单项顺序阀和平衡阀的区别

“平衡阀也称限速锁，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。”笔者认为这是一种不严谨的说法，其实两者是不能等同的，本文通过两种阀的具体结构和工作原理来说明单项顺序阀和平衡阀的区别。
　　1 单项顺序阀的结构及工作原理
　　外控单项顺序阀的结构图如图1所示，其工作原理是控制油口X的压力油经控制油路4.2作用于先导阀2中的控制活塞5上，同时油口A的压力油经节流孔6作用于主阀芯7的弹簧加载侧，当油口X的压力小于弹簧8的设定值时，主阀芯7关闭，A口到B口油路切断；当油口X的压力超过弹簧8的设定值时，控制活塞5克服弹簧8向右移动，油液可经过节流孔9和孔16从主阀芯7的弹簧加载侧流入弹簧腔17，主阀芯7弹簧加载侧的压力峰值下降，打开主阀芯7，油液可以最小的压力损失从油口A流入油口B。弹簧腔17中的控制油经油路14或15无压排入油箱，单向阀3用于油口B至A自由回流。

图1　外控单项顺序阀的结构图

　　2 平衡阀的结构及工作原理
　　外控平衡阀的结构图如图2所示，其工作原理是当液流从A口至B口时为自由流动，此时主阀芯2被打开，液流从B口流向A口时，当控制油口X的压力小于设定的控制压力时，则主阀芯2在油口B中的负载压力和腔8内的弹簧力作用下被直接关闭，起到单向截止功能；当控制油口X的压力达到或超过设定的控制压力时，主阀芯2打开，在控制活塞4的作用下，先导阀3脱离锥阀座并使阀腔8中的油液经油孔和A口与回油连接，同时由B口作用在腔8的负载压力随先导阀芯3在主阀芯中的轴向移动而切断。主阀芯2卸压，同时控制活塞4的右端顶在主阀芯2上，控制活塞4的左端面紧靠在阻尼活塞5的凹面上。此时，打开B到A所需的X口先导压力只与阀腔9中的弹簧力有关。随着主阀芯2的右移开启，调节流量的开口面积逐渐增大（开口面积是由阀套中的径向孔和主阀芯2开启时形成的），开口面积、X口控制压力和开口压差之间形成动态平衡关系，决定了通过B到A的流量基本不变。当遇到负载的时候，B口压力升高，A口压力降低，使主阀芯2左移，遮住阀套上的部分小孔，抑制流量的增加趋势，保持流量的基本恒定。主阀芯2继续左移，A口压力瞬间上升，又使主阀芯2右移，因此主阀芯2是随动的，从而实现平衡调速功能，以保证执行器恒速运动。通过控制活塞4的节流口6和阻尼活塞5的两端，实现开启缓冲。X口控制压力与B口负载压力之比是由控制活塞4两端的面积决定的，所以控制压力只需B口负载压力的几分之一或几十分之一。

图2　外控平衡阀的结构图

　　3 单向顺序阀和平衡阀的区别
　　单项顺序阀和平衡阀都属于压力阀，用于控制和调节系统压力，是基于阀芯上液压力和弹簧力相平衡的原理进行工作的。顺序阀的主要作用是以压力作为控制信号，在一定的控制压力作用下自动接通或切断油路；而平衡阀是为了放置重物自由下落（即通常所说的负负载）时超速而保持一定背压的压力控制阀。所以说单项顺序阀和平衡阀是不能等同的。
　　外控单向顺序阀和外控平衡阀有以下的区别：
　　（1）外控单向顺序阀正向是个液压开关，反向导通，当控制压力小于设定压力时，主阀阀口关闭，切断油路；当控制压力达到或大于设定的压力时，主阀阀口全部打开，压力损失小。外控平衡阀正向是个平衡调速阀，反向导通，当控制压力小于设定压力时，主阀阀口关闭，切断油路，相当于是个截止阀；当控制压力达到或大于设定压力时，主阀打开，阀的开口面积、控制油口的控制压力和开口压差之间形成动态平衡关系，主阀芯是随动的，可实现平衡调速功能，使通过阀的流量保持基本不变。所以外控单项顺序阀用在有负负载的系统容易造成振动，性能很不理想，而外控平衡阀特别适合有负负载的系统。
　　（2）外控单项顺序阀的控制压力要等于或大于设定的背压才能打开主阀芯，而外控平衡阀的控制压力只要达到设定的背压的几分之一或几十分之一即可打开主阀芯，所以外控单项顺序阀用在有负负载的系统容易发热。
　　（3）外控平衡阀由于有阻尼的作用，当控制压力达到或大于设定压力时，主阀打开有缓冲，而外控单向顺序阀则没有。
　　（4）外控平衡阀要尽量靠近执行机构安装，有的直接装在液压缸或马达上，以防止管路破裂造成重物下滑，而外控单项顺序阀则没有这个要求。

图3　外控单项顺序阀的液压符号

图4　外控平衡阀的液压符号

　　4 几点建议
　　（1）有的液压手册和书籍中常常把单向顺序阀叫作平衡阀，这不严谨，容易给读者造成误解，建议改正。
　　（2）国内很多书籍里单项顺序阀和平衡阀的液压符号是相同的，建议给平衡阀规定一个符号。在国外，外控单向顺序阀液压符号如图3所示，平衡阀的液压符号如图4所示，值得借鉴。
　　（3）在设计系统时一定要认真分析负载，了解系统的应用，不要把单项顺序阀当作平衡阀来用，以避免不必要的经济损失和浪费。