三位四通閥的原理

1、 三位四通閥的原理、分類附圖 液壓傳動中用來控制液體壓力、流量和方向的元件。其中控制壓力的稱為壓力控制閥，控制流量的稱為流 量控制閥，控制通、斷和流向的稱為方向控制閥。 壓力控制閥按用途分為溢流閥、減壓閥和順序閥。 溢流閥：能控制液壓系統(tǒng)在到達調(diào)定壓力時保持恒定狀態(tài)。用於過載保護的溢流閥稱為平安閥。當系統(tǒng)發(fā) 生故障，壓力昇高到可能造成破壞的限定值時，閥口會翻開而溢流，以保證系統(tǒng)的平安 制分支路得到比主路油壓低的穩(wěn)定壓力。減壓閥按它所控制的壓力功能不同，又可分為定值減壓閥 輸 出壓力為恒定值、定差減壓閥輸入與輸出壓力差為定值和定比減壓閥輸入與輸出壓力間保持一定的比 例。3順序閥：能使一個執(zhí)行元件

2、如液壓缸、液壓馬達等動作以后，再按順序使其他執(zhí)行元件動作。油 泵生的壓力先推動液壓缸 1運動，同時通過順序閥的進油口作用在面積 A上，當液壓缸1運動完全成后， 壓力昇高，作用在面積 A的向上推力大於彈簧的調(diào)定值后，閥芯上昇使進油口與出油口相通，使液壓缸 2 運動。 流量控制閥利用調(diào)節(jié)閥芯和閥體間的節(jié)流口面積和它所生的局部阻力對流量進行調(diào)節(jié)， 從而控制執(zhí)行 元件的運動速度。流量控制閥按用途分為 5種。1節(jié)流閥：在調(diào)定節(jié)流口面積后，能使載荷壓力變化不大 和運動均勻性要求不高的執(zhí)行元件的運動速度根本上保持穩(wěn)定。 2調(diào)速閥：在載荷壓力變化時能保持節(jié)流 閥的進出口壓差為定值。這樣，在節(jié)流口面積調(diào)定以后，

3、不管載荷壓力如何變化，調(diào)速閥都能保持通過節(jié) 流閥的流量不變，從而使執(zhí)行元件的運動速度穩(wěn)定。 3分流閥：不管載荷大小，能使同一油源的兩個執(zhí)行 元件得到相等流量的為等量分流閥或同步閥；得到按比例分配流量的為比例分流閥。 4集流閥：作用與分 流閥相反，使流入集流閥的流量按比例分配。 5分流集流閥：兼具分流閥和集流閥兩種功能。 方向控制閥按用途分為單向閥和換向閥。單向閥： 只允許流體在管道中單向接通， 反向即切斷。換向 閥：改變不同管路間的通、斷關(guān)彳系、根據(jù)閥芯在閥體中的工作位置數(shù)分兩位、三位等；根據(jù)所控制的通道 數(shù)分兩通、三通、四通、五通等；根據(jù)閥芯驅(qū)動方式分手動、機動、電動、液動等。圖為三位四通換

4、向閥 的工作原理。P為供油口， O為回油口，A、B是通向執(zhí)行元件的輸出口。當閥芯處於中位時，全部油 口切斷，執(zhí)行元件不動；當閥芯移到右位時， P與A通，B與。通；當閥芯移到左位時，P與B通，A 與。通。這樣，執(zhí)行元件就能作正、反向運動。 換向閥是借助于滑閥和閥體之間的相對運動，使與閥體相連的各油路實現(xiàn)液壓油流的接通、切斷和換向。 換向閥的中位機能是指換向閥里的滑閥處在中間位置或原始位置時閥中各油口的連通形式，表達了換向閥 的控制機能。采用不同形式的滑閥會直接影響執(zhí)行元件的工作狀況。因此，在進行工程機械液壓系統(tǒng)設計 時，必須根據(jù)該機械的工作特點選取適宜的中位機能的換向閥。中位機能有 。型、H型、

5、X型、M型、Y 型、P型、J型、C型、K型，等多種形式。 、。型符號為 其中P表示進油口，T表示回油口，A、B表示工作油口。結(jié)構(gòu)特點：在中位時，各油口全封閉，油不流通 機能特點：1、工作裝置的進、回油口都封閉，工作機構(gòu)可以固定在任何位置靜止不動，即使有外力作用也 不能使工作機構(gòu)移動或轉(zhuǎn)動，因而不能用于帶手搖的機構(gòu)。 2、從停止到啟動比擬平穩(wěn)，因為工作機構(gòu)回油 腔中充滿油液，可以起緩沖作用，當壓力油推開工作機構(gòu)開始運動時，因油阻力的影響而使其速度不會太 快，制動時運動慣性引起液壓沖擊較大。 3、油泵不能卸載。4、換向位置精度高。 2減壓閥：能控 、H型符號為 結(jié)構(gòu)特點：在中位時，各油口全開，系統(tǒng)

6、沒有油壓。機能特點: 全部連通，使工作機構(gòu)成浮動狀態(tài)，可在外力作用下運動，能用于帶手搖的機構(gòu)。 2、液壓泵可以卸荷。3、 從停止到啟動有沖擊。因為工作機構(gòu)停止時回油腔的油液已流回油箱，沒有油液起緩沖作用。制動時油口 互通，故制動較。型平穩(wěn)。4、對于單桿雙作用油缸，由于活塞兩邊有效作用面積不等，因而用這種機能 的滑閥不能完全保證活塞處于停止狀態(tài)。 三、M型符號為 結(jié)構(gòu)特點：在中位時，工作油口 A、B關(guān)閉，進油口 P、回油口 T直接相連。機能特點：1、由于工作油口 A、B封閉，工作機構(gòu)可以保持靜止。 2、液壓泵可以卸荷。3、不能用于帶手搖裝置的機構(gòu)。 4、從停止到 啟動比擬平穩(wěn)。5、制動時運動慣性

7、引起液壓沖擊較大。 6、可用于油泵卸荷而液壓缸鎖緊的液壓回路中。 四、丫型符號為 結(jié)構(gòu)特點：在中位時，進油口 P關(guān)閉，工作油口 A、B與回油口 T相通。機能特點：1、因為工作油口 A、 B與回油口 T相通，工作機構(gòu)處于浮動狀態(tài)，可隨外力的作用而運動，能用于帶手搖的機構(gòu)。 2、從停止到 啟動有些沖擊，從靜止到啟動時的沖擊、制動性能 0型與H型之間。3、油泵不能卸荷。 五、P型符號為 結(jié)構(gòu)特點：在中位時，回油口 T關(guān)閉，進油口 P與工作油口 A、B相通。機能特點：1、對于直徑相等的 雙桿雙作用油缸，活塞兩端所受的液壓力彼此平衡，工作機構(gòu)可以停止不動。也可以用于帶手搖裝置的機 構(gòu)。但是對于單桿或直徑

8、不等的雙桿雙作用油缸，工作機構(gòu)不能處于靜止狀態(tài)而組成差動回路。 2、從停止 到啟動比擬平穩(wěn)，制動時缸兩腔均通壓力油故制動平穩(wěn)。 3、油泵不能卸荷。4、換向位置變動比H型的小， 應用廣泛。 六、X型符號為 結(jié)構(gòu)特點：在中位時， A、B、P油口都與T回油口相通。機能特點：1、各油口與回油口 T連通， 處于半開啟狀態(tài)，因節(jié)流口的存在， P油口還保持一定的壓力。 2、在滑閥移動到中位的瞬間使 P、A、B 與T油口半開啟的接通，這樣可以防止在換向過程中由于壓力油口 P突然封堵而引起的換向沖擊。 3油泵 不能卸荷。4、換向性能介于 0型和H型之間。 七、U型符號為 結(jié)構(gòu)特點：A、B工作油口接通，進油口 P

9、、回油口 T封閉。機能特點：1、由于工作油口 A、B連通，工 作裝置處于浮動狀態(tài)，可在外力作用下運動，可用于帶手搖裝置的機構(gòu)。 2、從停止到啟動比擬平穩(wěn)。 3、 制動時也比擬平穩(wěn)。4、油泵不能卸荷。 八、K型符號為 結(jié)構(gòu)特點：在中位時，進油口 P與工作油口 A與回油口 T連通，而另一工作油口 B封閉。機能特點：1、 油泵可以卸荷。2、兩個方向換向時性能不同。 1、進油口 P、回油口 T與工作油口 A、B 九、J型符號為 結(jié)構(gòu)特點：進油口 P和工作油口 A封閉，另一工作油口 B與回油口 T相連。機能特點：1、油泵不能卸荷。 2、兩個方向換向時性能不同。 十、C型符號為 結(jié)構(gòu)特點：進油口 P與工作

10、油口 A連通，而另一工作油口 B與回油口 T連通。機能特點：油泵不能卸荷； 從停止到啟動比擬平穩(wěn)，制動時有較大沖擊。 舉例分析 1、利用滑閥的中位機能設計成卸荷回路，實現(xiàn)節(jié)能。當滑閥中位機能為 H、K或M型的三位換向閥處于 中位時，泵輸出的油液直接回油箱，構(gòu)成卸荷回路，可使泵在空載或者輸出功率很小的工況下運動，從而 實現(xiàn)節(jié)能，如圖1所示。這種方法比擬簡單，但是不適用于一泵驅(qū)動兩個或兩個以上執(zhí)行元件的系統(tǒng)。 2、利用滑閥的中位機能設計成制動回路或鎖緊回路。 為了使運動著的工作機構(gòu)在任意需要的位置上停下來， 并防止其停止后因外界影響而發(fā)生移動，可以采用制動回路。最簡單的方法是利用換向閥進行制動例如

11、滑 閥機能為M型或O型的換向閥，在它恢復中位時，可切斷它的進回油路，使執(zhí)行元件迅速停止運動。 如圖 2所示：裝載機動臂液壓缸采用 M型中位機能的換向閥構(gòu)成的制動油路，動臂在將鏟斗舉升到最高位置和 下降至最低放平位置時能自行限位制動， 圖中的回位限位閥即M型和H型四位四通換向閥 是靠鋼球定 位的，當鏟斗移至限位點時碰觸開關(guān)，二位電磁閥換向，接入壓縮空氣，將定位鋼球壓回槽內(nèi)，回位限位 閥便在彈簧作用下恢復中位，切斷動臂油缸的進、回油油路，于是動臂連同鏟斗一起被限位制動。 3、利用H型、Y型換向?qū)崿F(xiàn)浮動。例如液壓起重機的回轉(zhuǎn)機構(gòu)在負載下回轉(zhuǎn)時，如果制動過急，慣性力 將產(chǎn)生很大的液壓沖擊，因此，常常采

12、用滑閥機能為 H型或丫型的換向閥，如圖3所示，當換向閥回中位 時，回轉(zhuǎn)馬達處于浮動狀態(tài)，然后再用腳制動使它平穩(wěn)的停止轉(zhuǎn)動。圖 2所示的裝載機動臂液壓缸。當 M 型和H型四位四通換向閥處于 H位，即浮動位置，這時可以下鏟取物料或者平整場地，鏟斗可隨地面的高 低而升降，即實現(xiàn)浮動； 另外這種回路在遇到系統(tǒng)突然停止工作時， 仍能順利放下鏟斗。 在履帶挖掘機行 走馬達的換向閥上采用 Y型滑閥機能的換向閥，它可以使挖掘作業(yè)時行走馬達處于浮動狀態(tài)不承受制動載 荷。 4、換向閥滑閥中位機能的選用對壓路機開式振動液壓系統(tǒng)的換向速度， 對壓路機的振開工作性能有著十分 重要的影響。利用 H型三位四通換向閥， 當滑閥處于中位時，P、T、A、B四個油口相通而構(gòu)成連通同路。由于激振器旋轉(zhuǎn)慣性的作用，會使振動 輪產(chǎn)生余振，從而造成被壓實的鋪層外表產(chǎn)生壓痕，但這對于壓路基的振動壓路機來說，給根底層壓實效 果產(chǎn)生的影響不大，反而還減少了系統(tǒng)的液壓沖擊力。在圖 4中，單頻雙幅振動開式液壓系統(tǒng)中。對于壓 路面的振動壓路機，那么要求在壓實作業(yè)過程中需停振或或變幅時，激振器能在 1.5 1.7s的時間內(nèi)，迅速 的停止旋轉(zhuǎn)以防止瞬間的余振使壓實外表出現(xiàn)壓痕，而影響壓實質(zhì)量。常采用 M型三位四通換向閥，當滑 閥處于中位時，A、B兩個工作油口截止，能產(chǎn)生很大的背壓，促使馬達克服