液壓平衡回路是為了防止立式液壓缸與垂直運動的工作部件由于自重而自行下落造成沖擊而在回路上設置適當?shù)淖枇?，產生一定的背壓使其平穩(wěn)下降的回路。其廣泛應用于工程機械、起重機械以及一些具有垂直運動部件的場合。平衡回路要求結構簡單、閉鎖性能好、工作可靠無沖擊。任何平衡回路工作過程中，均有三種運動狀態(tài)，即舉重上升、承載靜止、負載下行。目前平衡回路存在的主要問題是液壓缸承載下行過程中穩(wěn)定性較差，并伴有強烈的振動和沖擊。

1  概述

如圖2-278所示，平衡回路分為采用單向順序閥的平衡回路、采用液控單向順序閥的平衡回路和采用液控單向閥的平衡回路三種形式。對于采用單向順序閥的平衡回路(圖2-278（a）)，只要順序閥的調定壓力稍大于活塞與工作部件自重在液壓缸下腔中形成的壓力，即可防止活塞因自重而下落。這種回路在活塞下行時，回油腔有一定的背壓，故運動平穩(wěn)，但功率損耗較大而且順序閥有泄漏，故這種回路適用于工作負載固定且活塞停留時間短、閉鎖要求不高的場合。圖2-278（b）和圖2-278（c）采用液控單向順序閥的平衡回路和采用液控單向閥的平衡回路，閥的開啟和回油腔背壓無關，因而適用于負載重量變化的場合，但是液控順序閥仍然有泄漏，閉鎖性能較差；而液控單向閥采用錐面密封，閉鎖性能較好。應當注意的是，這兩種平衡回路若使用不當，當負載下行時，液控順序閥或液控單向閥的開口量總是處于不穩(wěn)定狀態(tài)，系統(tǒng)將會產生較大的振動和沖擊。

2  控制油壓力波動引起振動

    液控順序閥和液控單向閥是利用其控制油路壓力來操縱閥的開啟，若控制油壓力發(fā)生波動，將會引起閥的頻繁啟閉，產生振動。

    圖2-278（b）采用液控順序閥的平衡回路中，換向閥中位時，液控順序閥關閉，負載在任意位置懸停。換向閥切換至左位時，負載下行。從原理上分析是正確的，但是實際使用中，每當負載較大，下降過程中就會出現(xiàn)快降、停止交替的不連續(xù)跳躍、振動等非正常現(xiàn)象。這主要是由于液壓缸承受較大的負值負載，造成下降速度過快，油液一時來不及補充，液壓缸無桿腔形成的空間必然在整個進油路及液壓缸活塞上產生短時的“負壓效應”，導致液控順序閥的控制油路壓力急降，因失壓液控順序閥關閉，液壓缸急停。當液壓缸無桿腔壓力升高后，液控順序閥又打開，負載再次快速下降。如此反復，導致系統(tǒng)振動。

    圖2-278（c）采用液控單向閥的平衡回路中，換向閥切、換至左位時，負載下行。同樣道理，由于負載在重力作用下下降過快，液壓缸上腔建立不起壓力，整個進油路產生短時負壓，液控單向閥的控制壓力隨之降低，單向閥關閉，液壓缸突然停止。當進油路的壓力升高后，單向閥打開，負載再次快速下降。周而復始，持續(xù)強烈的沖擊振動。

可見，系統(tǒng)承受負值負載，由于負載下降速度過快，會引起系統(tǒng)壓力波動，導致液控順序閥或者液控單向閥頻繁啟閉，系統(tǒng)無法正常工作。

3  液控單向閥反向出口壓力過高引起振動

    液控順序閥的開啟與回油腔背壓無關，而液控單向閥的開啟受回油腔背壓即反向出口壓力影響，若反向出口壓力過高，其液控部分將失去控制作用，致使液控單向閥發(fā)生誤動作，引起振動和噪聲。以圖2-279采用內泄式液控單向閥的平衡回路為例，對內泄式液控單向閥，其穩(wěn)定開啟的條件為：