压装置，用于控制液压系统中的流量和压力。
它能够保持系统中不同管路或回路的压力平衡，从而实现流量的均衡分配。
2. 液压平衡阀的结构和工作原理液压平衡阀由阀芯、阀座、弹簧、调节螺母等组成。
当液压系统中的压力不平衡时，阀芯会受到压力差的作用而移动，从而改变阀门的开闭程度。
液压平衡阀的工作原理如下： 1. 当系统中的压力处于平衡状态时，阀芯处于中立位置，阀门关闭，流体无法通过。
2. 当系统中某一侧的压力增加时，阀芯会受到压力差的作用而移动，从而打开阀门，使液体顺利通过。
3. 当系统中的压力平衡恢复时，阀芯会回到中立位置，阀门再次关闭，使流体停止流动。
3. 液压平衡阀的应用领域液压平衡阀在各个工业领域中起着重要作用。
以下是液压平衡阀常见应用的几个例子：3.1 液压系统中的流量均衡液压平衡阀可以用于控制液压系统中的流量均衡。
通过合理设置液压平衡阀的参数，可以使液体在管路中均匀分布，从而避免某一侧的管路过载，保证系统的正常运行。
3.2 液压缸的顺畅运行液压平衡阀可以用于控制液压缸的运动，保证其顺畅运行。
通过调节液压平衡阀的开闭程度，可以控制液压缸的速度和力度，满足不同工作要求。
3.3 液压机械的控制液压平衡阀常用于控制液压机械的运行。
通过控制液压平衡阀的开闭，可以实现对液压机械的启停、速度调节以及力度控制等功能。
3.4 油泵的保护液压平衡阀还可以用于保护油泵。
当系统中的压力超过油泵的额定压力时，液压平衡阀会打开，将多余的液体引导回油箱，从而避免油泵的损坏。
4. 液压平衡阀的优缺点液压平衡阀作为一种常用的液压元件，具有以下优点和缺点：4.1 优点•可以保持系统中的流量和压力平衡，提高系统的工作效率。
•结构简单，操作方便，维护成本低。
•可靠性高，寿命长，能够在恶劣的工作环境下正常运行。
4.2 缺点•在一些特殊工况下，可能会出现泄漏现象，影响系统的工作效果。
平衡阀的工作原理
平衡阀的工作原理平衡阀是一种常用于管道系统中的控制阀，其主要作用是在管道系统中维持流体的平衡和稳定。
平衡阀通过调节流体的压力来控制流量，从而实现管道系统的正常运行。
下面将详细介绍平衡阀的工作原理。
1. 结构组成：平衡阀通常由阀体、阀芯、弹簧、调节螺母等组成。
阀体是平衡阀的主要部件，通常为金属材料制成，具有一定的强度和耐腐蚀性。
阀芯是平衡阀的关键部件，其形状和材料的选择会直接影响阀门的性能。
弹簧用于提供阀芯的恢复力，以保证阀门的正常关闭。
调节螺母则用于调节弹簧的紧固力，以实现对阀门开度的控制。
2. 工作原理：平衡阀的工作原理基于流体力学的基本原理，即通过调节流体的压力来控制流量。
当流体通过平衡阀时，流体的压力将作用在阀芯上，阀芯会受到压力的作用而移动。
当流体的压力增大时，阀芯会被压力推向阀门关闭的方向；当流体的压力减小时，阀芯会被弹簧的恢复力推向阀门开启的方向。
通过调节弹簧的紧固力，可以改变阀芯的平衡位置，从而控制阀门的开度。
3. 工作过程：当平衡阀处于关闭状态时，阀芯被弹簧的恢复力推向阀门关闭的方向，阀门处于完全关闭的状态，流体无法通过阀门。
当需要调节流体的流量时，通过旋转调节螺母，改变弹簧的紧固力。
当弹簧的紧固力减小时，阀芯受到流体压力的作用而向开启方向移动，阀门的开度逐渐增大，流体开始通过阀门。
当弹簧的紧固力增大时，阀芯受到流体压力的作用而向关闭方向移动，阀门的开度逐渐减小，流体通过阀门的流量减小。
4. 特点和应用：平衡阀具有以下特点：- 稳定性好：通过调节阀芯的平衡位置，可以实现对流体流量的精确控制，保持管道系统的平衡和稳定。
- 响应速度快：平衡阀的结构简单，阀芯移动灵活，响应速度较快，可以快速调节流体的流量。
- 耐腐蚀性强：平衡阀通常采用耐腐蚀的材料制成，能够适应各种流体的工作环境。
平衡阀广泛应用于各种管道系统中，特别是需要精确控制流量的场合，如化工、石油、冶金等行业。
它可以用于控制液体、气体等各种介质的流量，保证管道系统的正常运行。
平衡阀和液压锁的作用
衡阀和双向液压锁的选用液压辅助元件选用 2009-09-02 09:47 阅读67 评论0字号：大中小平衡阀和双向液压锁的选用双向液压锁和平衡阀在一定场合下都能作为闭锁元件使用，可以保证工作装置不会因自重等外部原因出现下滑、超速或串动。
但在一些特定速度载荷的情况下，却不能互换使用，下面针对两种产品的结构形式，谈谈笔者的一些看法。
双向液压锁的结构特点：双向液压锁是两个液控单向阀并在一起使用的(见图1)，通常使用在承重液压缸或马达油路中，用于防止液压缸或马达在重物作用下自行下滑，需要动作时，须向另一路供油，通过内部控制油路打开单向阀使油路接通，液压缸或马达才能动作。
由于该产品结构本身的原因，液压缸运动过程中，由于负载的自重，往往在主工作腔造成瞬间失压，产生真空，面使单向阀关闭，然后继续供油，使得工作腔压力上升再开启单向阀。
由于频繁地发生打开关闭动作，而会使负载在下落的过程中产生较大的冲击和振动，因此，双向液压锁通常不推荐用于高速重载工况，而常用于支撑时间较长，运动速度不高的闭锁回路。
1-堵头；2、4、8-O型密封圈；3-螺套；5-弹簧；6-钢球；7-钢球座；9-控制活塞；10-阀体图1 双向液压锁结构示意图平衡阀的结构特点：平衡阀也称限速锁(见图2)，是一种外控内泄式单向顺序阀，由一个单向阀和一个顺序阀并在一起使用，液压回路中，可以闭锁液压缸或马达油路中的油液，使液压缸或马达不会因负载自重下滑，此时起闭锁作用。
当液压缸或马达需要运动时，通过向另一油路通液，同时通过平衡阀内部油路控制顺序阀打开使回路接通，实现其运动。
由于顺序阀本身与双向液压锁的结构不同，在工作时通称在工作回路中建立一定的背压，不至于因自重超速下滑而使液压缸或马达的主工作产生负压，因此不会发生向双向液压锁那样的冲击和振动。
因此，平衡阀一般应用于高速重载，且对速度稳定性有一定要求的回路中。
1-端盖；2、6、7-弹簧座；3、4、8、21-弹簧；5、9、13、16、17、20-密封圈10-锥阀；11-阀芯；12、14-阀套；15-控制活塞；18-控制口盖19-封头；22-单向阀芯；23-阀体图2 平衡阀结构示意图。
液压系统中平衡阀与液压锁的选用策略
液压系统中平衡阀与液压锁的选用策略摘要：文章立足理论层面对平衡阀、液压锁的工作原理与结构差异进行综合性的分析，而后结合开启平衡阀的条件及选用准则，科学选用标准的液压锁与平衡阀，确保其能够在液压系统内稳定运行。
同时，也能为类似液压锁和平衡阀层面的研究提供参考依据。
关键词：选用策略；液压锁；平衡阀；液压系统引言：平衡阀和液压锁在液压系统内通常作为闭锁元件进行应用，由此，可最大限度保障交管或者管道出现损坏，能够避免载荷骤然下落。
与此同时，还会规避因方向控制阀阀芯泄油而引发的载荷下落不顺畅的问题。
相比较平衡阀，液压锁的价格低廉，设计工作人员在液压系统内经常会选择以液压锁的方式取代平衡阀。
然而在部分比较特殊的速度载荷状况下，两者是无法实现互换应用的。
所以，文章重点分析液压锁与平衡阀之间的结构差异。
一、液压锁的结构和工作原理分析如果液压锁中不存在液压油通过，那么，左右两边会存在2个单向阀，对回路分别锁紧，避免其负载过大幅度滑落。
如果液压油由A口进入，不仅会用较低的压降从左侧单向阀通过且流出，还会由另一个口中进入的液压油促进活塞逐步向右移动，将右侧单向阀直接打开，让左右单向阀能够彼此连通并完成回油。
液压锁是开关型阀，其位置状态通常有开与关两种，如果处在两个极限位置，那么，很难做到有效控制。
若是在设计过程中不用对泵的流量和使用工况等情况进行考虑，盲目选择液压锁，极易存在运动速度失稳的情况。
如果油缸没有杆腔回油，因油缸中的活塞具有一定的作用面积差，在活塞降落过程中具有杆腔的压力，则会使其快速降落且关闭，活塞还会出现停止运动。
如果持续保持供油，存在杆腔的压力则会又一次提升到单向阀的开启压力，活塞则会继续运动。
由此循环往复，油缸没有杆腔侧的单向阀不停地开关交替，让系统会存在不同程度的抖动现象，还会形成冲击噪声和振动[[1]]。
而后依次用油缸的无杆腔、有杆腔当成进油腔，考虑到液压锁的开启条件以及油缸活塞的受力平衡条件，能够推导出液压锁稳定工作的条件为：＜＜其中，D指的是液压缸的内径，d指的是活塞杆直径，是液压锁控制活塞的直径，是液压锁阀芯前孔直径。
平衡阀和双向液压锁的正确选用
平衡阀和双向液压锁的正确选用双向液压锁和平衡阀在一定场合下都能作为闭锁元件使用，可以保证工作装置不会因自重等外部原因出现下滑、超速或窜动，但在一些特定速度载荷的情况下却不能互换使用。
下面针对2种产品的结构形式，谈谈笔者的一些看法。
1、双向液压锁的结构特点双向液压锁是将2个液控单向阀并列在一起使用的（见图1），通常使用在承重液压缸或马达油路中，以防止液压缸或马达在重物作用下自行下滑。
动作时需向另一路供油，通过内部控制油路打开单向阀，使油路接通，液压缸或马达才能动作。
由于该产品本身结构的原因，液压缸运动过程中，因负载的重量往往使主工作腔造成瞬间失压，产生真空而使单向阀关闭，然后继续供油使工作腔压力上升，再开启单向阀。
由于频繁地发生开闭动作，会使负载在下落的过程中产生较大的冲击和振动，因此双向液压锁通常不推荐用于高速重载工况，而主要用于支承时间较长且运动速度不高的闭锁回路。
2、平衡阀的结构特点平衡阀也称限速锁（见图2），是一种外控内泄式单向顺序阀，由1个单向阀和1个顺序阀合并在一起使用。
平衡阀在液压回路中可以闭锁液压缸或马达油路中的油液，使液压缸或马达不会因负载重量而下滑，起到闭锁作用。
当液压缸或马达需要运动时，需向另一油路通油液，同时通过平衡阀内部油路控制顺序阀打开，使回路接通。
由于顺序阀本身与双向液压锁的结构不同，工作时通常在工作回路中建立起一定的背压，不至于因负载重量而超速下滑，使液压缸或马达的主工作腔产生负压，因此不会发生象双向液压锁那样的冲击和振动。
因此，平衡阀一般应用于高速重载且对速度稳定性有一定要求的回路中。
3、正确选用结合对平衡阀和双向液压锁的结构分析，笔者建议：在低速轻载且对速度稳定性要求较低的情况下，为了降低成本，可以采用双向液压锁作为回路闭锁使用，而在高速重载，尤其是对速度稳定性要求较高的场合，一定要采用平衡阀作为闭锁元件使用，切不可一味追求低成本而选用双向液压锁，否则将会造成更大的损失。
平衡阀特点及应用领域
平衡阀特点及应用领域一、概念及优越性能：平衡阀：是一种特殊功能的阀门，它具有良好的流量调节特性，相对流量与相对开度呈线性关系。
有精确的阀门开度指示，最小读数为阀门全开度的1%。
有可靠的开度锁定记忆装置，阀门开度变动后可恢复至原锁定位置。
有截止功能，安装了平衡阀就不必再安装截止阀。
有定量的测量功能和调节功能，系统调试时，调试人员通过与专用智能仪表人机对话，对平衡阀进行调整，即可实现系统的水力平衡。
二、适用场合：1、锅炉或冷水机组：锅炉或冷水机组在并联安装时，如果各机组的流量与其额定流量不一致，将使机组不能在高效点运行，影响机组发挥最大效能。
这种情况，应在每台锅炉或冷水机组处安装平衡阀，使每台机组都能达到设计出力，保证每台机组安全、正常运行。
冷水机组连接多台冷却塔时，每台冷却塔也应安装平衡阀。
2、小区供热管网：小区供热管网往往由一个锅炉房或热力站向若干幢建筑物供热。
由总管、干管和各干管上与建筑物管路入口相连的支管组成。
由于每幢建筑物距离热源远近不同，如果缺乏有效设备来消除近环路的剩余压头，将使流量分配不符合设计要求，造成近端过热，远端过冷。
应在每条干管和每条支管上安装平衡阀，保证各干管和各幢建筑物之间的流量平衡。
3、建筑物内供热和空调管网：建筑物内供热和空调管网系统，要满足节能要求，就需要保证所有的立管和支管都符合设计流量。
这时应在总管、干管、立管和支管上都安装平衡阀。
4、热力站：在热电站或锅炉房向若干热力站供热水的系统中，为使各热力站获得要求的水流量，应在各热力站的一次环路侧安装平衡阀。
为保证各二次环路水流量为设计流量，热力站的各二次环路侧也应安装平衡阀。
平衡阀的工作原理
平衡阀的工作原理平衡阀的工作原理是指通过调节介质流量来实现系统压力的稳定的一种阀门。
它主要由阀体、阀芯和弹簧组成。
下面详细介绍平衡阀的工作原理。
一、阀体结构平衡阀的阀体通常由铸铁、不锈钢等材料制成，具有较高的强度和耐腐蚀性。
阀体内部有一个流道，介质通过该流道进入阀体。
二、阀芯结构平衡阀的阀芯是控制介质流量的关键部件，它由阀杆、阀盘和阀座组成。
阀芯通过阀杆与手柄相连，可以手动调节阀门的开启程度。
阀盘与阀座之间形成密封，阀盘上有一定数量的孔，通过调节阀盘与阀座之间的间隙大小，可以控制介质的流量。
三、弹簧结构平衡阀的弹簧起到平衡介质压力的作用。
弹簧通常位于阀体内部，与阀芯相连。
当介质进入阀体时，介质的压力作用在阀芯上，同时也作用在弹簧上。
通过调节弹簧的紧度，可以控制阀芯的位置，从而实现对介质流量的调节。
四、工作原理当介质进入阀体时，介质的压力作用在阀芯上。
当阀芯受到介质压力的作用时，阀芯会向上移动，同时弹簧也会被压缩。
当阀芯上升到一定位置时，阀盘上的孔与阀座之间的间隙会变大，从而使介质流量增大。
相反，当阀芯下降时，阀盘上的孔与阀座之间的间隙会变小，从而使介质流量减小。
平衡阀的工作原理是通过调节阀芯的位置来控制介质流量。
当介质压力增大时，阀芯会上升，从而减小阀盘与阀座之间的间隙，降低介质流量。
当介质压力减小时，阀芯会下降，增大阀盘与阀座之间的间隙，增加介质流量。
通过不断调节阀芯的位置，平衡阀可以实现对介质流量的精确控制，从而实现系统压力的稳定。
五、应用领域平衡阀广泛应用于各种工业领域，如石油化工、电力、冶金、制药等。
它可以用于调节液体、气体和蒸汽等介质的流量，确保系统的稳定运行。
平衡阀的工作原理简单、可靠，具有很高的使用寿命和较低的维护成本，因此受到广大用户的青睐。
综上所述，平衡阀的工作原理是通过调节阀芯的位置来控制介质流量，从而实现系统压力的稳定。
它由阀体、阀芯和弹簧组成，具有结构简单、使用寿命长等优点，在各个工业领域得到广泛应用。
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一、概 述
平衡阀，也叫负载保持阀，用以下几种方式来控制载荷的运动：
1、当管道或胶管损坏时，防止载荷突然下落。
2、防止由于方向控制阀阀芯泄油而造成载荷慢慢下落。
3、当载荷在处于低压或失控状态时，提供平稳可调的运动。
4、当方向控制阀突然关闭时，提供平稳可调的运动。
有两种基本的动作控制阀：液控单向阀可以满足以上前2个要求。
平衡阀可以满足以上4个要求。
平衡阀具有以下功能：
1、一个方向上的自由油液流动。
2、无泄漏负载保持。
3、抵御外部压力或过载载荷所造成的压力冲击。
4、当载荷过大引起油缸或马达失控时，作为无气蚀动作控制，使供油速度达到泵的流量。
5、当方向控制阀突然关闭时，平稳调节油缸动作。
液压锁，顾名思义，就是一把“锁”，就是把回路锁住，不让回路油液有流动。
通常使用在承重液压缸或马达油路中，用于防止液压缸或马达在重物作用下自行下滑，需要动作时，须向另一路供油，通过内部控制油路打开单向阀使油路接通，液压缸或马达才能动作。
由于该机械结构本身的原因，液压缸运动过程中，由于负载的自重，往往在主工作腔造成瞬间失压，产生真空。
这种情况常常出现在以下几种常见的机器：1、四柱液压机中垂直放置的油缸；2、制砖机械的上模油缸；3、工程机械的摆动油缸；4、液压吊车的卷扬马达；
二、结构特点
下图所示为在工程机械领域得到广泛应用的一种平衡阀结构。
重物下降时的油流方向为B-A，X为控制油口。
当没有输入控制油时，由重物形成的压力油作用在锥阀2上，B口与A口不通，重物被锁定。
当输入控制油时，推动活塞4右移，先顶开锥阀2内部的先导锥阀3。
由于阀3右移，切断了弹簧8所在容腔与B口高压腔的通路，该腔快速卸压。
此时，B口还未与A口沟通。
当活塞4右移至其右端面与锥阀2端面接触时，其左端圆盘正好与活塞附件5接触形成一个组件，并在控制油作用下压缩弹簧9继续右移，打开锥阀2，B口与A口相通，其通流截面依靠阀套7上几排小孔来逐渐增大，从而起到了很好的平衡阻尼作用。
活塞4左端中心部分还配置了一套阻尼组件6。
这样，平衡阀在反向通油时就比较平稳。
平衡阀结构图
1一阀体2-锥阀3-先导锥阀4-控制活塞5-活塞附件 6-阻尼组件7-R套8-弹簧组件9-控制弹簧
由于液控单向阀具有良好的单向密封性，常常需要采用液控单向阀进行执行机构的进、回油路同时锁紧控制，用于防止立式液压缸停止运动时因自重而下滑，保证系统的安全；如工程车的支腿油路系统。
如图 5-3 （ a ），两个液控单向阀共用一个阀体和控制活塞，这样组合的结构称为液压锁。
当从 A1 通入压力时，在导通 A1 与 A2 油路的同时推动活塞右移，顶开右侧的单向阀，解除 B2 到 B1 的反向截止作用；当 B1 通入压力油时，在导通 B1 与 B2 油路的同时推动活塞左移
开左侧的单向阀，解除 A2 到 A1 的反向截止作用；而当 A1 与 B1 口没有压力油作用时，两个液控单向阀都为关闭状态，锁紧油路。
图 5-3 （ b ）所示为液压锁的图形符号。
三、应用回路分析
平衡阀能够保持高压负载，通过传到先导点的压力信号来控制负载的移动，平衡阀可以为板式连接或插装阀来使用。
典型的平衡阀回路应用包括一个泵、方向控制阀以及一个油缸。
如果没有平衡阀，方向控制阀在中位时，由于阀芯泄漏，负载会慢慢下落。
并
且，如果液压管路损坏，也不能为负载突然下落提供保护。
平衡阀的应用有一些附加的准则：
1、规定平衡阀最高溢流压力，从而在油缸压力时仍无法动作。
一般情况下，推荐使用1.3倍的最高负载压力。
2、当载荷变化范围广的时候，使用低先导比（3：1和4.5：1）。
低先导比需要较高的先导压力，它的效率较低，但是能够提供稳定、精准的控制。
3、当载荷相对稳定的时候，使用高先导比（8：1和10：1）。
高先导比需要较低的先导压力，它的反应迅速，并且效率高，但是对变化的载荷稳定性较差，且精准度不够。
4、不要用尺寸过大的平衡阀。
对于平衡阀来说，没有压降操作限制，但事实上，还是需要一些压降来维持阀的运作。
5、将平衡阀安装在油缸上或油缸附近，如果液压管路损坏时，提供最大负载保持的保护。
6、平衡阀不要与中位关闭的方向控制阀一起使用。
在方向控制阀和
平衡阀之间进行人工增压会使平衡阀开启，并且导致意外的负载动作。
7、平衡阀不要与中位串接的方向控制阀一起使用。
液压锁应用回路
当重物靠自重下落时，控制油侧如果补油不及时的话，Pb侧就会产生真空，使得油缸有杆腔压力上升，而使单向阀A关闭，然后单向阀B继续供油，使得工作腔压力上升再开启单向阀A。
这样频繁地发生打开关闭动作，而会使负载在下落的过程中出现断续前进的现象，产生较大的冲击和振动，因此，双向液压锁通常不推荐用于高速重载工况，而常用于支撑时间较长，运动速度不高的闭锁回路。
ZMS制动器马达是内置制动器的马达，具有自锁功能，具有体积小，重量轻，适合安装在结构紧凑的场合中。
如果液压回路要求制动力矩较大或液压冲击较大，液压马达本身不能满足制动要求时，制动马达回路需要配备平衡阀或缓冲装置。
这样才安全可靠。
四、小 结
在液压锁紧回路设计时，需要根据实际要求选择适合的液压阀。
对于多数液压系统来说，选择平衡阀的几率较大，且安全可靠。
液压锁只适合与低速轻载，对稳定性要求不高的场合。
对于使用液压马达的场合，选择制动马达加平衡阀的的方案最为稳定可靠。