第四章液压控制元件—方向控制阀

2020年5月3日10:16:28 发表评论浏览:2612

第4章液压控制元件--方向控制阀

液压控制元件主要是各种控制阀,在液压系统中控制液体流动方向、流量大小和压力的高低,以满足执行元件的工作要求。

4.1方向控制阀(direction control valvess)

方向控制阀是通过控制液体流动的方向来操纵执行元件的运动,如液压缸的前进、后退与停止,液压马达的正反转与停止等。

4.1. 1单向阀

单向阀(Check valve) 使油只能在一个方向流动,反方向则堵塞。其构造及符号如图4-1所示。液控单向阀如图4-2 所示,在普通单向阀的基础上多了一个控制口,当控制口空接时,该阀相当于一个普通单向阀;若控制口接压力油,则油液可双向流动。为减少压力损失,单向阀的弹簧刚度很小,但若置于回油路作背压阀使用时,则应换成较大刚度的弹簧。

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图4-1单向阀原理图

图4-1单向阀

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图4-2液控单向阀原理图

图4-2液控单向阀

4.1. 2换向阀

换向阀是利用阀芯对阀体的相对位置改变来控制油路接通、关断或改变油液流动方向。一般以下述方法分类。

1.按接口数及切换位置数分类

接口是指阀上油的进、出口,压油的进口通常标为P,回油C则标为R或T,油的出口则以A、B来表示。阀内阀芯可移动的位置数称为切换位置数,通常我们将接口称为“通”将阀芯的位置称为“位”,例如:图4-3所示的手动换向阀有三个切换位置,4个接口,我们称该阀为三位四通换向阀。该阀的三个工作位置与阀芯在阀体中的对应位置如图4-4所示,各种位和通的换向阀符号见图4-5所示。

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图4-3手动三位四通换向阀原理图

图4-3手动三位四通换向阀

a)手柄左板,阀左位工作  b)松开手柄,阀中位工作   c)手柄右板,阀右位工作

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图4-4换向阀动作原理说明

图4-4换向阀动作原理说明

2.按操作方式分类

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图4-5换向阀的位和通路符号

图4-5换向阀的位和通路符号

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图4-6换向阀操纵方式符号

图4-6换向阀操纵方式符号

推动阀内柱塞移动的动力有手、脚、机械、液压、电磁等方法,如图4-6所示。阀上如装弹簧,则当外加压力消失时,柱塞会回到原位。

3.换向阀结构

液压传动系统中厂泛采用的是滑阀式换向阀,在这里主要介绍这种换向阀的几种结构。

1)手动换向阀

手动换向阀是利用手动杠杆来改变阀芯位置实现换向的,图4-7 所示为手构和图形符号。图4-7a为自动复位式手动换向阀,手柄左板则阀的油口P和A通,B和T通;手柄右板则P和B通,A和T通;放开手柄,阀芯2在弹簧3的作用下自动回复中位(四个油口互不相通)。

如果将该阀阀芯右端弹簧3的部位改为图中7b的形式,即成为可在三个位置定位的手动换向阀,图4-7c、d为其图形符号图。

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图4一7手动换向阀

图4一7手动换向阀
1-手柄 2-阀芯 3一弹簧

2)机动换向阀

机动换向阀又称行程阀,它主要用来控制液压善机械运动部件的行程,它是借助于安装在工作台.上的挡铁或凸轮来迫使阀芯移动,从而控制油液的流动方向,机动换向阀通常是二位的,有二通、三通、四通和五通几种,其中二位二三通机动阀又分常闭和常开两种。

图4-8a为滚轮式二位二通常闭式机动换向阀,若滚轮未压住则油口P和A不通,当挡铁或凸轮压住滚轮时,则油口P和A接通。图4-8b为其图形符号。

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图4-8机动换向阀

图4-8机动换向阀
1-滚轮2一阀芯3一弹簧

3)电磁换向阀

电磁换向阀是利用电磁铁的通、断电而直接推动阀芯来控制油口的连通状态。图4- -9所示为三位五通电磁换向阀,当左边电磁铁通电,右边电磁铁断电时,阀油口的连接状态为P和A通,B和T.通,T.堵死;当右边电磁铁通电,左边电磁铁断电时,P和B通,A和T1通,T2堵死,当左右电磁铁全断电时,五个油口全堵死。

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图4-9三位五通电磁阀

图4-9三位五通电磁阀

4)液动换向阀

图4-10所示为三位四通液动换向阀,当K通压力油,K回油时,P与A接通,B与T接通;当K通压力油,K回油时,P与B接通,A与T接通:当KI K都未通压力油时,P、T、A、B四个油口全堵死。

5)电液换向阀

电液换向阀:是由电磁滑阀和液动滑阀组合而成。电磁滑阀起先导作用,它可以改变控制液流的方向,从而改变液动滑阀的位置。由于操纵液动滑阀的液压推力可以很大,所以主阀可以做得很大,允许有较大的流量通过。这样用较小的电磁铁就能控制较大的液流。图4-11所示三位四通电液换向阀。

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图4-10三位四通液动阀

图4-10三位四通液动阀

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图4- 11电液换向阀

图4- 11电液换向阀

该阀的工作状态(不考虑内部结构)和普通电磁阀-样,但工作位置的变换速度可通过阀上的节流阀调节。

4.比例式电磁换向阀

比例方向阀(Propor tional Directional-Flow Valve)是以在柱塞外装置的电磁线圈所产生的电磁力,来控制柱塞之移动,依靠控制线圈电流来控制方向阀内柱塞之位移量,故可同时控制油流动的方向和流量。

图4-11为比例式方向阀的职能符号,通过控制器可以得任何想要之流量和方向,同时也有压力及温度补偿的功能,比例式方向阀有进油和回油流量控制两种类型。

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图4-12比例式换向阀

图4-12比例式换向阀

5.中位机能

当液压缸或液压马达需在任何位置均可停止时,须使用3位阀,(即除前进端与后退端外,还有第三位置),此阀双边皆装弹簧,如无外来的推力,阀芯将停在中间位置,称此位置为中立位置,简称为中位,换向阀中间位置的连通方式称为中位机能,各种中位机能如表4-1所示。

表4-1三位换向阀的中位机能

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表4-1三位换向阀的中位机能

不同的中位机能,可以满足液压系统的不同要求,由表4-1可以看出中位机能是通过改变阀芯的形状和尺寸得到的。

在分析和选择三位换向阀的中位机能时通常考虑以下几点:

1)系统保压中位为“O” 型,如图4-13所示,P 口被堵塞时,此时油需从溢流阀流回油箱,增加功率消耗:但是液压泵能用于多缸系统。

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图4-13换向阀中位O型

2)系统卸荷 中位“M”型,图4-14所示,当方向阀于中位时,因P、T口相通,泵输出的油不经益流阀即可流回油箱,由于直接接油箱,泵的输出压力近似为零,也称泵卸荷,减少功率损失。

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图4- 14换向阀中位M型

3)液压缸快进中位 “P”型,图4-15所示,当方向阀于中位时,因P、A、B相通,故可作差动回路。

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图4一15换向阀中位P型

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