变幅液压系统的结构和工作原理

一、平衡回路组成及工作原理

1.平衡回路的含义

为了防止立式液压缸及工作部件在停止时因自重而下滑，或在下行时超速，可在活塞下行的回油路上设置顺序阀（在上行的进油路上安装单向阀），使其产生适当的阻力，以平衡运动部件的重量，这种回路称为平衡回路。

2.采用内控式顺序阀的平衡回路

如图3-14a所示，其工作原理和应用特点如下：

1）由于顺序阀的调定压力稍大于工作部件的自重在液压缸下腔形成的压力，因此当换向阀中位工作时，液压缸下腔油压低于顺序阀调定压力，顺序阀关闭，工作部件不会自行下滑。

2）当换向阀左位工作，液压缸上腔通液压油，下腔的背压大于顺序阀的调定压力时，顺序阀打开，运动部件下行。由于自重得到平衡，故不会产生超速现象。

3）此回路中采用M型机能换向阀，可使液压缸运动部件停止时，缸上、下腔油液被封闭，有助于锁住运动部件，同时可使泵卸荷，减少能耗。

4）应用特点：这种回路由于下行时回油腔背压大，必须提高进油腔工作压力，故功率损失较大，主要用于工作部件重量不变或重量较小的系统。

3.采用外控式顺序阀的平衡回路

如图3-14b所示，其工作原理与应用特点如下：

1）换向阀右位工作时，液压油经单向阀进入液压缸下腔，上腔回油，使活塞上升，吊起重物。换向阀处于中位（H型机能）时，液压缸上腔卸压，液控顺序阀关闭，缸下腔油被封闭，活塞及工作部件停止运动并被锁住。

2）换向阀左位工作时，液压油进入液压缸上腔，同时进入液控顺序阀的外控口，打开顺序阀，缸下腔回油，于是活塞下行，放下重物。若下行时速度过快，必然使液压缸上腔油压降低，液控顺序阀阀口也关小，同时使缸下腔背压增加，阻止活塞迅速下降。

3）应用特点：这种回路适用于负载重量变化的场合，较安全可靠；但由于工作部件下行时液控顺序阀处于不稳定状态，其开口量有变化，故运动的平稳性较差。(www.xing528.com)

二、汽车起重机变幅机构液压系统介绍

变幅系统由变幅液压缸和平衡阀等部件组成，其中双作用液压变幅回路如图3-15所示。

图3-14 平衡回路

a）采用内控式顺序阀的平衡回路

b）采用外控式顺序阀的平衡回路

图3-15 双作用液压变幅回路

变幅液压缸：将液压泵产生的液压能转换成往复运动的机械能，用于吊臂变幅。

平衡阀（图3-16）：用于防止降臂时液压缸活塞杆在载荷的作用下以超过液压油供应流量的速度缩回（吊臂下降）。此外，当此阀与多路阀之间的管路破裂时，它还有防止液压缸突然缩回的功能。

从多路阀变幅联油口流出的液压油通过平衡阀后进入变幅液压缸的无杆腔，推动液压缸活塞杆向外伸出，使吊臂仰起。

降臂时，液压油依靠多路阀变幅联另一油口进入变幅液压缸的有杆腔，并推动平衡阀内的控制活塞，打开油道，使无杆腔回油，液压缸活塞杆在液压油压力的作用下回缩，吊臂下降。

对于部分中小吨位的汽车起重机和大多数大吨位的汽车起重机而言，吊臂依靠先导油路的控制油推动平衡阀控制活塞，打开油道，使无杆腔回油，进而在重力的作用下下降。