方向控制阀

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向阀的图形符号。
❖ 液动换向阀对阀芯的操纵推力很大,因 此适用于压力高、流量大、阀芯移动行 程长的场合。这种阀通过一些简单的装 置可使阀芯的运动速度得到调节。
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向,称 为主阀;电磁换向阀改变液动阀控制油路的 方向,称为先导阀。
通油液的环形槽为沉割槽。阀体在沉割槽处
有对外连接油口。
❖ 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,通过阀芯台肩开启或封闭阀体沉 割槽,接通或关闭与沉割槽相通的油口。
位 、 通 及 图 形 符 号形符号表示的含义❖ 用方框表示阀的工作位置,方框数 即“位”数。
图形符号:
作用:换向、停止。
APB O
5. 两位五通
图形符号:
O1 A P B O2
作用:换向、两种回油方式。
6. 三位五通
图形符号:
O1 A P B O2
作用:换向、停止、回油不同。
手动(机动)换向阀
❖ 阀芯运动是藉助于机械外力实现的。 ❖ 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
机动换向阀通常是弹簧复位式的二位阀。它的结构 简单,动作可靠,换向位置精度高,改变挡块的迎角或 凸轮外形,可使阀芯获得合适的移动速度,进而控制换 向时间,减小液压执行元件的换向冲击。但这种阀只能 安装在工作部件附近,因而连接管路较长,使整个液压
装置不紧凑。
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,阀芯在右端弹簧的作用下,处于左极端位置 (右位),油口p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,则阀左位工作,油 口p与B通,A不通。
▪ 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,不得电
为中位(常位)。
▪ 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。
电磁铁按所接电源的不同,分交流和直流两种基本类 型。交流电磁阀使用方便,启动力大,但换向时间短(约 0.03 ~ 0.05 s),换向冲击大,噪声大,换向频率低,而 且当阀芯被卡住或由于电压低等原因吸合不上时,线圈易 烧坏。直流电磁阀需直流电源或整流装置,但换向时间长 (约0.1 ~ 0.3 s),换向冲击小,换向频率允许较高,而 且有恒电流特性,当电磁铁吸合不上时,线圈不会被烧坏, 故工作可靠性高。还有一种整型(本机整流型)电磁铁, 其上附有二极管整流线路和冲击电压吸收装置,能把接入
❖ 当多路阀如图(c)所示顺序单动式组合时,液 压泵按顺序向各执行元件供油。操作前一个阀时, 就切断了后面阀的油路,从而可以防止各执行元 件之间的动作干扰。
❖ 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,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。
❖ 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。
❖ 由于手动换向阀需要人力操纵,故只适用于间歇动 作且要求人工控制的小流量场合。使用中须注意: 定位装置或弹簧腔的泄漏油需单独用油管接入油箱, 否则漏油积聚会产生阻力,以至于不能换向,甚至 造成事故。其他换向阀也有同样问题,在使用换向 阀必须予以注意。
❖ 机动换向阀又称行程换向阀,它依靠安装 在运动部件上的挡块或凸轮,推动阀芯移 动实现换向。
的交流电整流后自用,因而兼具了前述两者的优点。
液动换向阀
❖ 液动换向阀利用控制油路的压力油推动阀芯 实现换向,因此它可以制造成流量较大的换 向阀。
图所示为三位四通液动换向阀。当其两端 控制油口K1和K2均不通入压力油时,阀芯在 两端弹簧的作用下处于中位;当K1进压力油, K2接油箱时,阀芯移至右端,P通A,B通T; 反之,K2进压力油,K1接油箱时,阀芯移至 左端,P通B,A通T。右图为三位四通液动换
图形符号:
▪ 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,压力油与弹簧同向作用, 将阀芯紧压在阀座孔上,阀口关闭,油液被截止 不能通过。
▪ 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。开启后进出口压力差(压力损失)
中位机能应用
系统保压 : 中位为“O” 型,如图所示, 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。
由换向阀和液控单向 阀所组成的锁紧回路见 图。锁紧回路的功能是 使液压执行元件不工作 时切断其进、出油液通 路,使液压执行元件能 在任意位置上停留,并 且不会在外力的作用下 移动其位置。
❖ 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。
在电液换向阀中,控制主油路的主阀芯不是 靠电磁铁的吸力直接推动的,而是靠电磁铁操纵 控制油路上的压力油液推动的,因此推力可以很 大,操纵也很方便。此外,主阀芯向左或向右的 运动速度可分别由左节流阀或右节流阀来调节, 这使系统中的执行元件能够得到平稳无冲击的换 向。所以,这种操纵形式的换向性能比较好,它 适用于高压、大流量的液压传动系统。
方向控制阀
授课教师:梁 斌
❖ 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。
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、电磁动、液动、电液动等。
普通单向阀
普通单向阀是只允许液流一个方向流 动,反向则被截止的方向阀,又称为逆止 阀或止回阀。要求正向液流通过时压力损 失小,反向截止时密封性能好。
制换向冲击,提高效率
行 换向精度高,冲出量小 程 控 制
换向过程中的冲出量 受运动部件的速度和其 他因素影响,换向精度不 高
制动行程恒定不变,制 动时间的长短和换向冲 击的大小受运动部件速 度影响
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。
❖ 箭头表示两油口连通,并不表示流 向;“⊥”或“T”表示此油口不 通流。
❖ 在一个方框内,箭头或“⊥”符号 与方框的交点数为油口的通路数, 即“通”数。
❖ P表示压力油的进口,T表示与油箱连 通的回油口,A和B表示连接其他工作 油路的油口。
❖ 三位阀的中位及二位阀侧面画有弹簧 的那一方框为常态位。在液压原理图 中,换向阀的油路连接一般应画在常 态位上。二位二通阀有常开型(常态位 置两油口连通)和常闭型(常态位置两油 口不连通)。
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,称之为滑阀的中位机能。
❖ 不同滑阀机能的滑阀,阀体是通用的,仅阀芯 台肩的尺寸和形状不同。
❖ 滑阀机能的应用: 使泵卸载的有H、K、M型;使执行元件停止
的有O、M型;使执行元件浮动的有H、Y型; 使液压缸实现差动的有P型。
当换向阀的中位机能为O或M等型时,从原理上讲 不需要液控单向阀也能使液压缸锁紧。但由于换向阀 多为滑动式结构,存在较大的泄漏,锁紧功能较差, 只能用于锁紧时间短且要求不高处。
液压锁和中位机能的锁紧回路区别
优点
缺点
制动时间可以根据主机
时 间 控
部件运动速度的快慢,惯 性大小通过2个节流阀的
制 开口量得到调节,以便控
液控单向阀的应用
▪ 用于保压回路
▪ 用于锁紧回路
控制压力油油口不工作时,应使其通回油箱,否则控制 活塞难以复位,单向阀反向不能截止液流。
换向阀
❖ 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。
❖ 换向阀的分类
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
中位机能应用
液压缸快进:中位“P” 型,如图所示,当换 向阀于中位时,因P、 A、B相通,故可用 作差动回路。
中位机能应用
系统卸荷:中位“M”型, 如图所示,当方向阀于中 位时,因P、T口相通, 泵输出的油液不经溢流阀 即可流回油箱,由于直接 接油箱,所以泵的输出压 力近似为零,也称泵卸荷, 减少功率损失。
普通型液控单向阀存在的问题:反向导通时,打 开阀芯需要很高的控制压力。
解决措施:打开阀芯前减小进出口压力差 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,其控制压力仅为工 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 %。
❖ 当多路阀如图(a)所示并联组合时,液压泵可 以同时对三个或其中任意一个执行元件供油。在 对三个执行元件同时供油的情况下,由于负载不 同,三者将先后动作。
❖ 当多路阀如图(b)所示串联式组合时,液压泵依 次向各执行元件供油,第一个阀的回油口与第二个 阀的压力油口相连。各执行元件可单独动作,也可 同时动作。在三个执行元件同时动作的情况下,三 个负载压力之和不应超过液压泵压力。
方向流经节流阀等。
▪ 安装在执行元件的回油路上,使回油具有一定背
压。作背压阀的单向阀应更换刚度较大的弹簧,
其正向开启压力为( 0.3~0.5)MPa。
液控单向阀
❖ 工作原理
当控制油口不通压力油时,油液只能从p1→p2;
当控制油口通压力油时,正、反向的油液均可自 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。
当1YA通电、2YA断电时,电磁阀芯移至右端, 电磁阀左位工作,控制压力油经过 P′→A′→单向阀 →主阀芯左端油腔,而回油经主阀芯右端油腔→节 流阀→B′→T′→油箱。于是,主阀芯在左端液压推 力的作用下移至右端,即主阀左位工作,主油路P
通A,B通T。
电液换向阀工作原理要点
▪ 为保证液动阀回复中位,电磁
在图中,当换向阀处于左位或右位时,液控单向 阀控制油口X2或X1通入压力油,液压缸的回油便可 反向流过单向阀口,这时的活塞可向右或向左运动。 到了该停留的位置时,只要使换向阀处于中位,因为 换向阀的中位机能是H型,控制油直接通油箱,所以 控制压力立即消失(Y型中位机能亦可),液控单向 阀不再双向导通,液压缸因两腔油液被封死便被锁紧。 由于液控单向阀中的单向阀采用座阀结构,密封性好, 泄漏极小,故有液压锁之称。
为(0.2~0.3 )MPa.
▪ 普通单向阀的应用
▪ 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,另一方面防止泵不工作时系统油
液倒流经泵回油箱。
▪ 被用来分隔油路以防止高低压干扰。

使执行元件运动平稳,防止
与其他的阀组成单液向压节系统流停阀机、时单空向气减进入压系阀、单向
顺序阀等,使油液一统个,但方回向油流阻经力单增向大。阀,另一个
❖ 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/min。
多路换向阀
多路换向阀是一种集中布置的组合式手动换向阀, 常用于工程机械等要求集中操纵多个执行元件的液压设 备中。多路阀的组合方式有并联式、串联式和顺序单动 式三种,符号如图所示。
阀的中位必须是A、B、T油口 互通。
▪ 控制油可以取自主油路的p口
(内控),也可以另设独立油 源(外控)。采用内控时,主 油路必须保证最低控制压力 (0.3~0.5MPa);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。
❖ 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)。
❖ 一个换向阀完整的图形符号还应表示 出操纵方式、复位方式和定位方式等。
1. 两位两通
图形符号:
A
P
作用:控制油路的通与断
2. 两位三通
图形符号:
作用:控制液流方向
AP
B
3. 两位四通
图形符号:
P — 压力油口 O — 回油口 A、B — 分别接执行元件的两腔
作用:控制执行元件换向
4. 三位四通
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