具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供的抗振阻尼型平衡阀及其控制方法，使得由执行元件负载变化或系统压力波动引起的平衡阀频繁启闭，均在一开始就受到抑止或很快就消除，具体的，通过增加固定阻尼固定阻尼和可调阻尼可有效解决工程机械中因负载变化所引起的先导压力波动导致的平衡阀抖动问题。

具体的，当机构运动开始、停止或者突然流量变化导致速度改变，将会产生瞬间不规则附加力叠加到负载力上，叠加后的波动负载压力会通过相连的执行机构影响到平衡阀的先导控制压力，为避免由先导控制压力振荡而产生的平衡阀芯开闭不稳现象，本发明对先导控制压力对平衡阀芯起作用前增加阻尼元件φ1、φ2和φ3进行消振处理。具体为：先导控制压力是由流经固定阻尼φ1的流量进行调节，控制油路通过固定阻尼φ2与回油旁路导通，这样可以保证控制油变化稳定且泄漏量很小。进一步的由一个固定阻尼φ1和一个旁通的固定阻尼φ2来节流控制压力，同时用一个可调阻尼φ3控制主阀芯的开启速度，从而有效减弱振动的产生，消除抖动现象。

结合图1，本发明提供的抗振阻尼型平衡阀，包括平衡阀阀芯，平衡阀阀芯具有负载口、油口和先导控制口；先导控制口连通先导控制油路；先导控制油路上，按距离先导控制口由近到远的方向，依次安装可调阻尼和第二固定阻尼；第一固定阻尼为旁路阻尼，第一固定阻尼的一端连接到可调阻尼和第二固定阻尼之间的油路上，第一固定阻尼的另一端连接到平衡阀阀芯的油口。

其工作原理为：当负载引起的压力发生波动时，直接引起先导控制油路远离先导控制口的一端压力发生波动，波动的压力流体首先通过第一固定阻尼，通过第一固定阻尼减缓波动的压力流体，形成第一较稳定的压力流体；

第一较稳定的压力流体分为两个支路，第一支路压力流体通过第二固定阻尼后，流到回油管道；第二支路压力流体通过可调阻尼后，到达先导控制口；因此，将第一较稳定的压力流体分出一路通过第二固定阻尼，从而使到达可调阻尼的压力流体更为稳定，再通过可调阻尼的作用，使最终到达先导控制口的压力流体最为稳定；当到达先导控制口的压力流体稳定时，即可稳定的作用于平衡阀阀芯，进而解决因负载变化所引起的先导压力波动从而导致的平衡阀抖动问题。

其中，第一固定阻尼和第二固定阻尼的阻尼原理和结构相同，如图7所示，为固定阻尼的结构图，固定阻尼的结构为台阶形阻尼孔；台阶形阻尼孔包括贯通的大孔和小孔；按阻尼流体流动方向，依次流过大孔和小孔。因此，通过缩小流体流动通过的孔径，实现阻尼效果。

本发明提供一种特殊结构的可调阻尼，如图9所示，为可调阻尼的剖面图；如图10所示，为可调阻尼的主要部件的剖面图；可调阻尼包括：阀体1、阻尼螺钉2、单向阀阀芯3、封堵4和密封螺母5；

阀体1沿X向开设贯通的螺纹孔C和第1油孔B；其中，螺纹孔C的孔径大于第1油孔B的孔径，螺纹孔C和第1油孔B形成台阶孔；阀体1沿Y方向开设第2油孔A，第2油孔A的一端与螺纹孔C连通；

阻尼螺钉2具有与螺纹孔C的螺纹相匹配的外螺纹，阻尼螺钉2的右端螺旋旋入螺纹孔C，阻尼螺钉2的左端采用密封螺母5旋紧；其中，阻尼螺钉2的外螺纹与螺纹孔C在配合的螺纹间隙部位形成压力油流过间隙；

阻尼螺钉2的右端沿X方向开设阀芯装配孔；阀芯装配孔的孔内安装单向阀阀芯3；阀芯装配孔的右侧过盈安装封堵4，封堵4开设过油孔4-1，过油孔4-1的右端与第1油孔B连通；过油孔4-1的左端与阀芯装配孔连通；

阻尼螺钉2开设螺钉通孔2-1，螺钉通孔2-1的一端与第2油孔A连通，螺钉通孔2-1的另一端与阀芯装配孔连通；

单向阀阀芯3为从螺钉通孔2-1向封堵4方向单向导通的单向阀阀芯；

当平衡阀阀芯为开启的正常工况下，先导油路通过的压力油，从第1油孔B向第2油孔A流动，并最终流进平衡阀，并对压力油进行阻尼稳定作用，具体过程为：

在压力油从第1油孔B向第2油孔A流动过程中，单向阀阀芯3关闭，因此，压力油从阻尼螺钉的外螺纹与阀体螺纹孔C之间的螺纹间隙流过，再从第2油孔A流出；其中，螺纹间隙的长度，可通过控制阻尼螺钉的旋入深度调节，从而实现不同的阻尼效果；

在平衡阀需要关闭而需快速泄压时，平衡阀泄压流出的压力油，从第2油孔A向第1油孔B流动，并最终从第1油孔B流出；

其中，在压力油从第2油孔A向第1油孔B流动过程中，压力油首先从螺钉通孔2-1流出，并到达单向阀阀芯3，由于单向阀阀芯3为从螺钉通孔2-1向封堵4方向单向导通，因此，压力油使单向阀阀芯3导通，并从封堵4的通孔流出，再最终从第1油孔B流过；在此过程中，由于单向阀阀芯3可快速导通，因此，可实现压力的快速卸荷功能。

本发明提供的抗振阻尼型平衡阀，基于以上原理，可以为抗振阻尼型单平衡阀或抗振阻尼型双平衡阀。本发明对此并不限制，以下作为实施例，分别介绍抗振阻尼型单平衡阀或抗振阻尼型双平衡阀：

实施例一：抗振阻尼型单平衡阀

如图1所示，为抗振阻尼型单平衡阀的结构图；抗振阻尼型单平衡阀包括：平衡阀阀芯F0、第1油口V1、第2油口V2、第1负载口C1、第2负载口C2、第一固定阻尼第二固定阻尼和可调阻尼

第1油口V1和第2油口V2均用于连接到供油换向阀；第1负载口C1连接到液压执行元件的第一液压油口；第2负载口C2连接到液压执行元件的第二液压油口；

第1油口V1到第1负载口C1之间形成第1油路；第2油口V2到第2负载口C2之间形成第2油路；

平衡阀阀芯F0安装于第1油路，平衡阀阀芯F0的油口端与第1油口V1连通；平衡阀阀芯F0的负载端与第1负载口C1连通；平衡阀阀芯F0的先导控制口与先导控制油路的一端连接；先导控制油路的另一端与第2油路连通，并相交于第1连通点E1；在先导控制口到第1连通点E1之间的先导控制油路上，按距离先导控制口由近到远的方向，依次安装可调阻尼和第一固定阻尼可调阻尼和第一固定阻尼之间的先导控制油路上面取第2连通点E2；第二固定阻尼的一端与第2连通点E2连通；第二固定阻尼的另一端与第1油口V1连通。

对于抗振阻尼型单平衡阀，其具体工作过程为：

当第2油口V2作为进油口，第1油口V1作为回油口时，压力油从第2油口V2进入，到达第1连通点E1后，分为两个支路，分别为：第一支路和第二支路；

其中：

第一支路为主油路，压力油从第2负载口C2流入，并流进液压执行元件的第二液压油口，驱动液压执行元件对负载作功；

第二支路为旁油路，压力油首先流经第一固定阻尼由于第一固定阻尼的限流作用，仅存在小部分压力油被分出并通过第一固定阻尼因此，不会对主油路产生影响；

从第一固定阻尼流出的压力油，到达第2连通点E2；在第2连通点E2，压力油进一步被分为两个支路，分别为第2-1支路和第2-2支路；

其中：

第2-1支路分出的压力油流经第二固定阻尼并最终流回到回油箱内；

第2-2支路分出的压力油流经可调阻尼后，到达先导控制口，并最终作用于平衡阀阀芯F0，使平衡阀阀芯F0开启与当前负载相匹配的状态，实现压力平衡；

其中，由于第2-1支路分出部分压力油，并通过第二固定阻尼的限流作用，可进一步提高进入可调阻尼的压力油的稳定性；再通过可调阻尼的作用，更进一步提高压力油的稳定性，最终使到达先导控制口的压力油非常稳定，远稳定于第1连通点E1位置的压力波动；

因此，当负载引起的压力发生波动时，直接导致第1连通点E1位置的压力波动，但通过第二固定阻尼、第一固定阻尼和可调阻尼的稳压作用后，使到达先导控制口的压力油非常稳定，进而解决因负载变化所引起的先导压力波动从而导致的平衡阀抖动问题。

本发明提供的抗振阻尼型单平衡阀，在工作过程中，实时监测第1连通点E1位置的压力P1、第2连通点E2位置的压力P2、先导控制口E3位置的压力P3、回油管线上E4位置的压力P4，形成图2所示的各位置点压力波动曲线，从图2可以看出，当第1连通点E1位置的压力P1波动严重时，通过第一固定阻尼的作用后，使第2连通点E2位置的压力P2波动变得平缓；再经过第二固定阻尼和可调阻尼的共同作用后，使最终先导控制口E3位置的压力P3非常平稳，实现当因负载变化所引起的先导压力波动时，到达先导控制口的压力油非常稳定，进而解决平衡阀抖动问题。

另外，当将图9所示的可调阻尼装配于图1所示的抗振阻尼型单平衡阀时，第2油孔A与平衡阀的先导控制口连接，第1油孔B通过第一固定阻尼连接到第1连通点E1。

实施例二：抗振阻尼型双平衡阀

如图3所示，为抗振阻尼型双平衡阀的结构图；抗振阻尼型双平衡阀包括：第一平衡阀阀芯F1、第二平衡阀阀芯F2、第1油口V1、第2油口V2、第1负载口C1、第2负载口C2、第1-1固定阻尼第1-2固定阻尼第1可调阻尼第2-1固定阻尼第2-2固定阻尼和第2可调阻尼

第1油口V1和第2油口V2均用于连接到供油换向阀；第1负载口C1连接到液压执行元件的第一液压油口；第2负载口C2连接到液压执行元件的第二液压油口；

第1油口V1到第1负载口C1之间形成第1油路；第2油口V2到第2负载口C2之间形成第2油路；

第一平衡阀阀芯F1安装于第1油路，第一平衡阀阀芯F1的油口端与第1油口V1连通；第一平衡阀阀芯F1的负载端与第1负载口C1连通；第一平衡阀阀芯F1的先导控制口与第一先导控制油路的一端连接；第一先导控制油路的另一端与第2油口V2连通；在第一先导控制油路上，按距离第一平衡阀阀芯F1的先导控制口由近到远的方向，依次安装第1可调阻尼和第1-1固定阻尼第1-2固定阻尼的一端与第1可调阻尼到第1-1固定阻尼之间的先导控制油路连通；第1-2固定阻尼的另一端与第1油口V1连通；

第二平衡阀阀芯F2安装于第2油路，第二平衡阀阀芯F2的油口端与第2油口V2连通；第二平衡阀阀芯F2的负载端与第2负载口C2连通；第二平衡阀阀芯F2的先导控制口与第二先导控制油路的一端连接；第二先导控制油路的另一端与第1油口V1连通；在第二先导控制油路上，按距离第二平衡阀阀芯F2的先导控制口由近到远的方向，依次安装第2可调阻尼和第2-1固定阻尼第2-2固定阻尼的一端与第2可调阻尼到第2-1固定阻尼之间的先导控制油路连通；第2-2固定阻尼的另一端与第2油口V2连通。

因此，抗振阻尼型双平衡阀，包括两个对称布置的第一平衡阀阀芯F1和第二平衡阀阀芯F2；其中，第一平衡阀阀芯F1的第1油口V1和第二平衡阀阀芯F2的先导控制腔导通；第二平衡阀阀芯F2的第2油口V2和第一平衡阀阀芯F1的先导控制腔导通；

第一平衡阀阀芯F1的第1油口V1和第二平衡阀阀芯F2的先导控制油路上设置有第2-1固定阻尼和第2可调阻尼并通过第2-2固定阻尼与第2油口V2旁通；

第二平衡阀阀芯F2的第2油口V2和第一平衡阀阀芯F1的先导控制油路上设置有第1-1固定阻尼和第1可调阻尼并通过第1-2固定阻尼与第1油口V1旁通；

对于抗振阻尼型双平衡阀，具有两种工况：

工况一：

当第1油口V1作为进油口，第2油口V2作为回油口时，通过第1油口V1的压力油分为两个支路，一个支路通过第一平衡阀阀芯F1的单向阀后，再通过第1负载口C1到达液压驱动腔，驱动执行元件动作；回油通过第二平衡阀阀芯F2的溢流阀后，回到第2油口V2；其中，第二平衡阀阀芯F2的溢流阀的开启情况，由其先导控制油路控制，即由第1油口V1分出的另一个支路控制。

第1油口V1分出的另一个支路，首先通过第2-1固定阻尼后，一部分通过第2-2固定阻尼后回油，另一部分通过第2可调阻尼后作用于第二平衡阀阀芯F2的先导控制口，对第二平衡阀阀芯F2的先导控制口进行调节，使其与负载压力相匹配。

具体原理与抗振阻尼型双平衡阀的原理相同，在此不再赘述。

工况二：

当第1油口V1作为回油口，第2油口V2作为进油口，其实现原理与工况一相同，在此不再赘述。

本发明提供一种抗振阻尼型平衡阀及其控制方法，具有以下特点：

1)本发明对平衡阀先导控制压力对平衡阀芯起作用前增加固定阻尼φ1，平衡阀先导控制压力首先由流经固定阻尼φ1的流量进行调节；

2)然后，平衡阀先导控制油路通过固定阻尼φ2与回油旁路导通，这样可以保证控制油变化稳定且泄漏量很小。

3)最后，平衡阀先导控制油路通过一个可调阻尼φ3控制主阀芯的开启速度，从而有效减弱振动的产生，消除抖动现象。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。