液压控制阀方向阀

2006-9-2山东理工大学交通与车辆工程学院0第六章液压控制阀上堂课内容回顾：（1）液压缸的分类和特点（2）液压缸的特性参数－速度和力（3）液压缸结构参数设计（4）液压缸的强度校核。2006-9-2山东理工大学交通与车辆工程学院1第五章液压控制阀为了控制执行元件（油缸、油马达）的输出力或力矩、运动速度和方向，在液压系统中需要有操纵控制元件，即液压控制阀。这就是下面介绍的液压控制阀。一、控制阀的分类控制阀是液压系统中的一类重要，且结构复杂的元件，对其各方面的要求都很高，根据阀在液压系统中的作用不同，一般可分为如下三类阀。1.方向控制阀：控制系统液压油的方向（如单向阀、换向阀）2.压力控制阀：控制系统压力（如溢流阀（安全阀）、顺序阀、减压阀）3.流量控制阀：控制系统流量（如简单节流阀、调速阀）第一节概述2006-9-2山东理工大学交通与车辆工程学院2二、液压系统对控制阀的要求1.动作灵敏，工作平稳可靠，冲击、振动和噪音小。2.油液流经阀时阻力损失要小（不必要的压力损失）。3.密封性要好，泄漏要少（不必要的泄漏）。4.结构要简单、紧凑，体积小，通用性好，寿命长。5.与管路的连接形式：管式、板式、法兰。三、液压控制阀的基本特点（1）结构：都是由阀体、阀芯、弹簧和驱动零部件组成。（2）原理：都是利用弹簧力和控制力相平衡的原理工作的。2006-9-2山东理工大学交通与车辆工程学院3方向阀是用来控制系统中液压油方向的，分类情况如下：第二节方向控制阀方向控制阀单向阀换向阀普通单向阀液控单向阀按通路分：二通、三通、四通按位置分：二位、三位、四位按控制方式：电磁换向阀液动换向阀电液换向阀手动换向阀2006-9-2山东理工大学交通与车辆工程学院4要求：正向通油阻力小，反向密封要好，且动作灵敏。作用：控制液压油液的流动方向，只允许有单向流动。第二节方向控制阀一、单向阀（一）普通单向阀2006-9-2山东理工大学交通与车辆工程学院5结构形式：直通式，直角式与管路连接方式：管式、板式、法兰式、快速接头式阀芯：球形---适用于流量较小的场合，制造工艺简单。锥形---制造工艺较复杂。1.结构2.工作原理：液流由入口进入阀体，顶开阀芯（克服弹簧力），流向出油口，反向时，阀芯与阀座紧密接触。动画》2006-9-2山东理工大学交通与车辆工程学院63.职能符号：4.应用：(1)作单向阀：（开启压力较小），预先确定，是不可调的。P2P12006-9-2山东理工大学交通与车辆工程学院7(2)作背压阀：（开启压力较大），目的使在执行元件的回油腔建立压力，使其工作平稳，因此，它往往被装在回油路上。5.主要性能（1）正向最小开启压力；（2）正向流动时的压力损失；（3）反向泄漏量背压阀单向阀2006-9-2山东理工大学交通与车辆工程学院8（二）液控单向阀当需反向流动时，可用液控单向阀1.结构K控制油口2006-9-2山东理工大学交通与车辆工程学院92.作用原理当控制油口K不通压力油时，油只可以从P1进入，顶开单向阀，从P2流出；若油从P2进入，单向阀关闭，油路不通。当控制油口K通压力油时，由于活塞腔的右腔与油箱相通，所以，在压力油作用下，活塞右行，推动顶杆，将单向阀推开，使反向P2与P1相通，这样，油在两个方向上可自由相通。3.职能符号P2P1K2006-9-2山东理工大学交通与车辆工程学院104.应用（1）组成液压锁，如图，在任何一个位置都可以将油缸锁住，无论多大的外力均不能使油缸动作。（2）作立式液压缸的支撑阀。2006-9-2山东理工大学交通与车辆工程学院11二、换向阀（一）分类当液压系统中的执行元件需换向时，需要使用换向阀。1.换向阀的要求：换向平稳，灵敏可靠，无冲击，压力损失小，内部泄漏要少。2.换向阀的分类(1)按换向阀阀芯运动形式可分为：滑阀和转阀两大类。工程上应用较多的是滑阀。(2)按阀芯工作位置可分为：两位，三位和多位阀。(3)按通路情况可分为：二通，三通，四通和多通。(4)按对滑阀阀芯的控制方式不同又可分为：手动（S）、机动（C）（即行程控制换向）、电动（D-交流、E-直流）、液动（Y）、电液动（DY和EY）等。2006-9-2山东理工大学交通与车辆工程学院12（二）换向阀结构与原理1.结构所有换向阀结构上基本都有主阀体和阀芯两部分（主体结构）组成。由图可知：滑阀的阀体上开有多个通口，每个通口在阀体上有相应的沉槽，阀芯上的台肩可与两沉槽之间形成柱面密封，各通口之间是断开还是接通，取决于阀芯的不同位置，阀芯通过外力（机械力、电磁力、液压力等）在阀体内相对移动，可以停在不同的工作位置上，从而改变阀体内的通路，来达到使油路换向的目的。2006-9-2山东理工大学交通与车辆工程学院132.原理PABO2006-9-2山东理工大学交通与车辆工程学院14PA2006-9-2山东理工大学交通与车辆工程学院15PAB2006-9-2山东理工大学交通与车辆工程学院16PABO1O22006-9-2山东理工大学交通与车辆工程学院17PABO1O22006-9-2山东理工大学交通与车辆工程学院18（三）职能符号的意义1.每个方格表示阀的一个工作位置（一个位），有几个方格就有几个位，对三位阀来说，中间位为常态位，对二位阀来说，靠近弹簧的方格为常态工况。所谓常态位就是不用外部的手段使阀芯移动，而靠弹簧将阀芯定位的初始状态。2.在常态位方格外的每一条线表示一个通路，有几条线便是几通，写A/B/P/O。3.方格内各带箭头的线段表示阀内部通路情况及油流动的方向。“┴”、“┬”表示油路不通。4.左右两边（方格外）表示控制方式，弹簧表示由弹簧复位。5.靠近电磁铁等控制方式的方格，表示该电磁铁等通电或动作时的通路情况。与系统供油路连接的进油口用字母P；与系统回油路连接的回油口用字母T(或O）；与执行元件连接的工作油口则用字母A、B。有时在图形符号上还标出泄漏油口，用字母L。2006-9-2山东理工大学交通与车辆工程学院19（四）三位阀的滑阀机能当三位阀的阀芯处于中间位置时（常态位），阀的通路情况称为三位阀的滑阀机能（只有三位阀有这样机能）。滑阀的机能共有以下几种：O型：P、O、A、B均不通，执行元件双向自锁。泵不卸荷，执行元件起动平稳，因为执行元件回油腔中中充满了油。2006-9-2山东理工大学交通与车辆工程学院20M型：P、O相通，A、B关闭，执行元件双向自锁。油泵卸荷，起动平稳。2006-9-2山东理工大学交通与车辆工程学院21P型：P、A、B通，O关闭，可联成差动回路。油泵不卸荷，起动平稳。2006-9-2山东理工大学交通与车辆工程学院22Y型：A、B、O通，P关闭，执行元件呈浮动状态。泵不卸荷，起动有冲击。2006-9-2山东理工大学交通与车辆工程学院23此外还有H型，K型、X型、J型等。例如：2006-9-2山东理工大学交通与车辆工程学院24滑阀机能分析和选择：（1）系统保压：当P口堵塞时，系统保压。（2）系统卸荷：当P口与T口连通时，系统卸荷。（3）换向平稳性和精度：当A、B口都堵塞时，换向不平稳，易产生冲击，但换向精度高；当A、B口都接T口时，换向平稳，但换向精度低。（4）液压刚浮动：当A、B口互通时，卧式液压缸处于“浮动”状态。（5）任意位置停止：当A、B口堵塞，或与P口连接时，液压缸可在任意位置停下来。（6）启动平稳性：当阀在中位，液压缸某腔如果通油箱，在启动因油液无压力起缓冲，而使得启动不平稳。2006-9-2山东理工大学交通与车辆工程学院251、手动换向阀（1）结构（3）工作原理动画》利用手动操作手柄，使得阀芯相对阀体停留在某一位置。ABPoABPo自动弹簧复位式弹簧钢球定位式（2）职能符号三、换向阀的操纵方式2006-9-2山东理工大学交通与车辆工程学院262、电磁换向阀（1）结构（3）工作原理动画》电磁换向阀是利用电磁铁吸力，操纵阀芯换位的方向阀。ABPo（2）职能符号2006-9-2山东理工大学交通与车辆工程学院273、液动换向阀（1）结构ABPo（2）职能符号（3）工作原理将电磁铁换为接通控制油路的K1，K2口，即电动改为液动，由K1，K2口进入的控制油来控制滑阀的移动，仍由弹簧控制复位。（4）特点与电动和手动换向阀相对比，其阀芯的改变是油压力油来控制的。用于大流量控制。2006-9-2山东理工大学交通与车辆工程学院284、电液换向阀（1）结构（3）工作原理动画》电液换向阀是利用电磁铁和液动阀组合在一起，构成的一种组合换向阀。（2）职能符号2006-9-2山东理工大学交通与车辆工程学院29可知：（1）一般在给换向阀命名时，都按这四个特性来进行，如三位四通电磁换向阀，二位三通手动换向阀等。（2）了解了这些特征后，根据其命名便可以判断结构特点和功能。2006-9-2山东理工大学交通与车辆工程学院30四、换向阀小结位:阀芯的工作位置;通:阀体上油路的通道数;机能:中位时油路的连通方式。职能符号:ABPO控制方式:O型H型P型Y型K型手动机动电磁液动电液2006-9-2山东理工大学交通与车辆工程学院31作业：（1）三位四通电液换向阀的中位机能能否任意选定？为什么？