长安大学第六章方向阀和方向控制回路_龙水根_液压传动.ppt

单向阀和液控单向阀单向阀和液控单向阀第六章第六章 方向阀和方向控制回路方向阀和方向控制回路换向阀换向阀方向控制回路方向控制回路 6-1 6-1 单向阀和液控单向阀单向阀和液控单向阀一、一、单向阀单向阀二、二、液控单向阀液控单向阀 三、三、双向液压锁双向液压锁 单向阀只允许油液某一方向流动，而反向截止单向阀只允许油液某一方向流动，而反向截止这种阀也称为止回阀对单向阀的主要性能要求是：这种阀也称为止回阀对单向阀的主要性能要求是：油液通过时压力损失要小；反向截止密封性要好油液通过时压力损失要小；反向截止密封性要好其结构如图压力油从其结构如图压力油从P P1 1进入，克服弹簧力推动阀进入，克服弹簧力推动阀芯，使油路接通，压力油从芯，使油路接通，压力油从P P2 2流出；当压力油从反流出；当压力油从反向进入时，油液压力和弹簧力将阀芯压紧在阀座上，向进入时，油液压力和弹簧力将阀芯压紧在阀座上，油液不能通油液不能通 过单向阀都采用图过单向阀都采用图 示的座阀式结构，这示的座阀式结构，这 有利于保证良好的反有利于保证良好的反 向密封性能向密封性能一、单向阀一、单向阀二、液控单向阀二、液控单向阀 如图所示，液控单向阀下部如图所示，液控单向阀下部有一控制油口有一控制油口K，当控制口不通当控制口不通压力油时，此阀的作用与单向阀压力油时，此阀的作用与单向阀相同；但当控制口通以压力油时，相同；但当控制口通以压力油时，阀就保持开启状态，液流双向都阀就保持开启状态，液流双向都能自由通过。

图上半部与一般单能自由通过图上半部与一般单向阀相同，下半部有一控活塞向阀相同，下半部有一控活塞1，控制油口，控制油口K通以一定压力的压通以一定压力的压力油时，推动活塞力油时，推动活塞1并通过推杆并通过推杆2使锥阀芯使锥阀芯3抬起，阀就保持开启抬起，阀就保持开启状态 图中为带卸荷阀芯的液压单向阀阀芯结构，活图中为带卸荷阀芯的液压单向阀阀芯结构，活塞背面全部受到进油压力作用，塞背面全部受到进油压力作用， 此时控制口此时控制口K的压力必须超过的压力必须超过 P1腔压力才能使活塞腔压力才能使活塞1运动并顶运动并顶 开锥阀芯开锥阀芯3当P2腔压力较高时腔压力较高时 ， 顶开锥阀顶开锥阀3所需的控制压力可能所需的控制压力可能 很高为了减少控制口很高为了减少控制口K的开启的开启 压力，在锥阀压力，在锥阀3内部增加了一个内部增加了一个 卸荷阀芯卸荷阀芯6在控制活塞顶起锥在控制活塞顶起锥 阀阀3之前先顶起卸荷阀芯之前先顶起卸荷阀芯6,上腔上腔 压力有了这一结构压力有了这一结构,液控单向阀液控单向阀 便可控制较高的油压而不需增加便可控制较高的油压而不需增加 控制活塞的直径合和使用过高的控制活塞的直径合和使用过高的 控制油压。

控制油压具有漏油油口的结构三、双向液压锁三、双向液压锁 如图所示，使两个液控单向阀共用一个阀体如图所示，使两个液控单向阀共用一个阀体1 1和一个控制活塞和一个控制活塞2 2，而顶杆，而顶杆3 3分别置于控制活塞两端，分别置于控制活塞两端，这样就成为双向液压锁当这样就成为双向液压锁当P P1 1腔通压力油时，一方腔通压力油时，一方面油液通过左阀到面油液通过左阀到P P2 2腔，另一方面使右阀顶开，保腔，另一方面使右阀顶开，保持持P P4 4与与P P3 3腔畅通同样当腔畅通同样当P P3 3腔通压力油时一方面油腔通压力油时一方面油液通过右阀到液通过右阀到P P4 4腔，另一方面使左阀顶开，保持腔，另一方面使左阀顶开，保持P P2 2与与P P1 1腔通畅 而而当当P P1 1和和P P2 2腔都腔都不不 通压力油时，通压力油时，P P2 2和和 P P4 4腔封闭，执行元腔封闭，执行元 件被双向锁住，故件被双向锁住，故 称为双向液压锁称为双向液压锁结束结束 换向阀的基本作用可归结为换向阀的基本作用可归结为：利用阀芯和阀体：利用阀芯和阀体的相对运动使阀所控制的一些油口接通或断开的相对运动使阀所控制的一些油口接通或断开。

对换向阀的主要能要求是对换向阀的主要能要求是：油路导通时，压力：油路导通时，压力损失要小；油路断开时，泄漏量要小；损失要小；油路断开时，泄漏量要小； 阀芯换位，阀芯换位，操纵力要小以及换向平稳等操纵力要小以及换向平稳等 换向阀的用途什么广泛，种类也很多，可根据换向阀的用途什么广泛，种类也很多，可根据换向阀的结构、操纵、位置和通路数等分类换向阀的结构、操纵、位置和通路数等分类 6-2 6-2 换向阀换向阀一、一、滑阀式换向阀的换向原理和图形符号滑阀式换向阀的换向原理和图形符号二、二、滑阀式换向阀的结构滑阀式换向阀的结构三、三、滑阀机能滑阀机能 四、四、液压卡紧现象液压卡紧现象五、五、操纵方式操纵方式六、六、其他结构形式的换向阀其他结构形式的换向阀七、七、多路换向阀多路换向阀一、滑阀式换向阀的换向原理和图形符号一、滑阀式换向阀的换向原理和图形符号 滑阀式换向阀是靠阀芯在阀体内作轴向运动，滑阀式换向阀是靠阀芯在阀体内作轴向运动，而使相应的油路接通或断开的换向阀其换向原理而使相应的油路接通或断开的换向阀其换向原理如下图所示当阀芯处于左图位置时，如下图所示当阀芯处于左图位置时，P P与与B,AB,A与与T T相连，活塞向左运动；当阀芯向右移动处于右图位相连，活塞向左运动；当阀芯向右移动处于右图位置时，置时，P P与与A, A, B B与与T T相连，活塞相连，活塞 向右运动。

所以向右运动所以 图示换向阀可用图示换向阀可用 于使液压执行元于使液压执行元 件换向 下表列出了几种常用换向阀的结构原理和图形下表列出了几种常用换向阀的结构原理和图形符号一个换向阀完整的图形符号速应表示出操纵、符号一个换向阀完整的图形符号速应表示出操纵、复位和定位方式等复位和定位方式等换向阀图形符号含义如下：换向阀图形符号含义如下：（1 1）用方框表示阀的工作位置，有几个方框就表）用方框表示阀的工作位置，有几个方框就表示几示几“位位”2 2）方框内的箭头表示在这一位置上油路处于接）方框内的箭头表示在这一位置上油路处于接通状态，但并不一定表示油流的实际流向；通状态，但并不一定表示油流的实际流向；（3 3）方框内符号）方框内符号或或表示此油路被阀芯封闭表示此油路被阀芯封闭; ;（4 4）一个方框的上边和下边与外部连接的接口数）一个方框的上边和下边与外部连接的接口数表示几表示几“通通”；（5 5）一般，阀与系统供油路连接的进油口用字母）一般，阀与系统供油路连接的进油口用字母P P表示；阀与系统回油路连接的回油口用字母表示；阀与系统回油路连接的回油口用字母T(T(或或O O）表示；而阀与执行元件连接的工作油口则用字表示；而阀与执行元件连接的工作油口则用字母母A A、B B等表示。

有时在图形符号上还标出泄漏油口，等表示有时在图形符号上还标出泄漏油口，用字母用字母L L表示二、滑阀式换向阀的结构二、滑阀式换向阀的结构 下图是三槽二台肩换向阀的换向原理当换向下图是三槽二台肩换向阀的换向原理当换向阀芯处于左位时图阀芯处于左位时图a，P与与A通通,B与与T通；当阀芯处通；当阀芯处于右位时图于右位时图b，P与与B通，通，A与与T通这种阀的长度通这种阀的长度较短，但回油压力直接作用于阀芯两端，对密封装较短，但回油压力直接作用于阀芯两端，对密封装置有较高的要求置有较高的要求图为滑阀和阀芯的实际结构图为滑阀和阀芯的实际结构三、滑阀机能三、滑阀机能 多位阀处于不同位置时，其各油口连通情况不多位阀处于不同位置时，其各油口连通情况不同，这种不同的连通方式体现了换向阀的各种控制同，这种不同的连通方式体现了换向阀的各种控制机能，称为机能，称为滑阀机能滑阀机能下图是三位四通阀中位机能下图是三位四通阀中位机能 滑阀式换向中，由于阀芯和阀体孔的几何形状滑阀式换向中，由于阀芯和阀体孔的几何形状误差和中心线不重和，进入滑阀配合间隙中的压力误差和中心线不重和，进入滑阀配合间隙中的压力油将对阀芯油将对阀芯 产生不平衡的径向力，使阀芯紧贴在产生不平衡的径向力，使阀芯紧贴在孔壁上，产生相当大的摩擦力，使滑阀卡住，这称孔壁上，产生相当大的摩擦力，使滑阀卡住，这称为液压卡紧现象。

下图表示阀芯上所受径向力的几为液压卡紧现象下图表示阀芯上所受径向力的几种情况图中种情况图中P P1 1为高压侧压力，为高压侧压力，P P2 2为低压侧压力为低压侧压力四、液压卡紧现象四、液压卡紧现象 图中（图中（a a）的阀芯带有锥度，间隙小的一端在的阀芯带有锥度，间隙小的一端在高压侧（称倒锥）如果阀芯不带锥度，那么在缝高压侧（称倒锥）如果阀芯不带锥度，那么在缝隙中沿隙中沿x x向的压力分布为直线，如图中向的压力分布为直线，如图中P P1 1与与P P2 2间的间的点画线所示现在阀芯带锥度，高压侧的缝隙小，点画线所示现在阀芯带锥度，高压侧的缝隙小，因此压力沿因此压力沿x x向先急剧下降后变缓，压力分布为凹向先急剧下降后变缓，压力分布为凹形，如图（形，如图（a a）中的曲线中的曲线a a和和b b所示又因阀芯下部所示又因阀芯下部缝隙较大，其压力分布曲线凹度较上部缝隙小这缝隙较大，其压力分布曲线凹度较上部缝隙小这样阀芯就受到一个不平衡的径向液压力，如图中阴样阀芯就受到一个不平衡的径向液压力，如图中阴影部分所示，方向使偏心加大图（影部分所示，方向使偏心加大图（b b）所示间隙所示间隙小的一端在低压侧（称顺锥），这时阀芯如有偏心，小的一端在低压侧（称顺锥），这时阀芯如有偏心，也将产生径向不平衡液压力，但此力力图减少偏心也将产生径向不平衡液压力，但此力力图减少偏心量，有自动定心作用。

图（量，有自动定心作用图（c c）所示为阀芯和阀体所示为阀芯和阀体中心线不平行情况从图中分析可看出，这种情况中心线不平行情况从图中分析可看出，这种情况下的径向不平衡液压力最大下的径向不平衡液压力最大开环形槽的效果开环形槽的效果 开有均压槽的部位，四周都有相等或接近相等的压力油，可显著减少液压卡紧力阀芯倾斜时开环槽的效果可从下图看出：1 1、手动换向阀、手动换向阀4 4、液动换向阀、液动换向阀 5 5、电液动换向阀、电液动换向阀 （1 1）二位二通电磁阀二位二通电磁阀（4 4）干式和湿式电磁铁干式和湿式电磁铁五、操纵方式五、操纵方式3 3、电磁换向阀、电磁换向阀2 2、机动换向阀、机动换向阀（3 3）交流和直流电磁铁交流和直流电磁铁（2 2）三位四通电磁阀三位四通电磁阀.手动换向阀手动换向阀 下图是弹簧自动复位式三位四通手动换向阀下图是弹簧自动复位式三位四通手动换向阀推动手柄向右，阀芯向左移动至左位，此时推动手柄向右，阀芯向左移动至左位，此时P与与A相相通；推动手柄向左，阀芯处于右位，液流换向该通；推动手柄向左，阀芯处于右位，液流换向该阀适于动作频繁、阀适于动作频繁、 工作持续时间短工作持续时间短 的场合，操作比的场合，操作比 较完全，常应用较完全，常应用 于工程机械。

于工程机械机动换向阀机动换向阀机动换向阀又称行程换机动换向阀又称行程换向阀它依靠行程挡块推动向阀它依靠行程挡块推动阀芯实现转向机动阀动作阀芯实现转向机动阀动作可靠，改变挡块斜面角度便可靠，改变挡块斜面角度便可改变换向时阀芯的移动速可改变换向时阀芯的移动速度，因而可以调节换向过程度，因而可以调节换向过程的快慢右图是二位三通机的快慢右图是二位三通机动换向阀在常态位，动换向阀在常态位，P与与A相通；当行程挡快相通；当行程挡快5压下机压下机动阀滚轮动阀滚轮4时，时，P与与B相通它经常应用于机床液压系统它经常应用于机床液压系统的的 速度换接回路中速度换接回路中电磁换向阀电磁换向阀(1)二位二通换向阀二位二通换向阀 电磁阀电磁阀借助于电磁铁吸力推动阀芯动作其操借助于电磁铁吸力推动阀芯动作其操纵方便，布置灵活，易于实现动作。