SUN美國CSAA-BXH-GBS為什么可變先導比平衡閥很重要

當方向閥向下放重物的方向移動時，壓力同時施 加于油缸的有桿腔以及平衡閥的先導口（P3）。 在先導作用的幫助下，CB平衡閥打開。負載壓力 P1與油箱接通，重物被下放。 為了更好的理解平衡閥是如何工作的，我們將它 從上邊的回路取出，放到一個專門的測試回路中 來監(jiān)測負載口和先導口的壓力。圖 3顯示了此測 試是如何進行的。 

 圖 3中： • 油液由1口引入并且流量由一個帶壓力補償的 流量閥控制為20L/min（5gpm）。 • 3口先導壓力逐漸增加（輔助打開1口到2口）。 • 使用不同先導比的CB平衡閥，測量P1和P3 壓力按照圖 4所示坐標繪制曲線。

 從圖 4中可以得知： • 流量被限制為20L/min（5gpm）。 • 先導壓力（P3）為0時，負載壓力即為其機械 設定壓力（僅彈簧預壓縮）。 • 當先導壓力（P3）上升時，負載壓力（P1） 下降。隨著平衡閥的打開，負載將會以平穩(wěn) 可控的方式下放（理想方式）。 • 高先導比時使負載壓力降低所需的先導壓力 更低。 • 曲線的斜率（值）大致為先導比，即一 個3:1斜率的曲線即為一個3:1先導比的平衡 閥。 • 靠左的曲線（高先導比）其效率更高，但同 時穩(wěn)定性趨于下降。

 圖 5顯示了當先導比從1.5:1提高到10:1時，潛在 的能量節(jié)省量，大致即為陰影部分面積所示。這正 是機器每個提升-下放-提升循環(huán)潛在的可以節(jié)省的 能量。

 回憶一下… 液壓功率計算：壓力×流量 因此：對于固定的流量（此例為 20L/min/5.3 gpm），如果所需的先導壓力（P3）降低了25% ，則此循環(huán)過程所消耗的能量同樣減小了25%。也 就是說，節(jié)省了能量或者燃料。 圖 4和圖 5強調的是效率，我們再看看同樣重要 的穩(wěn)定性。圖 6所示的是一個標準的平衡閥在圖 2所示回路中控制油缸動作的過程中的三個區(qū)域。 區(qū)域A顯示了在負載壓力P1和先導壓力P3的共同 作用下，油缸和負載尚未運動的一個階段。先導壓 力尚未足以將平衡閥打開，油缸也并未移動（請記 住，平衡閥必須設定為大負載壓力的130%）。 油缸并未移動，因而也沒有所謂的震動或失穩(wěn)。所 以在區(qū)域A，為了保持平衡閥穩(wěn)定的低先導比是不 必要的。

Sun可變先導比 (LoadAdaptiveTM )平衡閥，利用創(chuàng)新的機械 結構，可以在保持負載穩(wěn)定運動的同時，具 有先導比和先導壓力可變的特性。在需要穩(wěn) 定時使用低的先導比，在執(zhí)行器不運動或不 易發(fā)生穩(wěn)定性問題時使用高的先導比。高先 導比時耗能更少。 節(jié)能測試顯示，此可變先導比平衡閥可以保 持油缸/馬達在相同或更快的運動速度的同 時，相較于標準型平衡閥平均節(jié)省30%的能 量，同時可以維持的穩(wěn)定性。

 平衡閥在液壓回路中用來保證油缸或馬達不 會因自重等外部原因出現下滑、超速等失控 的情況出現。平衡閥通常安裝在執(zhí)行器和油 箱之間的回油路（用于負載保持）上。 平衡閥可視為一個將其壓力調至預計高負 載壓力的溢流閥。多數平衡閥有一個先導控 制功能使得閥開啟所需的驅動壓力得以降 低。“先導比”就是用來描述所需驅動壓力 隨著先導口壓力的升高而降低的程度的。

例如：如果先導比是10，在先導口的施加 10bar的壓力，那么使執(zhí)行器動作所需的驅 動壓力就減小100bar。 先導比的選擇是在穩(wěn)定性（低先導比）和效 率（高先導比）之間妥協的結果。 對于一個有超馳負載（通常因重力作用）的 液壓回路，選擇合適的平衡閥重要的一點。

 是確保系統的性能，尤其是在節(jié)能和動態(tài) 穩(wěn)定性間尋求平衡點。很多時候，由于可 供選擇安裝的平衡閥種類有限，效率不得 已而為穩(wěn)定性做出妥協。 能量使用效率在行走機械上顯得尤為重 要，因為這些設備通常是以燃料為能源 的，而且油箱體積也有限制。 Sun的可變先導比 ( LoadAdaptive™ ) 平 衡閥在此提供了新的解決方案，可以利用 一個閥同時兼顧穩(wěn)定性和效率。

 可變先導比 (LoadAdaptive) 平衡閥可應用在幾乎 任何標準型平衡閥可以應用的場合。但不是所有的 應用場合都可以發(fā)揮可變先導比平衡閥的額外特 性，在這些場合使用可變先導比平衡閥而非更便宜 的標準型平衡閥并不經濟。因此，下邊是一些應用 建議。 可在如下場合使用可變先導比（LoadAdaptive）

平衡閥：

• 負載超馳或重力下墜

• 能量或燃料的使用效率非常重要

• 負載控制的穩(wěn)定性很重要

• 設備克服重力所做的提升-下放-提升循環(huán)是 重復并且有規(guī)律的

• 小負載壓力高于500psi (35bar)

• 大負載壓力不高于4000psi (280bar)

• 先導壓力低于2000psi (140bar)

如果機器并不做規(guī)律性的提升-下放-提升動作，那 么可以節(jié)省的能量就很有限，此時可變先導比平衡 閥的作用就不是很大。

可變先導比 (LoadAdaptive) 平衡閥本質上和其它 平衡閥一樣也是平衡閥。圖 1所示是這個平衡閥的 基本符號。可以看到，這個符號和普通的三口、無 外泄CB平衡閥是一樣的。 那么是什么讓可變先導比（LoadAdaptive）平衡 閥與普通CB平衡閥區(qū)別開呢？為了回答這個問 題，我們需要先來看看平衡閥是如何動作的 。