平衡回路

 

對于執(zhí)行元件與垂直運動部件相連的結構（如豎直安裝的液壓缸等），當垂直運動部件下行時，都會出現(xiàn)超越負載（或稱負負載）。超越負載的特征是：負載力的方向與運動方向相同，負載力將助長執(zhí)行元件的運動。圖U所示為液壓系統(tǒng)中常見的幾種超越負載的情形。當出現(xiàn)超越負載時，若執(zhí)行元件的回油路無壓力，運動部件會因自重產生自行下滑，甚至可能產生超速（超過液壓泵供油流量所提供的執(zhí)行元件的運動速度）運動。如果在執(zhí)行元件的回油路設置一定的背壓（回油壓力）來平衡超越負載，就可以防止運動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，稱平衡回路（或限速回路）。

    1．采用單向順序閥的平衡回路

    如圖V(a)所示，單向順序閥4串接在液壓缸下行的回油路上，其調定壓力略大于運動部件自重在液壓缸5下腔中形成的壓力。當換向閥3處中位時，自重在液壓缸5下腔形成的壓力不足以使單向順序閥4開啟，防止了運動部件的自行下滑；當1YA通電，換向閥處于左位時，壓力油進入液壓缸上腔，液壓力使缸下腔的壓力超過順序閥4的調定壓力，順序閥4開啟。順序閥開啟后在活塞下腔建立的背壓平衡了自重，活塞以液壓泵1供油流量所提供的速度平穩(wěn)下行，避免了超速。此種回路活塞下行運動平穩(wěn)；但順序閥調定后，所建立的背壓即為定值，若下行過程中，超越負載變小時，將產生過平衡而增加泵的供油壓力，故只適用于超越負載不變的場合。

這種平衡回路，由于單向順序閥4的泄漏，當液壓缸停留在某一位置后，活塞還會緩慢下降。因此，若在單向順序閥4和液壓缸5之間增加一液控單向閥6[圖V (b)]，由于液控單向閥6密封性很好，就可防止活塞因單向順序閥泄漏而下降。

    2．采用液控順序閥的平衡回路

    圖W(a)所示為采用液控順序閥的起重機平衡回路。此種平衡回路適于應用在超越負載有變化的情形。

當換向閥切換至右位時，液壓泵所提供的壓力油通過單向閥進入液壓缸下腔，舉起重物。當換向閥切換至左位時，壓力油進入液壓缸上腔，只有在此壓力升高到液控順序閥的調定壓力時，通過控制油路使液控順序閥打開，活塞下行放下重物。將換向閥切換至中位，液壓缸上腔迅速卸壓，液控順序閥關閉，活塞停止運動。這一回路的特點是液控順序閥的啟閉取決于控制口的油壓，與負載大小無關。但此平衡回路是不完善的。當壓力油使液控順序閥打開，活塞開始向下運動時，液壓缸上腔的壓力將迅速降低，這可能導致液控順序閥關閉，活塞停止運動。緊接著壓力升高，液控順序閥又被打開，活塞又開始運動。所以活塞斷續(xù)下降，產生所謂“點頭”現(xiàn)象。為克服這一缺陷，可在控制油路上加一節(jié)流閥，如圖W (b)所示，使液控順序閥的啟閉減慢。