FD型平衡阀在风电叶片模具液压翻转机构上的应用

　　0 前言

　　风电叶片模具的开合过程目前主要有两种形式：一种是机械行车的吊装翻转；另一种是全自动液压翻转设备。前一种翻转形式存在这样一些缺点：① 翻转过程是间歇运动，会产生模具抖动，影响模具精度和寿命，从而影响叶片的质量；② 由于风电叶片模具较长，Mw级风电叶片模具的长度一般在30～50 m左右，而且由于其由钢结构构成，大的模具重量可达30 t左右，因此对操作者要求很高，行车容易损坏；③ 安全程度不是很高。全自动液压翻转设备弥补了以上的缺点，业已成为风电叶片生产厂家的首选翻转形式。本文主要针对风电叶片模具翻转过程的特点，提出用FD型平衡阀来实现模具液压翻转过程中的重力矩的变载控制。

　　l FD型平衡阀的工作原理

　　FD型平衡阀亦称单向截止型平衡调速阀，图1为其结构原理图。

　　1．阻尼孔2．阻尼活塞3、8．弹簧4．控制活塞

　　5．阀套6．主阀芯7．先导阀芯9．阀体

　　图l FD型平衡阀结构原理图

　　该阀正确接法是：油口A接压力源，油口B接负载，X油口接控制油。

　　当油液从A口流向B口时，a腔油压克服b腔油压、弹簧8的弹性力及主阀芯6的摩擦阻力，主阀芯6即被推开，压力油从A口进入B口，实现正向流动。如果A、B油口间的压差小于负载压力(例如系统失压或换向阀至油口A间的连接软管爆裂时)，则主阀芯6在油口B中的负载压力和弹簧组件8中的弹簧力作用下直接关闭，截止时无内泄漏，这样可使运行中的负载安全定位，不至于突然坠落，此谓该阀的单向截止功能。当需要油液从B口流向A口时，在控制油口x无压力或压力未达到反向开启平衡阀所需的最小控制压力时，主阀芯6和先导阀芯7一直关闭。当达到所需值时，控制油压通过阻尼孔l缓冲后推动控制活塞4右移并顶开先导阀芯7，使b腔通过先导阀芯内的轴向孔、斜向小孔及主阀芯的轴向孔与A 口相通。同时，先导阀芯在主阀芯中右移切断了b腔与B口的通路，由于此时A口为低压腔(通常接油箱)，因而b腔卸荷，控制活塞继续右移，接着轻易地顶开主阀芯6，使B口与A口沟通，实现反向流动。反向开启时的控

　　制压力主要取决于b腔(即B口)的油压力和控制活塞与先导阀芯的面积比，因控制活塞一般比先导阀芯大很多，因而最小控制压力不大。随着控制活塞4的轴向右移，主阀芯6的控制棱边逐渐打开阀套5上的节流孔，阀口过流面积逐渐增大。同时，随着弹簧3被拉伸，8被压缩，弹簧力也逐渐增大。当弹簧力与液压力相等时，控制活塞4停止移动，处于某一平衡位置。