液压阀(方向阀)

第一节：方向控制阀64-1方向控制阀的工作原理较简单，从本质上讲，它是利用阀芯和阀体间相对位置的改变来实行阀内部某些油路的接通和断开，以满足液压系统中各换向功能的要求。方向控制阀可分为单向阀和换向阀两类。第一节方向控制阀第一节：方向控制阀64-2一、单向阀常用的单向阀有普通单向阀和液控单向阀两种。1.普通单向阀：第一节：方向控制阀64-3上图所示的阀属于管式连接阀，此类阀的油口可通过管接头和油管相连，阀体的重量靠管路支承，因此阀的体积不能太大太重。321ABAB3211—阀体；2—阀芯；3—弹簧；直通式单向阀中的油流方向和阀的轴线方向相同。典型结构与主要用途第一节：方向控制阀64-4直角式单向阀的进出油口A(P1)、B(P2)的轴线均和阀体轴线垂直。ABAB图所示的阀属于板式连接阀，阀体用螺钉固定在机体上，阀体的平面和机体的平面紧密贴合，阀体上各油孔分别和机体上相对应的孔对接，用“O”形密封圈使它们密封。第一节：方向控制阀64-5(2)对单向阀的要求①开启压力要小。②能产生较高的反向压力，反向的泄漏要小。③正向导通时，阀的阻力损失要小。④阀芯运动平稳，无振动、冲击或噪声。(3)单向阀的符号单向阀和其它阀组合后，成为组合阀，例如单向顺序阀、单向节流阀等。AB单向阀的职能符号第一节：方向控制阀64-6第一节：方向控制阀64-7液控单向阀•1-控制活塞；2-顶杆；3-单向阀芯2.液控单向阀第一节：方向控制阀64-8按其控制活塞处的泄油方式，又均有内泄式和外泄式之分。外泄式的活塞背压腔直接通油箱，一般在反向出油口压力p1较低时采用内泄式，高压系统采用外泄式。第一节：方向控制阀64-9第一节：方向控制阀64-10内泄式2-主阀芯;3-卸荷阀芯;5-控制活塞123456ABK若在控制口K加控制压力，先顶开卸荷阀芯3，B腔压力降低，活塞5继续上升并顶开主阀芯2，大量液流自B腔流向A腔，完成反向导通。此阀适用于反向压力很高的场合。带卸荷阀的液控单向阀第一节：方向控制阀64-11第一节：方向控制阀64-12双向液压锁a)结构图b)原理图1－阀体2－控制活塞3－卸荷阀芯4－锥阀(主阀芯)第一节：方向控制阀64-13第一节：方向控制阀64-14单向阀的主要用途如下：（1）单向阀开启压力一般为0.035~0.05MPa，将软弹簧更换成合适的硬弹簧，用以产生0.2~0.6MPa的背压，就成为背压阀。1-防止油液倒流；2-形成背压Q315264（2）安装在液压泵出口，防止泵倒灌。防止系统中的油液在泵停机时倒流回油箱、系统压力突然升高而损坏液压泵。（3）与其它阀组合成单向控制阀。（4）用于隔开油路之间的联系，防止油路相互干扰。防止泵倒灌1隔开油路；2组成单向平衡阀第一节：方向控制阀64-15二、换向阀换向阀是利用阀芯相对于阀体的相对运动，使不同的油路接通、关闭，从而变换液压油流动的方向，改变执行元件的运动方向。对换向阀性能的主要要求是：①油液流经换向阀时的压力损失要小(一般0.3MPa)；②互不相通的油口间的泄漏要小;③换向可靠、迅速且平稳无冲击。换向阀类型表分类方式类型按阀的结构转阀式、滑阀式按阀的操纵方式手动、机动(行程)、电磁、液动、电液动按阀的位置和通路数二位二通、二位三通……三位四通、三位五通……第一节：方向控制阀64-161.转阀式换向阀(转阀)a)工作原理图b)应用1－阀芯2－阀体第一节：方向控制阀64-17第一节：方向控制阀64-182.滑阀式换向阀(换向阀)滑阀式换向阀在液压系统中远比转阀式用得广泛，所以本章主要以滑阀式换向阀为主介绍换向阀的各项工作性能。第一节：方向控制阀64-19TPAB如下图，换向阀阀体2上开有4个通油口P、A、B、T。换向阀的通油口永远用固定的字母表示，它所表示的意义如下：P—压力油口；A、B—工作油口；T——回油口。PTBA2.滑阀式换向阀(换向阀)第一节：方向控制阀64-20PTBAPTABTPABPTABTPABTPABPTAB第一节：方向控制阀64-21下图表示阀芯处于中位时的情况,此时从P口进来的压力油没有通路。A、B两个油口也不和T口相通。PTAB第一节：方向控制阀64-22TPAB下图表示人向一侧搬动控制手柄，阀芯左移，或者说阀芯处于左位的情况。此时P口和A口相通，压力油经P、A到其它元件；从其它元件回来的油经B、阀芯中心孔，T回油箱。PTAB左位第一节：方向控制阀64-23PTABTPAB下图表示人向另一侧搬动控制手柄阀芯右移，或者说阀芯处于右位时的情况。此时，从P口进来的压力油经P、B到其它元件。从其它元件回来的油经A、T回油箱。右位第一节：方向控制阀64-24换向阀图形符号⑴用方框表示换向阀的工作位置；⑵一个方框的上边和下边与外部连接的接口数即为通路数；⑶方框内的箭头表示此位置上油路的通断状态，但箭头的方向并不一定代表油液实际流动的方向；⑷一般用P表示进油口，T或O表示回油口，A、B、C等表示与接执行元件连接的油口，用K表示控制油口,用L表示泄漏油口；⑸方框内的“┯”“┷”表示此通路被阀芯封闭，即该路不通。第一节：方向控制阀64-25换向阀主体部分的结构型式名称结构原理图图形符号使用场合二位二通阀控制油路的接通与断开(相当于一个开关)二位三通阀图3控制液流方向(从一个方向换成另一个方向)二位四通阀控制执行元件换向不能使执行元件在任一位置上停止运动执行元件正反向运动时回油方式相同三位四通阀能使执行元件在任一位置上停止运动二位五通阀不能使执行元件在任一位置上停止运动执行元件正反向运动时回油方式不同三位五通阀图11能使执行元件在任一位置上停止运动第一节：方向控制阀64-26②因P口封闭，泵不能卸荷，泵排出的压力油只能从溢流阀排回油箱。③可用于多个换向阀并联的系统。当一个分支中的换向阀处于中位时,仍可保持系统压力，不致影响其它分支的正常工作。PTABO型机能①缸的两腔被封闭,活塞在任一位置均可停住,且能承受一定的正向负载和反向负载。1）O型机能阀芯处于中位时,P,A,B,T四个油口均被封闭，其特点是：三位四通换向阀的滑阀机能第一节：方向控制阀64-272）H型机能阀芯处于中位时,P,A,B,T四个油口互通。PTABH型机能①虽然阀芯已除于中位，但缸的活塞无法停住。中位时油缸不能承受负载。②不管活塞原来是左行还是右行，缸的各腔均无压力冲击，也不会出现负压。换向平稳无冲击，换向时无精度可言③泵可卸荷。④不能用于多个换向阀并联的系统。因一个分支的换向阀一旦处于中位，泵即卸荷，系统压力为零，其它分支也就不能正常工作了。H型机能的特点如下：第一节：方向控制阀64-283）M型机能阀芯处于中位时,A、B油口被封闭，P、T油口互通。M型机能是取O型机能的上半部，H型机能的下半部组成的，故兼有二者的特点。M型机能如下：①活塞可停在任一位置上，用能承受双向负载。②缸的两腔会出现压力冲击或负压，依活塞原来的运动方向而定。活塞有前冲。③泵能卸荷。④不宜用于多个换向阀并联的系统。PTABM型机能第一节：方向控制阀64-29此种机能目的是构成差动连接油路，使单活塞杆缸的活塞增速。4）P型机能阀芯处于中位时，P、A、B油口互通，油口T被封闭。PTABP型机能第一节：方向控制阀64-30三位四通阀常用滑阀机能P、A、O口相通，B口封闭，活塞处于单向闭锁状态，泵卸荷K型P封闭，A、B、O口相通，活塞浮动，在外力作用下可移动，泵不卸荷Y型中位油口状况，特点及应用符号型式P和O封闭，A与B相通，活塞浮动，在外力作用下可移动，泵不卸荷U型P与A相通，O与B封闭，活塞处于停止位置C型P与A封闭，B与O相通，活塞停止，但在外力作用下可向一边移动，泵不卸荷J型X型四油口处于半开启状态，泵基本上卸荷，但仍保持一定压力第一节：方向控制阀64-31换向阀操纵形式操纵方式图形符号简要说明手动手动操纵，弹簧复位，中间位置时阀口互不相通机动档块操纵，弹簧复位，通口常闭电磁电磁铁操纵，弹簧复位液动液压操纵，弹簧复位，中间位置时四口互通电液动电磁铁先导控制，液压驱动，阀芯移动速度可分别由两端的节流阀调节，使系统中执行元件能得到平稳的换向第一节：方向控制阀64-32手动换向阀主要有弹簧复位和钢球定位两种形式。三位四通手动换向阀•(a)弹簧钢球定位式符号，(b)弹簧自动复位式符号手动换向阀第一节：方向控制阀64-33(a)所示为钢球定位式三位四通手动换向阀，用手操纵手柄推动阀芯相对阀体移动后，可以通过钢球使阀芯稳定在三个不同的工作位置上。(b)则为弹簧自动复位式三位四通手动换向阀。通过手柄推动阀芯后，要想维持在极端位置，必须用手扳住手柄不放，一旦松开了手柄，阀芯会在弹簧力的作用下，自动弹回中位。第一节：方向控制阀64-34三位四通手动换向阀第一节：方向控制阀64-35此类控制方式的“信号源”是缸的运动件。例如将挡块固定在运动的活塞杆上，当挡块触压阀推杆2的滚滚轮1时，推杆2即推动阀芯3换向。挡块和推杆2端部的滚轮脱离接触后，阀芯即可靠弹簧复位。此种阀的控制方式因和缸的行程有关，也有管此类阀叫“行程阀”。1—滚轮2—推杆3—阀芯机动换向阀第一节：方向控制阀64-36电磁换向阀是利用电磁铁吸力推动阀芯来改变阀的工作位置。（1）直流电磁铁和交流电磁铁阀用电磁铁根据所用电源的不同，有以下三种：①交流电磁铁。寿命较短。②直流电磁铁。需要专用直流电源，使用寿命较长。③本整型电磁铁。本整型指交流本机整流型。（2）干式、油浸式、湿式电磁铁不管是直流还是交流电磁，都可做成干式和湿式的。湿式电磁铁具有吸着声小、寿命长、温升低等优点。电磁换向阀第一节：方向控制阀64-37①干式电磁铁其线圈、铁芯与轭铁处于空气中不和油接触，常用于简单液压系统。②湿式电磁铁它和油浸式电磁铁不同之处是推杆处无密封圈。线圈和衔铁都浸在有压油液中，故散热好，摩擦小。湿式电磁铁具有吸声小、寿命长、温升低等优点，是目前应用最广的一种电磁铁。注意：由于电磁铁的吸力有限(120N)，因此电磁换向阀只适用于流量不太大的场合。当流量较大时，需采用液动或电液动控制。第一节：方向控制阀64-38三位四通电磁换向阀右电磁铁通电换向左、右电磁铁断电（复中位）左电磁铁通电换向第一节：方向控制阀64-39第一节：方向控制阀64-40液动换向阀液动换向阀是利用控制压力油来改变阀芯位置的换向阀。对三位阀而言，按阀芯的对中形式，分为弹簧对中型和液压对中型两种。图示为弹簧对中型三位四通液动换向阀，阀芯两端分别接通控制油口K1和K2。弹簧对中型三位四通液动换向阀第一节：方向控制阀64-41电液换向阀电液换向阀是电磁换向阀和液动换向阀的组合。其中，电磁换向阀起先导作用，控制液动换向阀的动作，改变液动换向阀的工作位置；液动换向阀作为主阀，用于控制液压系统中的执行元件。(a)结构图；(b)符号，(c)简化符号•l、7-单向阀;2、6-节流阀;3、5-电磁铁;4-电磁阀阀芯;8-主阀芯第一节：方向控制阀64-42三位四通电液换向阀第一节：方向控制阀64-43多路换向阀的连接方式有串联、并联等。多路换向阀并联串联第一节：方向控制阀64-44三、其它类型的换向阀电磁球阀密封性好，反应速度快，换向频率高，可达250次/min，适用范围宽，工作压力可高达63MPa。第一节：方向控制阀64-45