CN201925255U - 一种带二级压力缓冲保护功能的平衡阀 - Google Patents

Abstract

一种带二级压力缓冲保护功能的平衡阀，其特征在于：该平衡阀包括阀体、设置在阀体内的第一过滤塞（1）、第一节流阀（2）、梭阀（3）、顺序阀（4）、第一单向阀（5）、第二节流阀（6）、减压阀（7）、液控换向阀（8）、溢流阀（9）、远程液控压力补偿溢流阀（10）、第三节流阀（11）、第二过滤塞（12）、第二单向阀（13）、第四节流阀（14）、单向平衡阀（15）、单向平衡阀（15）所包含的第三单向阀（15-1）、单向平衡阀（15）所包含的外控溢流阀（15-2）、以及设置在阀体内的连通阀体第一油口（V1）与第二油口（C1）的第一主油路（V1-C1）、连通阀体第三油口（V2）与第四油口（C2）的第二主油路（V2-C2）和相关油路组成。

Description

一种带二级压力缓冲保护功能的平衡阀

技术领域

本实用新型涉及一液压控制阀，具体说是涉及一种带二级压力缓冲保护功能的平衡阀。

背景技术

在大型工程机械液压系统中，为了满足大功率液压执行原件的工作需求，普遍采用双泵（或多泵）合流技术为执行机构提供动力。虽然目前在液压系统先导控制系统和主油路工作系统中采取了很多用于改善压力、流量输出稳定性的措施，但受现阶段技术限制，最终执行机构仍然存在承受来自液压系统的冲击，对执行机构正常工作构成极大的威胁。

发明内容

本实用新型的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种带二级压力缓冲保护功能的平衡阀。该控制阀具有初始压力保护限制，然后在满足一定要求条件下——即：当流量、压力升至规定值后，再将流量和压力自动提升至系统最大值。

本实用新型的目的可通过下述技术措施来实现：

本实用新型的平衡阀包括阀体、设置在阀体内的第一过滤塞、第一节流阀、梭阀、顺序阀、第一单向阀、第二节流阀、减压阀、液控换向阀、溢流阀、远程液控压力补偿溢流阀、第三节流阀、第二过滤塞、第二单向阀、第四节流阀、由第三单向阀和外控溢流阀组成的单向平衡阀、以及设置在阀体内的连通阀体第一油口与第二油口的第一主油路、连通阀体第三油口与第四油口的第二主油路和相关油路组成；其中：

a、所述梭阀设置在第一主油路与第二主油路之间，且靠近第一油口、第三油口的位置，所述梭阀的一侧进油口与阀体的第一油口相连通、另一侧进油口与阀体的第三油口相连通，梭阀的出油口通过设置在阀体内的油道与减压阀的进油口相连通；

b、所述减压阀的溢流口和弹簧腔排油口通过设置在阀体内的油道与阀体第五油口相连通，减压阀的出油口通过设置在阀体内的油道与液控换向阀的进油口和液控口相连通；

c、所述液控换向阀的出油口与阀体第六油口相连通，液控换向阀的回油口和弹簧腔排油口通过设置在阀体内的油道与阀体第五油口相连通；

d、所述远程液控压力补偿溢流阀的出油口与第一主油路交汇连通，连通点介于第四节流阀与第一主油路连通点和梭阀与第一主油路连通点之间，进油口与第二主油路交汇连通，交汇连通点介于单向平衡阀第一主油口与第二主油路连通点和梭阀与第二主油路连通点之间，并与第三油口相连通；

e、第一过滤塞的一侧油口与第二主油路连通，连通点介于远程液控压力补偿溢流阀进油口与第二主油路交汇连通点和梭阀与第二主油路连通点之间，另一侧油口与第一节流阀进油口连通；所述第一节流阀出油口与顺序阀的进油口连通，顺序阀的出油口与第二节流阀的进油口连通，第二节流阀的出油口经阀体内部油道与远程液控压力补偿溢流阀的压力控制油口相连通；所述第一单向阀的进油口与第二节流阀的出油口交汇连通，并经阀体内部油道与远程液控压力补偿溢流阀的压力控制油口相连通；第一单向阀的出油口连接在第一过滤塞与第一节流阀间的阀体内部油道并相连通，并通过第一过滤塞与第三油口相连通；

f、所述溢流阀的进油口与第二主油路交汇连通，出油口与第一主油路交汇连通，溢流阀的控制油路通过依次连接的第三节流阀、第二过滤塞与第二主油路交汇连通，连通点介于溢流阀的进油口与第二主油路交汇连通点与第四油口之间的第二主油路上；其中溢流阀的进油口与第二主油路交汇连通点介于第二过滤塞与第二主油路交汇连通点和所述单向平衡阀的第二主油口与第二主油路连通点之间；溢流阀的出油口与第一主油路交汇连通点介于第二油口和所述第四节流阀的出油口与第一主油路交汇连通点之间；

g、所述单向平衡阀以串联的方式设置在第二主油路间，其中单向平衡阀的第一主油口与阀体的第三油口相连通，单向平衡阀的第二主油口与阀体的第四油口相连通，单向平衡阀的压力控制油口与所述第四节流阀的进油口相连通，第四节流阀的出油口与第一主油路交汇连通；所述第二单向阀与第四节流阀以并联的方式设置,所述单向平衡阀由第三单向阀与外控溢流阀以并联的方式组成，所述第三单向阀的进油口与外控溢流阀下方油口交汇连通，并通过内部油道与第三油口连通，所述第三单向阀的出油口与外控溢流阀上方油口交汇连通并通过内部油道与第四油口相连通。

本实用新型的的有益效果如下：

①.  通过远程液控压力补偿溢流阀二级压力保护功能，可使整机系统正常正向通油、高负载工作时，以相对低的安全压力屏蔽掉偶发的压力波动峰值，从而避免执行机构频繁承受不必要的冲击。

②.         当整机工作遇到较大工作阻力，需要以最大工作输出力做功时，通过远程液控压力补偿溢流阀二级压缓冲功能，使输出给执行机构的液压压力缓慢提升，执行机构输出力也随之逐步增加到设计要求的最大输出力，在保证执行机构能够获得最大输出力的同时，避免了直接由低压力激升至最大压力所带给执行机构的冲击，改善了执行机构受力状态。

附图说明

图1本实用新型平衡阀液压原理图。

图2本实用新型平衡阀应用示例液压原理图。

图中序号：1第一过滤塞，2第一节流阀，3梭阀，4顺序阀，5第一单向阀，6第二节流阀，7减压阀，8液控换向阀，9溢流阀，10远程液控压力补偿溢流阀，11第三节流阀，12第二过滤塞，13第二单向阀，14第四节流阀，15单向平衡阀， 15-1 第三单向阀， 15- 2 外控溢流阀， 16 制动离合器， 17 压绳器，  18 液压马达， 19 减速机总成， 20 多路阀， 21 液压泵。

具体实施方式

本实用新型以下将结合实施例（附图）作进一步描述：

如图1所示，本实用新型的平衡阀包括阀体、设置在阀体内的第一过滤塞（1）、第一节流阀（2）、梭阀（3）、顺序阀（4）、第一单向阀（5）、第二节流阀（6）、减压阀（7）、液控换向阀（8）、溢流阀（9）、远程液控压力补偿溢流阀（10）、第三节流阀（11）、第二过滤塞（12）、第二单向阀（13）、第四节流阀（14）、由第三单向阀（15-1）和外控溢流阀（15-2）组成的单向平衡阀（15）、以及设置在阀体内的连通阀体第一油口（V1）与第二油口（C1）的第一主油路（V1-C1）、连通阀体第三油口（V2）与第四油口（C2）的第二主油路（V2-C2）和相关油路组成；其中：

a、所述梭阀（3）设置在第一主油路（V1-C1）与第二主油路（V2-C2）之间，且靠近第一油口V1、第三油口V2的位置，所述梭阀的一侧进油口与阀体的第一油口（V1）相连通、另一侧进油口与阀体的第三油口（V2）相连通，梭阀（3）的出油口通过设置在阀体内的油道（A-B）与减压阀（7）的进油口相连通；

b、所述减压阀（7）的溢流口和弹簧腔排油口通过设置在阀体内的油道与阀体第五油口（T）相连通，减压阀（7）的出油口通过设置在阀体内的油道与液控换向阀（8）的进油口和液控口（H）相连通；

c、所述液控换向阀（8）的出油口与阀体第六油口（BR）相连通，液控换向阀（8）的回油口和弹簧腔排油口通过设置在阀体内的油道与阀体第五油口（T）相连通；

d、所述远程液控压力补偿溢流阀（10）的出油口与第一主油路（V1-C1）交汇连通，连通点（p）介于第四节流阀（14）与第一主油路（V1-C1）连通点（h）和梭阀（3）与第一主油路连通点（a）之间，进油口与第二主油路（V2-C2）交汇连通，交汇连通点（q）介于单向平衡阀（15）第一主油口（F）与第二主油路连通点和梭阀（3）与第二主油路连通点（b）之间，并与第三油口（V2）相连通；

e、第一过滤塞（1）的一侧油口与第二主油路（V2-C2）连通，连通点（e）介于远程液控压力补偿溢流阀进油口与第二主油路（V2-C2）交汇连通点（q）和梭阀（3）与第二主油路连通点（b）之间，另一侧油口与第一节流阀（2）进油口连通；所述第一节流阀（2）出油口与顺序阀（4）的进油口连通，顺序阀（4）的出油口与第二节流阀（6）的进油口连通，第二节流阀（6）的出油口经阀体内部油道（D-E）与远程液控压力补偿溢流阀（10）的压力控制油口相连通；所述第一单向阀（5）的进油口与第二节流阀（6）的出油口交汇连通于（g）点，并经阀体内部油道（D-E）与远程液控压力补偿溢流阀（10）的压力控制油口相连通；第一单向阀（5）的出油口连接在第一过滤塞（1）与第一节流阀（2）间的阀体内部油道并相连通于点（f），并通过第一过滤塞（1）与第三油口（V2）相连通；

f、所述溢流阀（9）的进油口与第二主油路（V2-C2）交汇连通，出油口与第一主油路（V1-C1）交汇连通，溢流阀（9）的控制油路通过依次连接的第三节流阀（11）、第二过滤塞（12）与第二主油路（V2-C2）交汇连通，连通点（o）介于溢流阀（9）的进油口与第二主油路（V2-C2）交汇连通点（n）与第四油口（C2）之间的第二主油路（V2-C2）上；其中溢流阀（9）的进油口与第二主油路（V2-C2）交汇连通点介于第二过滤塞（12）与第二主油路（V2-C2）交汇连通点和所述单向平衡阀（15）的第二主油口（G）与第二主油路连通点之间；溢流阀（9）的出油口与第一主油路（V1-C1）交汇连通点介于第二油口（C1）和所述第四节流阀（14）的出油口与第一主油路（V1-C1）交汇连通点（h）之间；

g、所述单向平衡阀（15）以串联的方式设置在第二主油路（V2-C2）间，其中单向平衡阀（15）的第一主油口（F）与阀体的第三油口（V2）相连通，单向平衡阀（15）的第二主油口（G）与阀体的第四油口（C2）相连通，单向平衡阀（15）的压力控制油口（J）通过内部油道（j）点与所述第四节流阀（14）的进油口相连通，第四节流阀（14）的出油口经内部油道（i）点与第一主油路（V1-C1）交汇连通；所述第二单向阀（13）与第四节流阀（14）以并联的方式设置, 其中第二单向阀（13）的进油口与单向平衡阀（15）的压力控制油路（h-J）交汇于（j）点，第二单向阀（13）的出油口与单向平衡阀（15）的压力控制油路（h-J）交汇于（i）点；所述单向平衡阀（15）由第三单向阀（15-1）与外控溢流阀（15-2）以并联的方式组成，所述第三单向阀（15-1）的进油口与外控溢流阀（15-2）下方油口交汇连通于（k）点，并通过内部油道（F-V2）与第三油口（V2）连通，所述第三单向阀（15-1）的出油口与外控溢流阀（15-2）上方油口交汇连通于（l）点并通过内部油道（G-C2）与第四油口（C2）相连通。

本实用新型的工作原理如下：

1．正向通油时的工作原理：正向通油（执行机构负重载做功）时，液压系统高压油从阀体第三油口（V2）进入阀体，在第二主油路（V2-C2）内（b）点，将压力油输送给梭阀（3），通过梭阀（3）后，压力油沿内部油道（A-B）进入减压阀（7），在通过减压阀（7）的过程中，减压阀（7）将主机液压系统液压油的高压压力值降至符合输出要求的压力值并输出至液控换向阀（8）进油口和液控口（H），当液控换向阀（8）进油口和液控口（H）的压力值达到液控换向阀（8）的换向压力值时，液控换向阀（8）换向并将经减压阀（7）减压后的压力油通过内部油道（I-BR）输送至阀体第六油口（BR）；同时，进入阀体内的高压油在第二主油路（V2-C2）内的（F）点进入单向平衡阀（15），由于此时外控溢流阀（15-2）处于关闭状态，因此高压油打开第三单向阀（15-1）并流通至单向平衡阀（15）的（G）口，再沿内部油道（G-C2）向执行机构输送工作液压油；经过执行机构做功后的回油，经第二油口（C1）进入阀体，并沿第一主油路（V1-C1）流通至第一油口（V1），再经系统管路流回液压油箱。

正向通油时二级压保护实现原理：在阀体内部第二主油路（V2-C2）至第一主油路（V1-C1）方向以并联方式安装了远程液控压力补偿溢流阀（10）和溢流阀（9），远程液控压力补偿溢流阀（10）起保护作用的溢流开启压力初始设定值为Z（例如：23）MPa，溢流阀（9）的溢流开启压力设定值为X（例如：30）MPa且X＞Z；在正向通油过程中，当出现流出第四油口（C2）向执行机构输出的压力瞬间激增且超出远程液控压力补偿溢流阀（10）初始设定值时，远程液控压力补偿溢流阀（10）开始溢流，使部分由阀体第三油口（V2）进入阀体的工作液压油经通道（q-远程液控压力补偿溢流阀（10）-p）直接流通至第一主油路（V1-C1）并经(V1)口卸荷至液压油箱，使通过第四油口（C2）输送至执行机构的能量相应的去除了经远程液控压力补偿溢流阀（10）卸荷的峰值部分的能量，消除了液压系统脉冲峰值部分对执行机构的冲击，从而实现对执行机构的保护作用。

正向通油时二级压缓冲功能实现原理：在阀体内部，远程液控压力补偿溢流阀（10）的远程控制油路上设置有以第一节流阀（2）、顺序阀（4）、第二节流阀（6）为串联后再与第一单向阀（5）相并联的功能组件，且顺序阀（4）的工作开启压力设定值为Y（例如：27）MPa，顺序阀（4）工作压力设定值Y介于溢流阀（9）工作压力X和远程液控压力补偿溢流阀（10）初始压力Z之间且X＞Y＞Z（例如：30 MPa＞27 MPa＞23MPa）；当出现需执行机构以极限工作力输出动力工况时，由于远程液控压力补偿溢流阀（10）初始压力Z的值最低，首先远程液控压力补偿溢流阀（10）开始溢流并分流一部分由阀体第三油口（V2）进入阀体的流量，由于执行机构极限工作力输出工况需从液压系统中获得相对应的大流量，且前述大流量大于远程液控压力补偿溢流阀（10）的额定溢流能力，在孔口效应作用下，第二主油路（V2-C2）中的液压系统压力逐步提升并达到顺序阀（4）的工作开启压力Y，使顺序阀（4）阀芯开启并通流，顺序阀（4）开启后，由于第一节流阀（2）和第二节流阀（6）的限流作用，使得由第二主油路（V2-C2）点（e）引入的压力油，通过远程液控压力补偿溢流阀（10）的远程控制油路，逐渐将液压系统的压力信号作用到远程液控压力补偿溢流阀（10）的压力控制油口上，在远程液控压力补偿溢流阀（10）压力控制油口附加系统压力后，远程液控压力补偿溢流阀（10）的油口被逐步关闭，随着远程液控压力补偿溢流阀（10）的逐步关闭，第二主油路（V2-C2）中的压力会随之逐步升高，直至达到溢流阀（9）工作开启压力值X，此时经由第四油口（C2）输出给执行机构的工作压力达到允许的最大极限值即XMPa，执行机构将对应的以最大输出力的方式做功。

2. 反向通油时的工作原理：反向通油（执行机构负轻载做功）时，液压系统高压油从阀体第一油口（V1）进入阀体，在第一主油路（V1-C1）内（a）点，将压力油沿阀内油路流通至梭阀（3），通过梭阀（3）后，压力油沿内部油道（A-B）进入减压阀（7），在通过减压阀（7）的过程中，减压阀（7）将主机液压系统液压油的高压压力值降至符合减压阀（7）输出要求的压力值并输出至液控换向阀（8）进油口和液控口（H），当液控换向阀（8）进油口和液控口（H）的压力值达到液控换向阀（8）的换向压力值时，液控换向阀（8）换向并将经减压阀（7）减压后的压力油通过内部油道（I-BR）输送至阀体第六油口（BR）；同时，进入阀体内的高压油在第一主油路（V1-C1）内的（h）点，经内部油道流通至点（i），此时由于第二单向阀（13）处于关的状态，因此压力油通过第四节流阀（14）限流后到达单向平衡阀（15）的压力控制油口（J），在第一主油路（V1-C1）内的液压油压力（也即单向平衡阀（15）的压力控制油口（J）处压力）未达到单向平衡阀（15）中外控溢流阀（15-2）工作阀口开启压力时，外控溢流阀（15-2）处于关闭状态，同时又由于单向平衡阀（15）中的第三单向阀（15-1）不允许反向（即i→k方向）通流而同样处于关闭状态，因此在第一主油路（V1-C1）内的液压油压力未达到外控溢流阀（15-2）开启压力时，单向平衡阀（15）主油口G至主油口F方向不能通流而处于关闭状态，液压系统处于克服负载条件下的保压状态；当第一主油路（V1-C1）内的液压油压力到达单向平衡阀（15）中外控溢流阀（15-2）工作阀口开启压力时，外控溢流阀（15-2）工作阀口开启，液压油可以经单向平衡阀（15）主油口G向主油口F方向通流，此时由阀体第一油口（V1）进入第一主油路（V1-C1）的液压油经第二油口（C1）流出至执行机构，执行机构做功后的回油，经第四油口（C2）进入阀体，沿第二主油路（V2-C2）并通过外控溢流阀（15-2）流通至第三油口（V2），再经系统管路流回液压油箱；对于远程液控压力补偿溢流阀（10），由于其远程控制油路的起点（e）经阀体内部油道直接与阀体第三油口（V2）相连通并处卸荷状态，在执行反向通油工况起始瞬间，远程液控压力补偿溢流阀（10）的远程控制油路中以第一节流阀（2）、顺序阀（4）、第二节流阀（6）为串联后再与第一单向阀（5）相并联的功能组件并联点两端，并联点（g）和点（f）间形成压力差且点（g）压力值大于点（f）压力值，在点（g）压力值大于点（f）压力值的作用下，作用在远程液控压力补偿溢流阀（10）压力控制油口的压力油经阀体内部通道（E-D）达到点（g），在点（g），压力油打开第一单向阀（5）后流通至点（f），再通过第一过滤塞（1）流通至点（e）并最终流经阀体第三油口（V2）而回液压油箱，使作用在远程液控压力补偿溢流阀（10）的压力控制油口中的压力油和作用在顺序阀（4）进油口处的压力油同时卸荷，使远程液控压力补偿溢流阀（10）的阀口开启压力回复到初始设定值状态（即阀口开启压力回复到初始设定值Z MPa），同时使顺序阀（4）阀口关闭，为再次正向通油时起到二级压保护和二级压缓冲两项功能做好准备。

3. 停止通油（即不工作）时的工作原理：当系统停止通过本实用新型阀向执行机构输送液压能时（此时执行机构停止做功并处于停止状态），本实用新型阀的第一油口（V1）和第三油口（V2）通过系统管路直接连通回液压油箱而卸荷，阀体第一油口（V1）和阀体第三油口（V2）的相对压力此时为零；在阀体内部，由于梭阀（3）两端进油口中的进油口（a）与阀体第一油口（V1）相通、进油口（b）与阀体第三油口（V2）相通，因此梭阀（3）处于卸荷状态，作用在液控换向阀（8）的进油口和液控口（H）处的压力油经减压阀（7）、内部油道（A-B）流通至梭阀（3），并最终经阀体第一油口（V1）和（/或）阀体第三油口（V2）而卸荷（即流回液压油箱），当由于前述卸荷而使液控换向阀（8）的液控口（H）处压力值低于液控换向阀（8）的换向压力值时，液控换向阀（8）的阀芯复位，经由阀体第六油口（BR）向外输出的压力油经内部油道（I-BR）流回液控换向阀（8），再经液控换向阀（8）和阀体内部油道（c-d-T）流通到阀体第五油口（T）并经与阀体第五油口（T）相连接的系统管路直接连通回液压油箱，从而使阀体第六油口（BR）处的压力油卸荷；在阀体内部第一主油路（V1-C1）中（h）点，由于（h）点与阀体第一油口（V1）直接连通而卸荷，使得在停止通油工况起始瞬间，第二单向阀（13）和第四节流阀（14）并联组件的（i）点处压力值低于（j）点处压力值，第二单向阀（13）在（j）点至（i）点方向压力差的作用下迅速打开，使作用在单向平衡阀（15）压力控制油口（J）上的压力油通过内部油道（J-j-第二单向阀（13）-i-h）迅速流通至阀体第一油口（V1）并卸荷，单向平衡阀（15）中外控溢流阀（15-2）工作阀口关闭，在单向平衡阀（15）内部外控溢流阀（15-2）和第三单向阀（15-1）同时沿单向平衡阀（15）主油口（G）至主油口（F）方向被关闭的情况下，第二主油路（V2-C2）不能从阀体第四油口（C2）向第三油口（V2）方向通油，执行机构至第四油口（C2）间的液压油此时不能从第四油口（C2）向第三油口（V2）方向流通，第四油口（C2）至执行机构间的液压管路处于保压状态；对于远程液控压力补偿溢流阀（10），由于其远程控制油路的起点（e）经阀体内部油道直接与阀体第三油口（V2）相连通并处卸荷状态，在执行停止通油工况起始瞬间，远程液控压力补偿溢流阀（10）的远程控制油路中以第一节流阀（2）、顺序阀（4）、第二节流阀（6）为串联后再与第一单向阀（5）相并联的功能组件并联点两端，并联点（g）和点（f）间形成压力差且点（g）压力值大于点（f）压力值，在点（g）压力值大于点（f）压力值的作用下，作用在远程液控压力补偿溢流阀（10）压力控制油口的压力油经阀体内部通道（E-D）达到点（g），在点（g）压力油打开第一单向阀（5）后流通至点（f），再通过第一过滤塞（1）流通至点（e）并最终流经阀体第三油口（V2）而回液压油箱，使作用在远程液控压力补偿溢流阀（10）的压力控制油口中的压力油和作用在顺序阀（4）进油口处的压力油同时卸荷，使远程液控压力补偿溢流阀（10）的阀口开启压力回复到初始设定值状态（即阀口开启压力回复到初始设定值Z MPa），同时使顺序阀（4）阀口关闭，为再次正向通油时起到二级压保护和二级压缓冲的两项功能做好准备。

本实用新型的应用实例介绍如下：

如图2所示，本实用新型下面以起重机主卷扬的控制系统为例，对本实用新型阀的应用情况加以介绍：

a．正向通油（主卷扬吊重起升）时的工作原理：当操纵多路阀（20）手柄使多路阀阀芯处于（2）号工作位时，液压泵（21）输出的高压液压油经主机液压系统管路由阀体第三油口（V2）进入本实用新型平衡阀第二主油路（V2-C2），在第二主油路（V2-C2）内（b）点，将压力油输送给梭阀（3），通过梭阀（3）后，压力油沿内部油道（A-B）进入减压阀（7），在通过减压阀（7）的过程中，减压阀（7）将主机液压系统液压油的高压压力值降至符合输出要求的压力值并输出至液控换向阀（8）进油口和液控口（H），当液控换向阀（8）进油口和液控口（H）的压力值达到液控换向阀（8）的换向压力值时，液控换向阀（8）换向并将经减压阀（7）减压后的压力油通过内部油道（I-BR）输送至阀体第六油口（BR），通过与阀体第六油口（BR）相连接的系统液压管路，液压油分别作用到主卷扬总成的制动离合器（16）和压绳器（17），使控制液压马达（18）旋转运动的制动离合器（16）分离并为液压马达开始旋转工作做好准备、使压紧钢丝绳的压绳器（17）脱离钢丝绳并为钢丝绳随同减速机总成（19）一起做旋转运动做好准备；同时，进入阀体内的高压油在第二主油路（V2-C2）内的（F）点进入单向平衡阀（15），由于此时外控溢流阀（15-2）处于关闭状态，因此高压油打开第三单向阀（15-1）并流通至单向平衡阀（15）的（G）口，再沿内部油道（G-C2）和与阀体第四油口（C2）相连接的系统液压管路向液压马达（18）输送工作液压油，通过液压马达（18）将液压能转变为机械能并驱动减速机总成（19）旋转并克服所吊重物负载而做功，经过执行机构做功后的回油，经系统液压管路流通回阀体第二油口（C1）并进入阀体，沿第一主油路（V1-C1）流通至第一油口（V1），再经系统液压管路、多路阀（20）流回液压油箱；在前述正向通油工作过程中，若遇偶发液压波动而产生压力波动峰值，且超出远程液控压力补偿溢流阀（10）初始设定值时，远程液控压力补偿溢流阀（10）开始溢流，使部分由阀体第三油口（V2）进入阀体的工作液压油经通道（q-远程液控压力补偿溢流阀（10）-p）直接流通至第一主油路（V1-C1）并经(V1)口卸荷至液压油箱，使通过第四油口（C2）输送至液压马达（18）的能量相应的去除了经远程液控压力补偿溢流阀（10）卸荷的峰值部分能量，消除了液压系统脉冲峰值对执行机构的冲击，从而实现对执行机构的二级压力保护作用；若当主机需起吊允许的极限负荷时，进入到阀体第二主油路（V2-C2）内（q）点的液压油首先经远程液控压力补偿溢流阀（10）卸荷一部分，当输入阀体的液压油流量逐渐最大并超出远程液控压力补偿溢流阀（10）内的额定溢流量时，在孔口效应作用下，第二主油路（V2-C2）中的系统压力逐步提升并达到顺序阀（4）的工作开启压，使顺序阀（4）阀芯开启并通流，在第一节流阀（2）和第二节流阀（6）的限流作用，经第二主油路（V2-C2）点（e）引入的压力油，通过远程液控压力补偿溢流阀（10）的远程控制油路，逐渐将液压系统的压力信号作用到远程液控压力补偿溢流阀（10）的压力控制油口上，并使远程液控压力补偿溢流阀（10）的油口被逐步关闭，随着远程液控压力补偿溢流阀（10）阀口的逐步关闭，第二主油路（V2-C2）中的压力会随之逐渐升高，直至达到溢流阀（9）工作开启压力值，此时经由第四油口（C2）输出给液压马达（18）的工作压力达到允许的最大极限压力，减速机总成（19）将对应的以最大输出力的方式起吊重物，在前述以最大负荷力工作过程中，由于本实用新型阀能够自动实现并控制输出至液压马达（18）的工作压力由二级压力值通过延时逐步增加到设计允许的最大压力值，从而避免了工作压力值从零压值直接加载到最大值对液压马达和传动系统的直接冲击，起到了对执行机构的缓冲保护作用，改善了主卷扬工况条件。

b. 反向通油（主卷扬下降）时的工作原理：当操纵多路阀（20）手柄使多路阀阀芯处于（1）号工作位时，液压泵（21）输出的高压液压油经主机液压系统管路由阀体第一油口（V1）进入本实用新型平衡阀第一主油路（V1-C1），在第一主油路（V1-C1）内（a）点，将压力油输送给梭阀（3），通过梭阀（3）后，压力油沿内部油道（A-B）进入减压阀（7），在通过减压阀（7）的过程中，减压阀（7）将主机液压系统液压油的高压压力值降至符合输出要求的压力值并输出至液控换向阀（8）进油口和液控口（H），当液控换向阀（8）进油口和液控口（H）的压力值达到液控换向阀（8）的换向压力值时，液控换向阀（8）换向并将经减压阀（7）减压后的压力油通过内部油道（I-BR）输送至阀体第六油口（BR），通过与阀体第六油口（BR）相连接的系统液压管路，液压油分别作用到主卷扬总成的制动离合器（16）和压绳器（17），使控制液压马达（18）旋转运动的制动离合器（16）分离并为液压马达开始旋转工作做好准备、使压紧钢丝绳的压绳器（17）脱离钢丝绳并为钢丝绳随同减速机总成（19）一起做旋转运动做好准备；同时，进入阀体内的高压油在第一主油路（V1-C1）内的（h）点，经内部油道流通至点（i），此时由于第二单向阀（13）处于关的状态，因此压力油通过第四节流阀（14）限流后到达单向平衡阀（15）的压力控制油口（J），在第一主油路（V1-C1）内的液压油压力（也即单向平衡阀（15）的压力控制油口（J）处压力）未达到单向平衡阀（15）中外控溢流阀（15-2）工作阀口开启压力时，外控溢流阀（15-2）处于关闭状态，同时又由于单向平衡阀（15）中的第三单向阀（15-1）不允许反向（即i→k方向）通流而同样处于关闭状态，因此在第一主油路（V1-C1）内的液压油压力未达到外控溢流阀（15-2）开启压力时，单向平衡阀（15）主油口G至主油口F方向不能通流而处于关闭状态，液压马达（18）和减速机总成（19）此时不能旋转工作，液压系统处于克服负载条件下的保压状态；当第一主油路（V1-C1）内的液压油压力到达单向平衡阀（15）中外控溢流阀（15-2）工作阀口开启压力时，外控溢流阀（15-2）工作阀口开启，液压油经单向平衡阀（15）主油口G向主油口F方向通流，此时由阀体第一油口（V1）进入第一主油路（V1-C1）的液压油经第二油口（C1）流出并经系统液压管路流通至液压马达（18）并驱动减速机总成（19）旋转并做功，做功后的回油，经系统液压管路流通回第四油口（C2）并进入阀体，沿第二主油路（V2-C2）并通过外控溢流阀（15-2）流通至第三油口（V2），再经系统液压管路、多路阀（20）流回液压油箱；对于远程液控压力补偿溢流阀（10），由于其远程控制油路的起点（e）经阀体内部油道直接与阀体第三油口（V2）相连通，在执行反向通油时，作用在远程液控压力补偿溢流阀（10）压力控制油口的压力油经阀体内部通道（E-D）达到点（g），在点（g），压力油打开第一单向阀（5）后流通至点（f），再通过第一过滤塞（1）流通至点（e）并最终流经阀体第三油口（V2）、系统液压管路、多路阀（20）而流回液压油箱，使作用在远程液控压力补偿溢流阀（10）的压力控制油口中的压力油和作用在顺序阀（4）进油口处的压力油同时卸荷，此时远程液控压力补偿溢流阀（10）的阀口开启压力回复到初始设定值状态、顺序阀（4）阀口关闭，为再次正向通油时起到二级压保护和二级压缓冲两项功能做好准备。

c. 停止通油（主卷扬停止旋转不工作）时的工作原理：当操纵多路阀（20）手柄使多路阀阀芯处于（0）号工作位时，液压泵（21）输出的液压油经多路阀（20）内部油道直接流回液压油箱而不进入本实用新型平衡阀且此时本实用新型平衡阀第一油口（V1）和第三油口（V2）通过系统液压管路和多路阀（20）直接与液压油箱相连通，使阀体第一油口（V1）和第三油口（V2）的相对压力为零；在阀体内部，由于梭阀（3）两端进油口中的进油口（a）与阀体第一油口（V1）相通、进油口（b）与阀体第三油口（V2）相通，因此梭阀（3）处于卸荷状态，作用在液控换向阀（8）的进油口和液控口（H）处的压力油经减压阀（7）、内部油道（A-B）流通至梭阀（3），并最终经第一油口（V1）和（/或）第三油口（V2）而卸荷（即流回液压油箱），当前述卸荷而使液控换向阀（8）的液控口（H）处压力值低于液控换向阀（8）的换向压力值时，液控换向阀（8）的阀芯复位，经由阀体第六油口（BR）向外输出并控制制动离合器（16）和压绳器（17）的压力油经系统液压管路和本实用新型阀内部油道（I-BR）流回液控换向阀（8），再经液控换向阀（8）和阀体内部油道（c-d-T）流通到阀体第五油口（T）并经与阀体第五油口（T）相连接的系统管路直接连通回液压油箱，使与阀体第六油口（BR）相连接的主卷扬总成制动离合器（16）和压绳器（17）的液压油卸荷，从而使控制液压马达（18）旋转运动的制动离合器（16）复位并锁定液压马达、使压紧钢丝绳的压绳器（17）重新压紧钢丝绳；在阀体内部第一主油路（V1-C1）中（h）点，由于（h）点与阀体第一油口（V1）直接连通而卸荷，使得在停止通油工况起始瞬间，第二单向阀（13）和第四节流阀（14）并联组件的（i）点处压力值低于（j）点处压力值，第二单向阀（13）在（j）点至（i）点方向压力差的作用下迅速打开，作用在单向平衡阀（15）压力控制油口（J）上的压力油通过内部油道（J-j-第二单向阀（13）-i-h）迅速流通至阀体第一油口（V1）并卸荷，单向平衡阀（15）中外控溢流阀（15-2）工作阀口关闭，在单向平衡阀（15）内部外控溢流阀（15-2）和第三单向阀（15-1）同时沿单向平衡阀（15）主油口（G）至主油口（F）方向被关闭的情况下，第二主油路（V2-C2）不能从阀体第四油口（C2）向第三油口（V2）方向通油，液压马达（18）负载一侧至第四油口（C2）间的液压油此时不能从第四油口（C2）向第三油口（V2）方向流通，液压马达（18）负载侧至第四油口（C2）间的液压管路处于保压状态，从而确保主卷扬减速机总成（19）所吊重物被安全锁定而不能自行下落；对于远程液控压力补偿溢流阀（10），由于其远程控制油路的起点（e）经阀体内部油道直接与阀体第三油口（V2）相连通并处卸荷状态，在执行停止通油操作时，作用在远程液控压力补偿溢流阀（10）压力控制油口的压力油经阀体内部通道（E-D）达到点（g），在点（g）压力油打开第一单向阀（5）后流通至点（f），再通过第一过滤塞（1）流通至点（e）并最终流经阀体第三油口（V2）、系统液压管路、多路阀（20）而流回液压油箱，使作用在远程液控压力补偿溢流阀（10）的压力控制油口中的压力油和作用在顺序阀（4）进油口处的压力油同时卸荷，此时远程液控压力补偿溢流阀（10）的阀口开启压力回复到初始设定值状态、顺序阀（4）阀口关闭，为再次正向通油时起到二级压保护和二级压缓冲两项功能做好准备。

Claims (1)

1.一种带二级压力缓冲保护功能的平衡阀，其特征在于：该平衡阀包括阀体、设置在阀体内的第一过滤塞（1）、第一节流阀（2）、梭阀（3）、顺序阀（4）、第一单向阀（5）、第二节流阀（6）、减压阀（7）、液控换向阀（8）、溢流阀（9）、远程液控压力补偿溢流阀（10）、第三节流阀（11）、第二过滤塞（12）、第二单向阀（13）、第四节流阀（14）、由第三单向阀（15-1）和外控溢流阀（15-2）组成的单向平衡阀（15）、以及设置在阀体内的连通阀体第一油口（V1）与第二油口（C1）的第一主油路（V1-C1）、连通阀体第三油口（V2）与第四油口（C2）的第二主油路（V2-C2）和相关油路组成；其中：

a、所述梭阀（3）设置在第一主油路（V1-C1）与第二主油路（V2-C2）之间，且靠近第一油口（V1）、第三油口（V2）的位置，所述梭阀的一侧进油口与阀体的第一油口（V1）相连通、另一侧进油口与阀体的第三油口（V2）相连通，梭阀（3）的出油口通过设置在阀体内的油道（A-B）与减压阀（7）的进油口相连通；

b、所述减压阀（7）的溢流口和弹簧腔排油口通过设置在阀体内的油道与阀体第五油口（T）相连通，减压阀（7）的出油口通过设置在阀体内的油道与液控换向阀（8）的进油口和液控口（H）相连通；

c、所述液控换向阀（8）的出油口与阀体第六油口（BR）相连通，液控换向阀（8）的回油口和弹簧腔排油口通过设置在阀体内的油道与阀体第五油口（T）相连通；

d、所述远程液控压力补偿溢流阀（10）的出油口与第一主油路（V1-C1）交汇连通，连通点（p）介于第四节流阀（14）与第一主油路（V1-C1）连通点（h）和梭阀（3）与第一主油路连通点（a）之间，进油口与第二主油路（V2-C2）交汇连通，交汇连通点（q）介于单向平衡阀（15）第一主油口（F）与第二主油路连通点和梭阀（3）与第二主油路连通点（b）之间，并与第三油口（V2）相连通；

e、第一过滤塞（1）的一侧油口与第二主油路（V2-C2）连通，连通点（e）介于远程液控压力补偿溢流阀进油口与第二主油路（V2-C2）交汇连通点（q）和梭阀（3）与第二主油路连通点（b）之间，另一侧油口与第一节流阀（2）进油口连通；所述第一节流阀（2）出油口与顺序阀（4）的进油口连通，顺序阀（4）的出油口与第二节流阀（6）的进油口连通，第二节流阀（6）的出油口经阀体内部油道（D-E）与远程液控压力补偿溢流阀（10）的压力控制油口相连通；所述第一单向阀（5）的进油口与第二节流阀（6）的出油口交汇连通，并经阀体内部油道（D-E）与远程液控压力补偿溢流阀（10）的压力控制油口相连通；第一单向阀（5）的出油口连接在第一过滤塞（1）与第一节流阀（2）间的阀体内部油道且相连通，并通过第一过滤塞（1）与第三油口（V2）相连通；

f、所述溢流阀（9）的进油口与第二主油路（V2-C2）交汇连通，出油口与第一主油路（V1-C1）交汇连通，溢流阀（9）的控制油路通过依次连接的第三节流阀（11）、第二过滤塞（12）与第二主油路（V2-C2）交汇连通，连通点（o）介于溢流阀（9）的进油口与第二主油路（V2-C2）交汇连通点（n）与第四油口（C2）之间的第二主油路（V2-C2）上；其中溢流阀（9）的进油口与第二主油路（V2-C2）交汇连通点介于第二过滤塞（12）与第二主油路（V2-C2）交汇连通点和所述单向平衡阀（15）的第二主油口（G）与第二主油路连通点之间；溢流阀（9）的出油口与第一主油路（V1-C1）交汇连通点介于第二油口（C1）和所述第四节流阀（14）的出油口与第一主油路（V1-C1）交汇连通点（h）之间；

g、所述单向平衡阀（15）以串联的方式设置在第二主油路（V2-C2）间，其中单向平衡阀（15）的第一主油口（F）与阀体的第三油口（V2）相连通，单向平衡阀（15）的第二主油口（G）与阀体的第四油口（C2）相连通，单向平衡阀（15）的压力控制油口（J）与所述第四节流阀（14）的进油口相连通，第四节流阀（14）的出油口与第一主油路（V1-C1）交汇连通；所述第二单向阀（13）与第四节流阀（14）以并联的方式设置；所述单向平衡阀（15）由第三单向阀（15-1）与外控溢流阀（15-2）以并联的方式组成，所述第三单向阀（15-1）的进油口与外控溢流阀（15-2）下方油口交汇连通，并通过内部油道（F-V2）与第三油口（V2）连通，所述第三单向阀（15-1）的出油口与外控溢流阀（15-2）上方油口交汇连通并通过内部油道（G-C2）与第四油口（C2）相连通。

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