布赫平衡閥原理對比分析

卓義 佘千根

摘 要：平衡閥主要用于負負載運動速度控制，也可進行負載保持，平衡閥是一種組合閥，種類很多，結構復雜，雖然許多廠家的元件符號相似，但單從元件的簡化符號很難理解其真正的原理，本文主要對布赫平衡閥的部分先導控制方式進行對比分析。

關鍵詞：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負載進行保持，最高工作壓力高達420bar，溢流壓力達460bar，最大流量500L/min，先導控制方式靈活能、先導控制壓力范圍大和各種阻尼孔組合夠實現多種控制，客戶無須再另外增加其他外圍閥對其先導控制功能進行調整，同時先導安裝有過濾器，極大提高了系統穩定性，客戶可以根據實際使用需要選擇溢流功能，先導控制有較長的控制行程，極大的提高了閥的控制精度，對速度控制不會引起巨大波動，平衡閥一般與執行機構直接連接，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行對比分析。

1 先導控制G型、D型及H型對比分析

圖1為法蘭安裝原理圖，其他安裝方式原理圖基本相似，只是畫法有點區別，不再一一列舉。圖2為基本結構圖。

1.1 G型分析

如圖3，為G型端蓋先導控制原理圖和結構圖，圖1、圖2和圖3結合在一起分析，當下降的時候B-A，先導信號X通過過濾器和ZD節流口進入先導室，過濾器過濾液壓系統污染物，防止節流口堵塞B-A無法打開，ZD起阻尼減震作用，防止壓力波動過大、閥芯開啟時間過快。沒有By時，先導壓力X不受By影響，先導壓力X受控制彈簧和先導閥芯彈簧控制，此時閥芯開啟、關閉時間均受ZD影響，ZD越大開啟、關閉時間越短，反之越長；當By存在時，By起流量和壓力控制作用，一方面By存在需要提高先導壓力X才能打開平衡閥，先導壓力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可以使閥芯迅速關閉，By值越大關閉越快，反之越慢，同時可以排掉先導油液中的空氣。單向閥可以防止油液逆流保護先導單元不受污染。ZD和By尺寸大小及相互關系不同相關的控制參數不同，具體廠家有相關的控制參數。附圖4為先導壓力X與B-A的流量關系曲線。

1.2 D型分析

先導控制蓋結構圖和原理圖參見圖5。

圖3、圖5可以看出圖5多了調節螺桿、單向閥2、節流孔D1和D2。從結構圖可以看出剛開始單向閥2沒有關閉先導X到先導室的通道，節流孔D1、D2被調節螺桿隔斷，隨著先導壓力X增大，推動先導控制活塞右移，單向閥2的鋼球在調節螺桿內的彈簧作用下也向右移動，直至鋼球關閉單向閥2，此時先導壓力油原來的通道被關閉，先導壓力油經過節流孔D1、D2進入先導室，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關閉之前的工況與先導控制類型G型相同，單向閥2關閉之后D1、D2起作用，阻尼作用進一步加強，如果讓先導控制活塞進一步向右移動，先導壓力X需要進一步增大，延遲了開啟時間，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控制活塞進一步移動的壓力和延遲了作用時間，調節螺桿只是調整了D1、D2的介入時機，這種調節方式具備了G型的初始反應速度，又有利于控制峰值壓力，對初始壓力波動較大的工況有很好的控制效果。圖6為先導壓力X與B-A的流量關系曲線。

1.3 H型分析

先導控制蓋結構圖和原理圖參見圖7 。

此H型先導控制蓋與G型相比多了調節螺桿，在調節螺桿內的單向閥沒關閉之前與G型工作狀況相同，一旦調節螺桿內的單向閥關閉，X口先導壓力油無法進入先導室進一步推動先導控制活塞右移，阻止B-A開口度進一步增大，控制了B-A的最大流量，通過調節螺桿的行程可以限制B-A的最大流量。與G型相比少了節流孔D1、D2，不僅如此D1、D2還起到連接先導油口X到先導室的通道，只要先導壓力足夠，D1、D2的存在可以進一步控制先導控制活塞右移，直至B-A的開口度達到最大值。圖8為先導壓力X與B-A的流量關系曲線。

參考文獻：

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

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