摘 要 本文对液压阀的性能、分类进行了简单介绍，例举了某些液压阀的功能及应用，并阐述了平衡阀在液压系统中使用的工作原理。
关键词 液压阀；液压系统原理图；液压系统改进
0 前言
冻干机是一个矩形的箱体，冻干机液压系统的设计，除了满足冻干机机在动作和性能方面规定的要求外，还须符合工作可靠性高、长时间板层位置稳定、使用和维修方便。本文介绍了其液压系统常用的液压阀的工作原理及对其改进的方法。
1 平衡阀
平衡阀主要用在升降机或起重机液压系统中，使液压电机和液压油缸运动速度不因负载变化的影响，保持平衡稳定。它有单向阀的功能，密封性好，在管路损坏或制
动失灵时，可防止重物自由下落造成事故，如图示1为单向平衡阀。
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1.1单向阀功能：液压油的方向由单向阀P1到P2，进入液压系统执行机构，然后锁住回路，保持外部负载位置的不变。
1.2液控节流功能：通过控制压力口K来控制节流流量，随着控制口K压力的增加，P2到P1的开启量也增加，使负载按设定的速度平稳安全运行。
1.3溢流功能：堵住控制端口K，压力口P2超过弹簧的设定压力时，开启溢流阀功能,从而稳定P2端口压力。
2 液压锁
液压锁的正确选型及液压缸的匹配，对于系统功能的实现和安全性有重要的意义，将两个液控单向阀布置在同一个阀体内，称为双液控单向阀，也叫液压锁，它是液压系统最常用的锁紧方式之一，其原理图如图示2。
当1供油时4：打开左边单向阀，液压油从1流向3，同时1通过液压控制打开右边管路单向阀，液压回油从4流向2；当2供油时：打开右边单向阀，液压油从2流向4，同时2通过液压控制打开左边管路单向阀，液压回油从3流向1；当1和2无控制压力时:油液压力回油，锁闭油缸，起到保压作用。液压回路的锁紧精度主要取决于液压缸的密封性能和液压油的压缩性。
3溢流阀
溢流阀是液压系统压力控制阀中的一种，主要作用是通过阀口的溢流，使被控制系统或回路的压力维持恒定，从而实现稳压、调压或限压。本文介绍直动式溢流阀，其功能是液压油从P1口进入，当作用在阀芯上的液压压力大于弹簧力时，阀口打开，使油液溢流。
4液压系统原理图
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4.1液压系统原理图改进前工作原理：
4.1.1板层用油缸下行：当电磁阀线圈1DT得电，电磁换向阀左边工作，液压油经电磁换向阀进入液控单向阀右边管路从而进入单向节流阀右边，然后进入板层用油缸上面，推动板层用油缸下行，回油经单向节流阀左边管路进入液控单向阀左边管路然后通过电磁
换向阀回到油箱；蘑菇阀左行动作类同，如图示3.
4.1.2板层用油缸上行：当电磁阀线圈2DT通电，9号电磁阀换向阀右位工作，其余与板层用油缸下行似同；蘑菇阀右行动作类同。
4.1.3 蘑菇阀用或板层用油缸位置不动：蘑菇阀或板层油缸使用过程中，只要电磁换向阀1DT和2DT或5DT和6DT都不得电，此时蘑菇阀在任一水平位置停止和板层位于悬空位置，液压油被封闭在油缸、液控单向阀所形成的封闭油路系统内，形成保压锁紧状态。
4.2液压系统原理图改进后：
在实际产品运行中，由于某些机器板层数量大，达到17个板层，而且产品重量通常达200千克左右，在产品生产过程中，根据工艺要求，需要板层处于同一位置的时间长达30个小时左右，板层的位置精度±1mm（一般在板层用油缸的上面安装一个位移传感器，用于检测油缸的位置）。板层在其起升带载过程中会出现超速下行的危险，且长时间停止运行板层后，板层位置会出现下移，因此在液压系统设计必须设计安装产生一定背压的液压元件，而且设计能保证它们在任意位置上具有被锁定的液压回路和平衡回路。平衡阀作为平衡回路中的一个控制元件，所控制的是系统执行元件的速度，所以需要对液压系统原理图进行改进，防止因阀泄露等原因而导致板层位置下移和压坏产品，从而压坏板层，导致导热硅油泄露到产品中。
液压系统原理图改进后如图4所示，在板层用油缸下方进油口新增加了14号平衡阀，防止立式液压缸下降。当9号电磁伺服阀处于中位时，板层用油缸下腔的液压油被平衡阀14所封闭，油缸保持静止；当9号电磁伺服阀处于右位时上升，压力油经电磁换向滑阀和平衡阀中的单向阀进入板层用油缸的下室，板层用油缸上腔的油经换向阀回油箱；当9号电磁换向阀处于左位下降时，板层用油缸下室的液压油经平衡阀，被平衡阀中的顺序阀和单向阀形成封闭液压系统，建立背压。此时，一部分压力油经换向阀进入板层用油缸的上室，另一部分压力液压油至平衡阀控制口处。当压力升值一定值时，平衡阀控制口液压油压力增大，平衡阀内部顺序阀打开，板层用油缸下腔液压油经平衡阀中顺序阀、电磁换向阀回油箱，于是板层用油缸下降。当板层用油缸下降速度达到一定时，平衡阀控制油路压力下降，致使通过平衡阀中顺序阀油量变小，板层用油缸下降速度减慢，此时板层用油缸上室油压增高，平衡阀控制油路压力也增高，致使平衡阀中顺序阀油量增多，直到板层用油缸达到一种平衡状态为止，使板层用下降速度维持在稳定状态下，这种流量调节经过平衡阀中顺序阀的阀芯多次动作完成，因而可以控制板层用油缸的下行速度。
板层用油缸下行速度虽然也可通过单向节流阀调节，但是若液压系统长时间的运行及密封圈的磨损，可导致液压油的泄露，故而加上平衡阀。
7 结束语及建议
为方便液压系统的自动控制，在实际运用过程中可加溢流阀压力开关，当溢流阀压力超过设定值时，可以通过PLC程序停止液压泵的运行或者控制液压泵的运行频率；根据不同的机器型号及选型压力，可在溢流阀后端，电磁换向阀前端加上一个减压阀，板层油缸用油路液压油的压力可通过减压阀调节，防止压力过大而对管路及系统压力造成影响；液压管路常有震动，管路接口密封不严导致漏油，可在液压油缸的最上端增加排气阀；为防止液压泵的连续长时间的高温运行，可安装温度传感器或者在PLC程序里设置液压泵的连续最长运行时间。液压系统平衡阀，也广泛运用于火力发电厂设备，如斗轮机、翻车机等。
参考文献
1 李云壮.液压元件与系统［M］.机械工业出版社，2005.
2 张凤山，静永臣主编.工程机械液压、液力系统故障诊断与维修.北京：化学工业出版社，2009.