布赫平衡閥原理對(duì)比分析

卓義 佘千根

摘 要：平衡閥主要用于負(fù)負(fù)載運(yùn)動(dòng)速度控制，也可進(jìn)行負(fù)載保持，平衡閥是一種組合閥，種類很多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，雖然許多廠家的元件符號(hào)相似，但單從元件的簡(jiǎn)化符號(hào)很難理解其真正的原理，本文主要對(duì)布赫平衡閥的部分先導(dǎo)控制方式進(jìn)行對(duì)比分析。

關(guān)鍵詞：布赫；平衡閥；分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.12.220

0 引言

布赫平衡閥能夠零泄漏對(duì)負(fù)載進(jìn)行保持，最高工作壓力高達(dá)420bar，溢流壓力達(dá)460bar，最大流量500L/min，先導(dǎo)控制方式靈活能、先導(dǎo)控制壓力范圍大和各種阻尼孔組合夠?qū)崿F(xiàn)多種控制，客戶無須再另外增加其他外圍閥對(duì)其先導(dǎo)控制功能進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)先導(dǎo)安裝有過濾器，極大提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性，客戶可以根據(jù)實(shí)際使用需要選擇溢流功能，先導(dǎo)控制有較長(zhǎng)的控制行程，極大的提高了閥的控制精度，對(duì)速度控制不會(huì)引起巨大波動(dòng)，平衡閥一般與執(zhí)行機(jī)構(gòu)直接連接，另外布赫平衡閥連接方式靈活，有法蘭、板式和插裝式，硬化和研磨的閥芯、閥座確保無泄漏和較長(zhǎng)的使用壽命，因布赫平衡閥種類很多，本文主要介紹布赫Cindy系列平衡閥的部分控制方式進(jìn)行對(duì)比分析。

1 先導(dǎo)控制G型、D型及H型對(duì)比分析

圖1為法蘭安裝原理圖，其他安裝方式原理圖基本相似，只是畫法有點(diǎn)區(qū)別，不再一一列舉。圖2為基本結(jié)構(gòu)圖。

1.1 G型分析

如圖3，為G型端蓋先導(dǎo)控制原理圖和結(jié)構(gòu)圖，圖1、圖2和圖3結(jié)合在一起分析，當(dāng)下降的時(shí)候B-A，先導(dǎo)信號(hào)X通過過濾器和ZD節(jié)流口進(jìn)入先導(dǎo)室，過濾器過濾液壓系統(tǒng)污染物，防止節(jié)流口堵塞B-A無法打開，ZD起阻尼減震作用，防止壓力波動(dòng)過大、閥芯開啟時(shí)間過快。沒有By時(shí)，先導(dǎo)壓力X不受By影響，先導(dǎo)壓力X受控制彈簧和先導(dǎo)閥芯彈簧控制，此時(shí)閥芯開啟、關(guān)閉時(shí)間均受ZD影響，ZD越大開啟、關(guān)閉時(shí)間越短，反之越長(zhǎng)；當(dāng)By存在時(shí)，By起流量和壓力控制作用，一方面By存在需要提高先導(dǎo)壓力X才能打開平衡閥，先導(dǎo)壓力X由ZD和By共同決定，By不變，ZD越小X越大，反之越小，另外一方面By可以使閥芯迅速關(guān)閉，By值越大關(guān)閉越快，反之越慢，同時(shí)可以排掉先導(dǎo)油液中的空氣。單向閥可以防止油液逆流保護(hù)先導(dǎo)單元不受污染。ZD和By尺寸大小及相互關(guān)系不同相關(guān)的控制參數(shù)不同，具體廠家有相關(guān)的控制參數(shù)。附圖4為先導(dǎo)壓力X與B-A的流量關(guān)系曲線。

1.2 D型分析

先導(dǎo)控制蓋結(jié)構(gòu)圖和原理圖參見圖5。

圖3、圖5可以看出圖5多了調(diào)節(jié)螺桿、單向閥2、節(jié)流孔D1和D2。從結(jié)構(gòu)圖可以看出剛開始單向閥2沒有關(guān)閉先導(dǎo)X到先導(dǎo)室的通道，節(jié)流孔D1、D2被調(diào)節(jié)螺桿隔斷，隨著先導(dǎo)壓力X增大，推動(dòng)先導(dǎo)控制活塞右移，單向閥2的鋼球在調(diào)節(jié)螺桿內(nèi)的彈簧作用下也向右移動(dòng)，直至鋼球關(guān)閉單向閥2，此時(shí)先導(dǎo)壓力油原來的通道被關(guān)閉，先導(dǎo)壓力油經(jīng)過節(jié)流孔D1、D2進(jìn)入先導(dǎo)室，D1、D2開始起作用，從上述過程可以看出在D1、D2開始起作用之前，ZD和By在起作用，也就是說單向閥2關(guān)閉之前的工況與先導(dǎo)控制類型G型相同，單向閥2關(guān)閉之后D1、D2起作用，阻尼作用進(jìn)一步加強(qiáng)，如果讓先導(dǎo)控制活塞進(jìn)一步向右移動(dòng)，先導(dǎo)壓力X需要進(jìn)一步增大，延遲了開啟時(shí)間，其他分析與G型相似。D1、D2的介入只是增大了其介入以后先導(dǎo)控制活塞進(jìn)一步移動(dòng)的壓力和延遲了作用時(shí)間，調(diào)節(jié)螺桿只是調(diào)整了D1、D2的介入時(shí)機(jī)，這種調(diào)節(jié)方式具備了G型的初始反應(yīng)速度，又有利于控制峰值壓力，對(duì)初始?jí)毫Σ▌?dòng)較大的工況有很好的控制效果。圖6為先導(dǎo)壓力X與B-A的流量關(guān)系曲線。

1.3 H型分析

先導(dǎo)控制蓋結(jié)構(gòu)圖和原理圖參見圖7 。

此H型先導(dǎo)控制蓋與G型相比多了調(diào)節(jié)螺桿，在調(diào)節(jié)螺桿內(nèi)的單向閥沒關(guān)閉之前與G型工作狀況相同，一旦調(diào)節(jié)螺桿內(nèi)的單向閥關(guān)閉，X口先導(dǎo)壓力油無法進(jìn)入先導(dǎo)室進(jìn)一步推動(dòng)先導(dǎo)控制活塞右移，阻止B-A開口度進(jìn)一步增大，控制了B-A的最大流量，通過調(diào)節(jié)螺桿的行程可以限制B-A的最大流量。與G型相比少了節(jié)流孔D1、D2，不僅如此D1、D2還起到連接先導(dǎo)油口X到先導(dǎo)室的通道，只要先導(dǎo)壓力足夠，D1、D2的存在可以進(jìn)一步控制先導(dǎo)控制活塞右移，直至B-A的開口度達(dá)到最大值。圖8為先導(dǎo)壓力X與B-A的流量關(guān)系曲線。

參考文獻(xiàn)：

[1]Safety for Hydraulics General Information on “Cindy”Leak-Free Load Control Valves，BUCHER HYDRAULICS

作者簡(jiǎn)介：卓義（1982-），男，安徽泗縣人，本科，工程師，技術(shù)中心主任，主要從事技術(shù)管理工作。