气液传动回路与元件安装教学课件作者李湘伟第7章.ppt

第7章方向控制阀与方向控制回路,7.1锁紧回路分析 7.2换向回路分析,返回,7.1锁紧回路分析,7.1.1项目引入 为了使工作部件能在任意位置上停留，以及在停止工作时，防止在受力的情况下发生移动，可以采用锁紧回路图2-3-1所示是防止立式液压缸停止运动时因自重而下滑的回路图2-3-2所示是液压缸活塞可以在行程的任何位置锁紧的回路上一页,下一页,返回,7.1锁紧回路分析,7.1.2项目分析过程 一、锁紧回路的工作过程及应用 图2-3-1和图2-3-2都是采用液控单向阀的锁紧回路在图2-3-1回路中，当液压缸上升过程中突然断电，或要求重物在任意位置停留时，液控单向阀可以保证液压缸活塞不自行下滑图2-3-2所示是在液压缸的进、回油路中都串接液控单向阀，液压缸活塞可以在行程的任何位置锁紧其锁紧精度只受液压缸内少量的内泄漏影响，因此锁紧精度较高这种回路被广泛用于工程机械、起重运输机械等有锁紧要求的场合上一页,下一页,返回,7.1锁紧回路分析,二、单向阀的工作原理及结构 1.普通单向阀 普通单向阀的作用是控制油液只能向一个方向流动，不允许它反向流动图2-3-3(a)所示为一种管式普通单向阀的结构。

压力油从阀体左端的通口P1流入时，克服弹簧3作用在阀芯2上的力，使阀芯向右移动，打开阀口，并通过阀芯2上的径向孔a,轴向孔从阀体右端的通口流出但是压力油从阀体右端的通口P2流入时，它和弹簧力一起使阀芯锥面压紧在阀座上，使阀口关闭，油液无法通过图2-3-3(b)所示为普通单向阀的图形符号上一页,下一页,返回,7.1锁紧回路分析,2.液控单向阀 图2-3-4(a)所示为液控单向阀的结构，它在结构上增加了控制油腔K及控制活塞1当控制口K处无压力油通入时，其功能与普通单向阀相同，压力油只能从通口P1流向通口P2，不能反向流动当控制油口K通入压力油时，活塞1推动顶杆2，顶开阀芯3，使通口P1和P2接通，正反方向均可通过油液这种用来控制液压阀工作的油液称为控制油液，一般从主油路上单独引出图2-3-4(b)所示为液控单向阀的图形符号上一页,下一页,返回,7.1锁紧回路分析,7.1.3拓展知识 一、单向阀的应用 液控单向阀控制油的压力不应低于主油路压力的30%-50%为了使活塞无背压阻力，另设一外泄油口五，与油箱接通 单向阀的开启压力仅有0.035-0. 1 MPa，在回路中用来阻止油液逆向流动若将弹簧换为硬弹簧，使其开启压力达到0. 2 - 0. 6 M Pa，则可将其作为背压阀用，使回油保持一定压力。

液控单向阀单向密封性好，常用于执行元件需要长时间保压、锁紧的系统也常用于防止立式液压缸停止运动时因自重而下滑的回路中上一页,下一页,返回,7.1锁紧回路分析,二、单向阀安装使用注意事项 注意认清进、出油口的方向，保证安装正确，否则会影响液压系统的正常工作特别是单向阀用在泵的出口，如反向安装可能损坏泵或烧坏电机单向阀安装位置不当，会造成自吸能力弱的液压泵的吸空故障，尤以小排量的液压泵为甚故应避免将单向阀直接安装于液压泵的出口，尤其是液压泵为高压叶片泵、高压柱塞泵以及螺杆泵时，应尽量避免如迫不得已，单向阀必须直接安装于液压泵出口时，应采取必要措施，防止液压泵产生吸空故障如采取在连接液压泵和单向阀的接头或法兰上开一排气口当液压泵产生吸空故障时，可以松开排气螺塞，使泵内的空气直接排出，若还不够，可自排气口向泵内灌油解决或者使液压泵的吸油口低于油箱的最低液面，以便油液靠自重能自动充满泵体;或者选用开启压力较小的单向阀等措施上一页,下一页,返回,7.1锁紧回路分析,单向阀闭锁状态下泄漏量是非常小的甚至为零但是经过一段时期的使用，因阀座和阀芯的磨损就会引起泄漏而且有时泄漏量非常大，会导致单向阀的失效。

故磨损后应注意研磨修复 7.1.4 项目思考 普通单向阀和液控单向阀在液压系统中有哪些应用? 请根据图2-3-5，试分析带有卸荷阀芯的液控单向阀的工作原理上一页,返回,7.2换向回路分析,7.2.1 项目引入 换向回路是利用换向阀来通断油路或改变油液流动方向，从而实现液压执行元件及其驱动机构的启动、停止或变换运动方向图2-3-6所示为用机动换向阀作先导阀实现连续的往复运动图2-3-7所示为用电磁换向阀实现完整工作循环下一页,返回,7.2换向回路分析,7.2.2 项目分析过程 一、换向回路的工作过程及应用 图2-3-6回路所示，在图示位置，压力油经换向阀C进入液压缸的右腔，液压缸的左腔回油经换向阀C流回油箱，活塞左移当挡铁压动机动换向阀A后，控制油液经阀A进入阀C左端，C右端油液经机动换向阀召流回油箱，阀C变为左位工作这时压力油经阀C进入液压缸左腔，活塞右移，释放阀A当挡铁压动阀召后，控制油液进入阀C右端，阀C变为右位工作，活塞左移实现连续往复运动上一页,下一页,返回,7.2换向回路分析,如图2-3-7所示，当1YA,3YA通电时，压力油经换向阀A左位进入液压缸左腔，液压缸右腔回油经换向阀月左位也进入液压缸左腔，实现液压缸的差动连接，这时活塞快速右移，为“快进”;3YA断电时，液压缸右腔经阀月中位回油，活塞仍右移，为“工进”;当1YA断电，2YA,4YA通电时，压力油经阀A右位、阀月右位进入液压缸右腔，液压缸左腔经阀A,B右位回油，活塞左移，为“快退”;2YA, 4YA断电，活塞停止，压力油经阀A中位卸荷，为“停止”。

实现完整工作循环上一页,下一页,返回,7.2换向回路分析,二、换向阀的工作原理及结构 1.换向阀的工作原理 换向阀按阀芯相对于阀体的运动方式分为滑阀式和转阀式 (1)滑阀式换向阀 图2-3-8(a)所示为滑阀式换向阀的工作原理图，当阀芯向右移动一定的距离时，由液压泵输出的压力油从阀的P口经A口输向液压缸左腔，液压缸右腔的油经召口流回油箱，液压缸活塞向右运动;反之，若阀芯向左移动某一距离时，液流反向，活塞向左运动图2-3-8(b)为其图形符号上一页,下一页,返回,7.2换向回路分析,(2)转阀 图2-3-9 (a)所示为转动式换向阀(简称转阀)的工作原理图该阀由阀体1、阀芯2和使阀芯转动的操作手柄3组成，在图示位置，通口P和A相通、召和，T相通;当操作手柄转换到“止”位置时，通口P,A,B和，T均不相通，当操作手柄转换到另一位置时，则通口P和召相通，A和T相通图2-3-9 (b)所示为转阀的图形符号上一页,下一页,返回,7.2换向回路分析,2.换向阀的结构 (1)机动换向阀 机动换向阀又称行程阀，主要用来控制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。

图2-3-10(a)为滚轮式二位三通常闭式机动换向阀，在图示位置阀芯2被弹簧1压向上端，油腔P和A通，B口关闭当挡铁或凸轮压住滚轮4，使阀芯2移动到下端时，就使油腔P和A断开，P和召接通，A口关闭图2-3-10(b)所示为其图形符号 (2)电磁换向阀 电磁换向阀是利用电磁铁的通电吸合与断电释放而直接推动阀芯来控制液流方向它是电气系统和液压系统之间的信号转换元件上一页,下一页,返回,7.2换向回路分析,图2-3-11(a)所示为二位三通交流电磁阀结构在图示位置，油口P和A相通，油口B断开;当电磁铁通电吸合时，推杆2将阀芯3推向右端，这时油口P和A断开，而与召相通当电磁铁断电释放时，弹簧4推动阀芯复位图2-3-11(b)为其图形符号 图2-3-12所示为三位五通电磁换向阀结构，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T2通，T1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，五个油口全堵死上一页,下一页,返回,7.2换向回路分析,(3)液动换向阀 液动换向阀是利用控制油路的压力油来改变阀芯位置的换向阀阀芯是由其两端密封腔中油液的压差来移动的。

图2-3-13所示，当压力油从K2进入滑阀右腔时，K1接通回油，阀芯向左移动，使P和P相通，A和，T相通;当K1接通压力油， K2接通回油，阀芯向右移动，使P和A相通，P和，T相通;当K1和K2都未接通压力油时，阀芯回到中间位置，P,T,A,B四个油口全堵死上一页,下一页,返回,7.2换向回路分析,(4)电液换向阀 电液换向阀由电磁换向阀和液动换向阀组合而成电磁换向阀起先导作用，它可以改变控制液流的方向，从而改变液动换向阀的位置液动换向阀是主阀，用来切换系统主油路这样用较小的电磁铁就能控制较大的液流 图2-3-14所示为三位四通电液换向阀该阀的工作状态(不考虑内部结构)和普通电磁阀一样，但工作位置的变换速度可通过阀上的节流阀调节 当电磁换向阀芯处于中位，液动换向阀芯在弹簧作用下也处于中位，主阀上的P,T,A,B四个油口全堵死当左端电磁铁通电时，控制油液经电磁换向阀和左端单向阀进入主阀左腔，推动主阀芯右移，此时主阀芯右端的回油经右面的节流口及电磁回油箱，使P和A相通，B和T相通反之，当右端电磁铁通电时，主阀芯左移，使P和B相通，A和T相通上一页,下一页,返回,7.2换向回路分析,(5)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2-3-15(a)为自动复位式手动换向阀，手柄左扳则阀芯右移，阀的油口P和A通，B和T通;手柄右扳则阀芯左移，阀的油口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)图2-3-15(c)为其图形符号 如果将该阀阀芯右端弹簧3的部位改为图2-3-15(b)的形式，即成为可在三个位置定位的手动换向阀，图2-3-15(d)为其图形符号图上一页,下一页,返回,7.2换向回路分析,7.2.3拓展知识 一、换向阀的操纵方式、符号与中位机能 1.换向阀的操纵方式 按操作方式不同，换向阀可分为手动、机动、电磁动、液动和电液动换向阀等其符号如图2-3-16所示 2.图形符号的意义 (1)位数 位数是图形符号中的方格数，表示阀内阀芯可移动的位置数，有几个方格就表示有几个工作位置可分为二位、三位、多位换向阀其符号如图2-3-17所示上一页,下一页,返回,7.2换向回路分析,(2)通数 通数是指阀上各种接油管的进、出口，进油口通常标为P，回油口则标为，T出油口则以A来表示箭头表示两油口连通，但不表示流向⊥”表示油口被堵在每个方格内，箭头两端或“⊥”符号与方格的交点数为油口的通路数。

几通就表示有几根主油管与阀相通可分为二通、三通、四通、五通等其符号如图2-3-17所示 (3)常态位 三位换向阀的中间一格及二位换向阀侧面画有弹簧的那一格为常态位，也是阀芯在原始状态下的通路状况其余方格为经控制操纵后达到的位置在画液压系统图时，油路与换向阀的连接一般应画在常态位方格上上一页,下一页,返回,7.2换向回路分析,3.换向阀的中位机能 各种操纵方式的三位四通和三位五通式换向阀，阀芯在中间位置时，各油口的连通情况称为换向阀的中位机能其常用的有O形、H形、P形、K形、M形等 在分析和选择阀的中位机能时，通常考虑以下几点: ①系统保压当P口被堵塞，系统保压，液压泵能用于多缸系统当P口不太通畅地与，T口接通时(如X形)，系统能保持一定的压力供控制油路使用 ②系统卸荷P口通畅地与，T口接通时，系统卸荷 ③启动平稳性阀在中位时，液压缸某腔如通油箱，则启动时该腔内因无油液起缓冲作用，启动不太平稳上一页,下一页,返回,7.2换向回路分析,④液压缸“浮动”和在任意位置上的停止阀在中位，当A,B两口互通时，卧式液压缸呈“浮动”状态，可利用其他机构移动工作台，调整其位置当A,B两口堵塞或与P口连接(在非差动情况下)，则可使液压缸在任意位置处停下来。

三位五通换向阀的机能与上述相仿 二、换向阀的主要性能 以电磁阀的项目为最多，它主要包括下面几项: 1.工作可靠性 工作可靠性指电磁铁通电后能。