液压与气压传动教材课件(华中科技大学)-液压方向控制阀

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普通单向阀
普通单向阀是只允许液 流一个方向流动， 流一个方向流动，反向则 被截止的方向阀。 被截止的方向阀。要求正 向液流通过时压力损失小， 向液流通过时压力损失小， 反向截止时密封性能好。 反向截止时密封性能好。 图形符号 左端进油·，压力油作用在阀芯左端， 工作原理 左端进油 ，压力油作用在阀芯左端，克服右端弹 簧力使阀芯右移，阀口开启，油液从右端流出；若右端进油， 簧力使阀芯右移，阀口开启，油液从右端流出；若右端进油，压力 油与弹簧同向作用，将阀芯紧压在阀座孔上，阀口关闭， 油与弹簧同向作用，将阀芯紧压在阀座孔上，阀口关闭，油液被截 止不能通过。 止不能通过。 正向开启压力只需（ 反向截止时为线密封， ～ 正向开启压力只需（0.03～0.05 ）MPa，反向截止时为线密封， 且密封力随压力增高而增大，密封性能良好。 且密封力随压力增高而增大，密封性能良好。开启后进出口压力差 华中科技大学 压力损失） （压力损失）为（0.2～0.3 ）MPa.。 。
电磁球阀简介
主要由左、 结构 主要由左、 右阀座、球阀、 右阀座、球阀、操作 杠杆、 杆、杠杆、弹簧等组 成。p 口压力油除通 过右阀座孔作用在球 阀的右边外， 阀的右边外，还经过 阀体上的通道 b 进入 操纵杆的空腔并作用 在球阀的左边， 在球阀的左边，球阀 所受轴向液压力平衡。 所受轴向液压力平衡。 对油液污染不敏感，换向性能好；密封性能好， 特点 对油液污染不敏感，换向性能好；密封性能好，最高压力 电磁吸力经杠杆放大后传给阀芯，推力大； 可达63MPa；电磁吸力经杠杆放大后传给阀芯，推力大；使用 介质的粘度范围大，可直接用于高水基、乳化液； 介质的粘度范围大，可直接用于高水基、乳化液；加工装配工艺 难度较大，成本较高。 难度较大，成本较高。 华中科技大学 主要用在超高压小流量液压系统或作插装阀的先导阀。 主要用在超高压小流量液压系统或作插装阀的先导阀。
液控单向阀的应用 用于保压回路 用于锁紧回路
需要指出，控制压力油油口不工作时， 需要指出，控制压力油油口不工作时，应使其通回油 否则控制活塞难以复位，单向阀反向不能截止液流。 箱，否则控制活塞难以复wenku.baidu.com，单向阀反向不能截止液流。 华中科技大学
换向阀
换向阀是利用阀芯在阀体孔内作相对运动， 换向阀是利用阀芯在阀体孔内作相对运动，使油路接通 或切断而改变油流方向的阀。 或切断而改变油流方向的阀。 换向阀的分类 按结构形式可分：滑阀式、转阀式、球阀式。 按结构形式可分：滑阀式、转阀式、球阀式。 按阀体连通的主油路数可分：两通、三通、四通…等 按阀体连通的主油路数可分：两通、三通、四通 等。 按阀芯在阀体内的工作位置可分：两位、三位、 按阀芯在阀体内的工作位置可分：两位、三位、四位 等。 按操作阀芯运动的方式可分：手动、机动、电磁动、 按操作阀芯运动的方式可分：手动、机动、电磁动、 液动、电液动等。 液动、电液动等。 按阀芯定位方式分：钢球定位式、弹簧复位式。 按阀芯定位方式分：钢球定位式、弹簧复位式。 下面以滑阀式换向阀为例讲解期工作原理。 下面以滑阀式换向阀为例讲解期工作原理。
普通单向阀的应用 常被安装在泵的出口， 常被安装在泵的出口，一方面防止压力冲击影 响泵的正常工作， 响泵的正常工作，另一方面防止泵不工作时系 统油液倒流经泵回油箱。 统油液倒流经泵回油箱。 被用来分隔油路以防止高低压干扰。 被用来分隔油路以防止高低压干扰。 与其他的阀组成单向节流阀、单向减压阀、 与其他的阀组成单向节流阀、单向减压阀、单 向顺序阀等，使油液一个方向流经单向阀， 向顺序阀等，使油液一个方向流经单向阀，另 一个方向流经节流阀等。 一个方向流经节流阀等。 安装在执行元件的回油路上， 安装在执行元件的回油路上，使回油具有一定 背压。 背压。作背压阀的单向阀应更换刚度较大的弹 其正向开启压力为（ ～ 簧，其正向开启压力为（ 0.3～0.5）MPa。
方向控制阀
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方向控制阀用在液压系统中控制液流的方向。 方向控制阀用在液压系统中控制液流的方向。 它包括单向阀和换向阀。 它包括单向阀和换向阀。
单向阀有普通单向阀和液控单向阀。 单向阀有普通单向阀和液控单向阀。 换向阀按操作阀芯运动的方式可分为手动、机动、 换向阀按操作阀芯运动的方式可分为手动、机动、 电磁动、液动、电液动等。 电磁动、液动、电液动等。
如果将两端电磁铁与弹簧对中机构组合， 如果将两端电磁铁与弹簧对中机构组合，又可组成三位的 电磁换向阀，电磁铁得电分别为左右位， 电磁换向阀，电磁铁得电分别为左右位，不得电为中位 常位）。 （常位）。 电磁吸力有限， 电磁吸力有限，电磁换向阀最大通流量小于100 L/min。 对液动力较大的大流量阀则应选用液动换向阀或电液换向 阀。
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换向阀的性能
换向可靠性：换向信号发出后阀芯能灵敏地移到工作位置； 换向可靠性：换向信号发出后阀芯能灵敏地移到工作位置； 换向 信号撤除后阀芯能自动复位。同一通径的电磁阀，机能不同， 信号撤除后阀芯能自动复位。同一通径的电磁阀，机能不同，可 靠换向的压力流量范围不同，一般用工作极限曲线表示。 靠换向的压力流量范围不同，一般用工作极限曲线表示。 压力损失：包括阀口压力损失和流道压力损失。 压力损失：包括阀口压力损失和流道压力损失。换向阀的压力损 失除与通流量有关，还与阀的机能、阀口流动方向有关， 失除与通流量有关，还与阀的机能、阀口流动方向有关，一般不 超过1MPa。 内泄漏量：滑阀式换向阀为环形间隙密封，工作压力越高， 内泄漏量：滑阀式换向阀为环形间隙密封，工作压力越高， 内泄 漏越大。泄漏不仅带来功率损失，而且引起油液发热。 漏越大。泄漏不仅带来功率损失，而且引起油液发热。因此阀芯 与阀体要同心，并要有足够的封油长度。 与阀体要同心，并要有足够的封油长度。 换向平稳性： 冲击要小。 换向平稳性：就是要求换向时压力 冲击要小。手动换向阀和电液 换向阀可以控制换向时间来减小换向冲击。 换向阀可以控制换向时间来减小换向冲击。 换向时间和换向频率： 换向时间和换向频率：交流电磁铁的换向时间约为0.03~0.15s， 直流电磁铁的换向时间约为0.1~0.3s；换行频率为60~240次 华中科技大学 /min。
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滑阀式换向阀的结构
阀芯与阀体 孔配合处为台 肩，阀体孔内 沟通油液的环 形槽为沉割槽。 形槽为沉割槽。 阀体在沉割槽 处有对外连接 油口。 油口。 阀芯台肩和阀体沉割槽可以是两台肩三沉割槽， 阀芯台肩和阀体沉割槽可以是两台肩三沉割槽，也可 以是三台肩五沉割槽。当阀芯运动时， 以是三台肩五沉割槽。当阀芯运动时，通过阀芯台肩 开启或封闭阀体沉割槽， 开启或封闭阀体沉割槽，接通或关闭与沉割槽相通的 油口。 油口。 华中科技大学
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电磁换向阀
阀芯运动是藉助于电磁力和弹簧力的共同作用。电磁铁不得电， 阀芯运动是藉助于电磁力和弹簧力的共同作用。电磁铁不得电，阀 芯在右端弹簧的作用下，处于左极端位置（右位），油口p与 通 ），油口 芯在右端弹簧的作用下，处于左极端位置（右位），油口 与A通， B不通；电磁铁得电产生一个电磁吸力，通过推杆推动阀芯右移， 不通； 不通 电磁铁得电产生一个电磁吸力，通过推杆推动阀芯右移， 则阀左位工作，油口p与 通 不通。 则阀左位工作，油口 与B通，A不通。 不通 电磁铁可以是直流、交流或交本整流的。 电磁铁可以是直流、交流或交本整流的。 两位电磁阀有弹簧复位式（一个电磁铁）和钢球定位式（ 两位电磁阀有弹簧复位式（一个电磁铁）和钢球定位式（两个 华中科技大学 电磁铁）。 电磁铁）。
位、 通 及 图 形 符 号
动画
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手动（机动） 手动（机动）换向阀
阀芯运动是藉助于机 械外力实现的。其中， 械外力实现的。其中， 手动换向阀又分为手 动和脚踏两种； 动和脚踏两种；机动 换向阀则通过安装在 运动部件上的撞块或 凸轮推动阀芯。 凸轮推动阀芯。特点 是工作可靠。 是工作可靠。 根据阀芯的定位方式 分为 弹簧钢球定位式 弹簧自动复位式
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液控单向阀
工作原理
当控制油口不通 压力油时， 压力油时，油液 只能从p1→p2； ； 当控制油口通压 力油时， 力油时，正、反 向的油液均可自 由通过。 由通过。 根据控制活塞上 腔的泄油方式不 同分为内泄式和 外泄式。 外泄式。 复式结构液控单向阀，单向阀芯内装有卸载小阀芯。 复式结构液控单向阀，单向阀芯内装有卸载小阀芯。控制活塞上 行时先顶开小阀芯使主油路卸压，再顶开单向阀阀芯， 行时先顶开小阀芯使主油路卸压，再顶开单向阀阀芯，其控制压力仅 ％，没有卸载小阀芯的液控单向阀的控制压力为工 为工作压力的 4.5％，没有卸载小阀芯的液控单向阀的控制压力为工 作压力的40 ％～50 ％。 华中科技大学
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电液换向阀
电液换向阀是由 电磁换向阀与液 动换向阀组合而 成，液动换向阀 实现主油路的换 称为主阀； 向，称为主阀； 电磁换向阀改变 液动阀控制油路 的方向， 的方向，称为先 导阀。 导阀。
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电液换向阀工作原理要点
为保证液动阀回复中位， 为保证液动阀回复中位， 电磁阀的中位必须是A、 、 电磁阀的中位必须是 、B、 T油口互通。 油口互通。 油口互通 控制油可以取自主油路的p 控制油可以取自主油路的 内控）， ），也可以另设 口（内控），也可以另设 独立油源（外控）。 ）。采用 独立油源（外控）。采用 内控时， 内控时，主油路必须保证 最低控制压力（0.3～ 最低控制压力（ 0.5MPa)；采用外控时， ；采用外控时， 独立油源的流量不得小于 主阀最大通流量的15 ％， 以保证换向时间要求。 以保证换向时间要求。 电磁阀的回油可以单独引出（外排），也可以在阀体内与主阀回 电磁阀的回油可以单独引出（外排），也可以在阀体内与主阀回 ）， 油口沟通，一起排回油箱（内排）。 油口沟通，一起排回油箱（内排）。 液动阀两端控制油路上的节流阀可以调节主阀的换向速度。 液动阀两端控制油路上的节流阀可以调节主阀的换向速度。 华中科技大学
滑阀的 中位机能
三位的滑阀在中位时各 油口的连通方式体现了 换向阀的控制机能， 换向阀的控制机能，称 之为滑阀的中位机能。 之为滑阀的中位机能。 不同滑阀机能的滑阀， 不同滑阀机能的滑阀， 阀体是通用的， 阀体是通用的，仅阀芯 台肩的尺寸和形状不同。 台肩的尺寸和形状不同。 滑阀机能的应用： 滑阀机能的应用： 使泵卸载的有H、 、 使泵卸载的有 、K、 M型；使执行元件停止 型 的有O、 型 的有 、M型；使执行 元件浮动的有H、 型 元件浮动的有 、Y型； 使液压缸实现差动的有 P型。 型