液压系统中平衡阀与液压锁的选用
摘要：平衡阀与液压锁在一定的条件下都可以参与到液压系统中，而且也可以保证不会因为工作仪器的重叠而导致工作效率大幅度的下滑，但是在一定条件下两者是不可以一起应用的。本文主要是从理论上讲述了液压系统中平衡阀与液压锁之间的工作原理及结构差异，并且从实际应用的角度出发，解决液压系统中平衡阀与液压锁之间正确的选用方法。
关键词：液压系统；平衡阀；液压锁；选用
平衡阀主要是调节两侧压力的相对平衡，或通过分流的方法达到流量的平衡阀门，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。液压系统中的平衡阀与液压锁都可以作为闭锁的元件进行使用，从而保证在胶管或是管道受到损害时，防止载荷发生突然下落，同时也可以防止因为方向控制阀的阀芯卸油引起的载荷缓慢的下落的问题。因为液压锁比平衡阀的价格便宜，相关的设计人员在液压系统中常常采用液压锁来取代平衡阀，但是在一些特定速度的载荷情况之下，它们两个是不能相互进行取代的，它们在结构上还是具有差异的。
1.平衡阀工作的原理及其内在的结构
液压系统中的平衡阀又被人们称为下降减速阀阀或负载保持阀，对于负载，平衡阀可以精密的控制器下载的速度，平衡阀是一种特殊功能的阀门，阀门本身无特殊之处，只在于使用功能和场所有区别。在某些行业中，由于介质（各类可流动的物质）在管道或容器的各个部分存在较大的压力差或流量差，为减小或平衡该差值，在相应的管道或容器之间安设阀门，用以调节两侧压力的相对平衡，或通过分流的方法达到流量的平衡，该阀门就叫平衡阀。平衡阀的自身功能一共有三种，第一种功能是通过低液阻单方向的提升器功能。当换向阀在左侧工作时，液压轴是以特别低的压降单方向的通过，液压轴在通过液压缸的无杆腔时提升负载能力，然后将其回路封锁，将负载的位置保持不变。第二种功能是通过调节液控达到节流的目的。如果想很好的控制负载的话，那就需要通过在执行器的入口处应设立液阻节流，但是只有应用能够随着负载的变化而改变的液阻才能够将流量也可以在一定情况下随着负载相继变化。平衡阀再启动时可以将连续调节做到最精准化，使负载的运行速度不会因负载的大小与方向而受到影响。当换向阀工作在右侧时，液压轴是需要应用换向阀作为载体才可进入到液压缸的杆腔当中，并且液压轴可以控制压力来达到开启控制节流阀，如果负载的下降速度过于快的话，就会导致液压缸的上层所需的流量值要远远的大于进入杆腔的电流量，所以需要通过调节进入到杆腔的流量来达到下降负载速度的目的，使负载的速度平缓的下降。控制比是控制压力时所占用的面积与负载压力占用的面积之比，这是为了让液控的节流通道工作时所承受的负载的压力与控制的压力之比，通常的情况下是1.5-10等等。假设无控制的压力与无背压刚开始流动所受的压力值为P S时，平衡阀的液控节流工作的条件是P A+P B×K C＞P S，在本公式当中，K C是控制比，P B是控制的压力，P A负载口的压力。
2.液压锁工作的原理极其内在的结构
当没有液压油通过的时候，左右两面的单向阀是分别锁紧两个回路的，为了防止负载的下落，液压锁是开关型的阀门，普遍只是有开关两种的位置装置，且停留在两个极限的位置，做不到精细的控制，倘若在设计过程时不考虑使用的情况及其泵流量的因素，对液压锁随意的使用会极容易导致出现速度及其不稳定的现象，当油缸的无杆腔进行回油的时候，因为油缸内部的活塞存有作用面积的差额，在活塞下降的时候，有杆腔的压力也会随之迅速的降低，从而导致了油缸的无杆腔的侧单向阀门压力的控制也会迅速地下降甚至发生关闭现象，导致活塞的运动停止，在继续供油后，有杆腔压力会再次上升到单向阀门开启的压力，活塞又会再一次的运动，这样如此的进行反复，油缸的无杆腔单向阀门就会时开时关，这样会使液压系统产生抖动的想象，并且产生一些冲击的振动及噪声。且液压锁压力的大小不仅仅是与油
缸结构尺寸或是负载有关，还跟液压锁结构和尺寸有关系，所以，在液压系统的设计液压锁的选用过程时，必须要考虑液压锁的尺寸结构和油缸的尺寸结构相适应，否则就会出现打不开液压锁的情况发生。液压系统中液压锁的目的就是为了可以保持负载，并不是为了要控制速度，是开启和关闭的装置，并不是调速的装置，所以不适合应用在高速的重载工况下，适合在支撑的时间较长且运动的速度不高的一些闭锁回路上，倘若用液压锁控制的超越负载，就会发生很多不平稳的现象，而如果想要在阀门开启时，可以精微且连续的调节超越负载速度的情况时，就要使用平衡阀了[2]。
3.液压系统中平衡阀的选用原则
在液压系统中的平衡阀选用的原则主要有一下几点：（1）规定液压系统中平衡阀最高的溢流压力应高于液压系统主溢流阀门开启压力的130%，这样可以保证在正常的情况下可以用最高的工作压力的举升负载，从而不会发生由于平衡阀的溢流功能而下降的问题；（2）如果发生负载的变化范围较广时，要采用低控制比平衡阀，低控制比反而是需要比较高的控制压力的，它的效率比较低，但却可以提供稳定的精准的控制能力；（3）当负载较为稳定是，要采用高控制比平衡阀，高控制比更需要低控制的压力，它反应较为迅速且效率比较高，但对变化负载的稳定性能较差，而且精准度不够；（4）液压系统中的平衡阀与液压锁不适合与中位机能的关闭方向控制阀门在一起使用，因为它们二者之间被困的压力会使得平衡阀和液压锁打开，从而导致意外负载的动作发生[3]。
4.结论
根据对于液压系统中液压锁以及平衡阀的相关结构与特性进行分析可知，在对于速度以及载重的要求没有那么高时，想要将成本大幅度的降低，可以在回路的闭合时应用双方向的液压锁，而且如果速度特别高与负载压力大的情况下，特别是需要保证速度的稳定形时或者要求更高的条件下，一定要将平衡阀应用到闭锁元件当中，切记不应该为了将成本最低化进而使用双方向的液压锁，这样不仅仅会降低工作的效率，还会造成更多的损失。
参考文献
[1]张毅.液压系统中平衡阀与液压锁的选用[J].煤矿机械，2016,02
[2]张利平.现代液压技术应用[J].北京化学工业出版社，2014,05
[3]姜佩冬.液压与气动技术[J].北京高等教育出版社，2013,08
