液壓傳動第五章方向控制閥

1、本章提要本章提要液壓控制閥按其作用可分為液壓控制閥按其作用可分為、和和三大類。本章介紹方向控三大類。本章介紹方向控制閥。制閥。是用來改變液壓系統(tǒng)中各油路之是用來改變液壓系統(tǒng)中各油路之間液流通斷關(guān)系的閥類。如單向閥、換向閥及壓間液流通斷關(guān)系的閥類。如單向閥、換向閥及壓力表開關(guān)等。本章主要介紹方向控制閥和方向控力表開關(guān)等。本章主要介紹方向控制閥和方向控制回路。制回路。本章教學(xué)內(nèi)容本章教學(xué)內(nèi)容5.1 閥口特性與閥芯的運動阻力閥口特性與閥芯的運動阻力5.2 單向閥單向閥 5.3 換向閥換向閥5.4 方向閥在換向與鎖緊回路中的應(yīng)用方向閥在換向與鎖緊回路中的應(yīng)用5.5 液壓閥的連接方式液壓閥的連接方式本章

2、小結(jié)本章小結(jié)習(xí)習(xí) 題題 點 擊 進(jìn)點 擊 進(jìn)入入 相 應(yīng) 章相 應(yīng) 章節(jié)節(jié)http:/ 引用本教案內(nèi)容，請注明出處引用本教案內(nèi)容，請注明出處返回本頁點擊此返回本頁點擊此方方 向向 控控 制制 閥閥用于控制液流的流動方向；用于控制液流的流動方向； Directional Control Valve壓壓 力力 控控 制制 閥閥用于控制液流的壓力大??；用于控制液流的壓力大小； Pressure Control Valve流流 量量 控控 制制 閥閥用于控制液流的流量大小。用于控制液流的流量大小。 Flow Control Valve1. 按功能按功能:可用于控制液流的壓力、方向和流量的元件或裝置稱可

3、用于控制液流的壓力、方向和流量的元件或裝置稱為液壓控制閥為液壓控制閥(Hydraulic Control Valve)滑閥滑閥閥芯為多段圓柱體，閥芯相對閥體作軸向運動；錐閥錐閥閥芯為錐柱體，閥芯相對閥體作軸向運動；轉(zhuǎn)閥轉(zhuǎn)閥閥芯為帶圓周方向槽的圓柱體，閥芯相對閥體轉(zhuǎn)動。2. 按閥芯結(jié)構(gòu)按閥芯結(jié)構(gòu):3. 按控制方式按控制方式:有手動操作(Manually-actuated)、電磁鐵控制(Solenoid-actuated)、比例電磁鐵控制(Proportional Solenoid-actuated)、液壓控制(Hydraulic Pressure-actuated)等。4. 按安裝方式按安裝方式

4、:有板式(Subplate mounting)、管式(Threaded Connection)、疊加式(Sandwich plate design)、插裝式(Cartridge)等。 滑閥 spool valve 錐閥 cone valve 轉(zhuǎn)閥 rotational valve對于各種滑閥、錐閥、球閥、節(jié)流孔口，通過閥口的流量均可用下式表示：/20pAcqq(5-1) 式中:0A閥口通流面積(geometric area) ；p閥口前、后壓差(differential pressure)；qc流量系數(shù)(discharge coefficient) ；液體密度(liquid density)

5、。1、滑閥的流量系數(shù)、滑閥的流量系數(shù)流量系數(shù)Cq與雷諾數(shù)Re有關(guān)。對于滑閥，若閥口為銳邊，可取Cq0.60.65。 2、錐閥的流量系數(shù)、錐閥的流量系數(shù)錐閥閥口流量系數(shù)約為Cq=0.770.82。閥體節(jié)流邊閥體節(jié)流邊閥體節(jié)流邊閥體節(jié)流邊閥中的可變節(jié)流口可以看成是由兩條作相對運動的邊線構(gòu)成，故一個可變節(jié)流口可以看成是一對節(jié)流邊。其中固定不動的節(jié)流邊在閥體上，可以移動的節(jié)流邊則在閥芯上。這一對節(jié)流邊之間的距離就是閥的開度x。 閥體的節(jié)流邊是在閥體孔中挖一個環(huán)形槽(或方孔、圓孔)后形成的，閥芯的節(jié)流邊也是在閥芯中間挖出一個環(huán)形槽后形成的。閥芯環(huán)形槽與閥體環(huán)形槽相配合就可以形成一個可變節(jié)流口(即閥口)。

6、閥體節(jié)流邊閥體節(jié)流邊閥芯節(jié)流邊閥芯節(jié)流邊閥口閥口如果在閥芯上不開環(huán)形槽，而是直接利用閥芯的軸端面作為閥芯節(jié)流邊圖(a)，則閥芯受到液壓力的作用后不能平衡，會給控制帶來困難。通過在閥芯上開設(shè)環(huán)形槽，形成圖(b)所示平衡活塞，則閥芯上所承受的液壓力(Liquid Pressure)大部分可以得到平衡，施以較小的軸向力即可驅(qū)動閥芯。 閥芯節(jié)流邊閥芯節(jié)流邊平衡活塞平衡活塞Balanced Piston若進(jìn)油道與閥芯環(huán)形槽相通，那么出油道必須與閥體的環(huán)形槽相通，閥口正好將兩個通道隔開。 由于液壓半橋有三個通道，因此必須在閥芯和閥體上共開出三個環(huán)形槽，讓P、O、A分別與三個環(huán)形槽相通，并且受控壓力A要放在

7、P和O的中間，以便于A能分別與P和O接通。進(jìn)油口進(jìn)油口Inlet回油口回油口Outlet工作油口工作油口Load Port進(jìn)油口進(jìn)油口回油口回油口工作油口工作油口液壓半橋只有一個控制油口A(或B)，只能用于控制有一個工作腔的單作用缸或單向馬達(dá)。三通閥就是液壓半橋。液壓半橋有兩種布置方案： 第一種方案是將第一種方案是將A放在閥芯環(huán)形槽中，而將放在閥芯環(huán)形槽中，而將P、O兩腔放在兩腔放在閥體環(huán)形槽中閥體環(huán)形槽中如圖如圖(b)； 另一種方案是將另一種方案是將A放在閥體環(huán)形槽中，而將放在閥體環(huán)形槽中，而將P、O兩腔放在兩腔放在閥芯環(huán)形槽中閥芯環(huán)形槽中如圖如圖(C)。 進(jìn)油口進(jìn)油口回油口回油口回油口回油

8、口工作油口工作油口工作油口工作油口A腔進(jìn)、回油閥口腔進(jìn)、回油閥口B腔進(jìn)、回油閥口腔進(jìn)、回油閥口全橋應(yīng)該有全橋應(yīng)該有Ol、A、P、T、O2等等5個通道。相應(yīng)地，閥芯個通道。相應(yīng)地，閥芯和閥體應(yīng)共有和閥體應(yīng)共有5個環(huán)形槽個環(huán)形槽?；赜涂诨赜涂诨赜涂诨赜涂诨赜涂诨赜涂诨赜涂诨赜涂谶M(jìn)油口進(jìn)油口進(jìn)油口進(jìn)油口工作油口工作油口工作油口工作油口工作油口工作油口工作油口工作油口液壓全橋有兩種布置方案。液壓全橋有兩種布置方案。第二種：將閥芯槽與閥體槽所對應(yīng)的油口對換，讓第二種：將閥芯槽與閥體槽所對應(yīng)的油口對換，讓A、B通道布置在閥芯環(huán)形槽中，通道布置在閥芯環(huán)形槽中，O1、P、O2布置在閥體環(huán)形槽中布置在閥體環(huán)形槽

9、中(三臺肩式四通閥三臺肩式四通閥)將將A、B通道布置在閥體通道布置在閥體環(huán)形槽中，將環(huán)形槽中，將O1、P、O2布置在閥芯環(huán)形槽中布置在閥芯環(huán)形槽中(1)作用在圓柱滑閥上的穩(wěn)態(tài)液動力作用在圓柱滑閥上的穩(wěn)態(tài)液動力(Bernoulli Force) 圖5.7 作用在帶平衡活塞的滑閥上的穩(wěn)態(tài)液動力 cos)90coscos(212qvvvqFs(5.5) 壓力分布壓力分布Pressure Distribution閥芯閥芯Spool閥套閥套Valve Cover液動力方向液動力方向Bernoulli Force direction 圖5.8 作用在錐閥上的穩(wěn)態(tài)液動力 (a)(a)外流式；外流式； (b)

10、(b)內(nèi)流式內(nèi)流式 (5.9) (2)作用在錐閥上的穩(wěn)態(tài)液動力作用在錐閥上的穩(wěn)態(tài)液動力 外流式錐閥外流式錐閥2sincos2smvqssxpdCCFqvF內(nèi)流式錐閥內(nèi)流式錐閥 2sincos2smvqssxpdCCFqvF(5.10) (3)作用在滑閥上的液壓卡緊力作用在滑閥上的液壓卡緊力(Hydraulic Jamming Force) (5.13) )(27. 021ppKfldFt開一條均壓槽時，K0.4；開三條等距槽時，K0.063；開七條槽時，K0.027。 (c)(c)傾斜傾斜(b)(b)順錐順錐(a)(a)倒錐倒錐單向閥只允許經(jīng)過閥的液流單方向流動，而不許反向流動。單向閥只允許經(jīng)

11、過閥的液流單方向流動，而不許反向流動。單向閥有單向閥有 圖5.10 普通單向閥(b) 上圖所示的閥屬于管式連接閥上圖所示的閥屬于管式連接閥(Thread Connecting Valve)，此類閥的油口可通過管接頭和油管相連，閥體的重，此類閥的油口可通過管接頭和油管相連，閥體的重量靠管路支承，因此閥的體積不能太大太重。量靠管路支承，因此閥的體積不能太大太重。321ABAB3211閥體閥體(Valve Body)； 2閥芯閥芯(Spool)；3 彈簧彈簧(Spring)；直通式單向閥中的油流方向和閥的軸線方向相同。直通式單向閥中的油流方向和閥的軸線方向相同。直角式單向閥直角式單向閥(The Ri

12、ght-angle Check Valve)的進(jìn)出油口的進(jìn)出油口A(P1)、B(P2)的軸線均和閥體軸線垂直的軸線均和閥體軸線垂直。ABAB圖5.11所示的閥屬于板式連接閥(Subplate Mounting Valve)，閥體用螺釘固定在機體上，閥體的平面和機體的平面緊密貼合，閥體上各油孔分別和機體上相對應(yīng)的孔對接，用“O”形密封圈使它們密封。不但單向閥有管式連接和板式連接之分，其它閥類也有不但單向閥有管式連接和板式連接之分，其它閥類也有管式連接和板式連接之分。大多數(shù)液壓系統(tǒng)都采用板式連接管式連接和板式連接之分。大多數(shù)液壓系統(tǒng)都采用板式連接閥。閥。圖5.11 板式連接單向閥(2)對單向閥的要

13、求對單向閥的要求 開啟壓力要小。開啟壓力要小。能產(chǎn)生較高的反向壓力，反向的泄漏要小。能產(chǎn)生較高的反向壓力，反向的泄漏要小。正向?qū)〞r，閥的阻力損失要小。正向?qū)〞r，閥的阻力損失要小。閥芯運動平穩(wěn)，無振動、沖擊或噪聲。閥芯運動平穩(wěn)，無振動、沖擊或噪聲。(3)單向閥的圖形符號單向閥的圖形符號單向閥和其它閥組合后，成為組合閥，例如單向順序閥、單向節(jié)流閥等。AB圖5.10(C) 單向閥的圖形符號 (1) 液控單向閥的工作原理和圖形符號液控單向閥的工作原理和圖形符號(1) 簡式內(nèi)泄型液控單向閥簡式內(nèi)泄型液控單向閥 此類閥不帶卸荷閥此類閥不帶卸荷閥芯芯(Unload Poppet)， 圖5.12 簡式內(nèi)泄

14、型液控單向閥1閥體(Valve Body)；2閥芯(Poppet)；3彈簧(Bias Spring)；4閥蓋(Valve Top)；5閥座(Valve Seat)；6控制活塞(Control Piston)；7下蓋。A 正向進(jìn)油口正向進(jìn)油口 B 正向出油口正向出油口 K 控制口控制口(2) 簡式外泄型液控單向閥簡式外泄型液控單向閥 此類閥此類閥不帶卸荷閥芯不帶卸荷閥芯，外泄油口通油箱，外泄油口通油箱，故可用于較高壓力系統(tǒng)。故可用于較高壓力系統(tǒng)。 圖圖5.13 簡式外泄型液控單向閥簡式外泄型液控單向閥1-1-控制活塞；控制活塞；2-2-頂桿；頂桿；3-3-閥芯。閥芯。1Control Pisto

15、n 2Mandril 3-Spool1Control Piston 2Mandril 3-Spool泄油口泄油口Drainp1正向進(jìn)油口正向進(jìn)油口; p2 正向出油口正向出油口; K 控制口控制口內(nèi)內(nèi)泄泄式式K(3) 帶卸荷閥的液控單向閥帶卸荷閥的液控單向閥若在控制口若在控制口K加控加控制壓力，先頂開卸荷閥制壓力，先頂開卸荷閥芯芯3，B腔壓力降低，腔壓力降低，活塞活塞5繼續(xù)上升并頂開繼續(xù)上升并頂開主閥芯主閥芯2，大量液流自，大量液流自B腔流向腔流向A腔，完成反腔，完成反向?qū)?。向?qū)ā４碎y適用于反此閥適用于反向壓力很高的場合向壓力很高的場合。圖5.14(a) 帶卸荷閥的內(nèi)泄式液控單向閥2-主閥

16、芯; 3-卸荷閥芯; 5-控制活塞 123456AB圖5.14(b) 帶卸荷閥的液控單向閥(外泄式)2-主閥芯; 3-卸荷閥芯; 5-控制活塞A-正向進(jìn)油口; B-正向出油口; K-控制口ABKKL123456AB(4) 液控單向閥圖形符號液控單向閥圖形符號 ABKa內(nèi)泄式內(nèi)泄式ABKb外泄式外泄式534右圖中，用單向閥5將系統(tǒng)和泵隔斷，泵開機時泵排出的油可經(jīng)單向閥5進(jìn)入系統(tǒng);泵停機時，單向閥5可阻止系統(tǒng)中的油倒流。 普通單向閥和液控單向閥的應(yīng)用普通單向閥和液控單向閥的應(yīng)用(1) 用單向閥將系統(tǒng)用單向閥將系統(tǒng)和泵隔斷和泵隔斷(2) 用單向閥將兩個泵隔斷用單向閥將兩個泵隔斷在下圖中，1是低壓大流

17、量泵，2是高壓小流量泵。低壓時兩個泵排出的油合流，共同向系統(tǒng)供油。高壓時，單向閥的反向壓力為高壓，單向閥關(guān)閉，泵2排出的高壓油經(jīng)過虛線表示的控制油路將閥3打開，使泵1排出的油經(jīng)閥3回油箱，由高壓泵2單獨往系統(tǒng)供油，其壓力決定于閥4。這樣，單向閥將兩個壓力不同的泵隔斷，不互相影響。2143普通單向閥和液控單向閥的應(yīng)用普通單向閥和液控單向閥的應(yīng)用(3) 用單向閥產(chǎn)生背壓用單向閥產(chǎn)生背壓在右圖中，高壓油進(jìn)入缸的無桿腔，活塞右行，有桿腔中的低壓油經(jīng)單向閥后回油箱。單向閥有一定壓力降，故在單向閥上游總保持一定壓力，此壓力也就是有桿腔中的壓力，叫做背壓，其數(shù)值不高一般約為0.5MPa。在缸的回油路上保持一

18、定背壓，可防止活塞的沖擊，使活塞運動平穩(wěn)。此種用途的單向閥也叫背壓閥背壓閥(Back Pressure Valve)。背壓閥pb普通單向閥和液控單向閥的應(yīng)用普通單向閥和液控單向閥的應(yīng)用(4)用單向閥和其它閥組成復(fù)合閥用單向閥和其它閥組成復(fù)合閥由單向閥和節(jié)流閥(Throttle Valve)組成復(fù)合閥，叫單向節(jié)流閥。用單向閥組成的復(fù)合閥還有單向順序閥、單向減壓閥等。在單向節(jié)流閥中，單向閥和節(jié)流閥共用一閥體。當(dāng)液流沿箭頭所示方向流動時，因單向閥關(guān)閉，液流只能經(jīng)過節(jié)流閥從閥體流出。若液流沿箭頭所示相反的方向流動時，因單向閥的阻力遠(yuǎn)比節(jié)流閥為小，所以液流經(jīng)過單向閥流出閥體。此法常用來快速回油。從而可以

19、改變缸的運動速度。普通單向閥和液控單向閥的應(yīng)用普通單向閥和液控單向閥的應(yīng)用在右圖中，通過液控單向閥往立式缸的下腔供袖，活塞上行。停止供油時，因有液控單向閥，活塞靠自重不能下行，于是可在任一位置懸浮。將液控單向閥的控制口加壓后，活塞即可靠自重下行。 若此立式缸下行為工作行程，可同時往缸的上腔和液控單向閥的控制口加壓，則活塞下行，完成工作行程。ABK(5) 用液控單向閥使立式缸活塞懸浮用液控單向閥使立式缸活塞懸浮普通單向閥和液控單向閥的應(yīng)用普通單向閥和液控單向閥的應(yīng)用(6)用兩個液控單向閥使液壓缸雙向閉鎖用兩個液控單向閥使液壓缸雙向閉鎖將高壓管A中的壓力作為控制壓力加在液控單向閥2的控制口上，液控

20、單向閥2也構(gòu)成通路。此時高壓油自A管進(jìn)入缸，活塞右行，低壓油自B管排出，缸的工作和不加液控單向閥時相同。同理，若B管為高壓，A管為低壓時，則活塞左行。若A、B管均不通油時，液控單向閥的控制口均無壓力，閥1 和閥2 均閉鎖。這樣，利用兩個液控單向閥，既不影響缸的正常動作，又可完成缸的雙向閉鎖。鎖緊缸的辦法雖有多種，用液控單向閥的方法是最可靠的一種。12AB普通單向閥和液控單向閥的應(yīng)用普通單向閥和液控單向閥的應(yīng)用換向閥用于改變液流方向，將換向閥與缸連接，可方便地改變缸的活塞運動方向。換向閥的類型有換向閥的類型有按閥的結(jié)構(gòu)形式：滑閥式(Spool Valve)、轉(zhuǎn)閥式(Rotational Valv

21、e)、球閥式(Ball Valve)、錐閥式(Cone Valve)按閥的操縱方式：手動式(Manually-actuated)、機動式(Mechanically-actuated)、電磁式(Solenoid-actuated)、液動式(Hydraulic operation)、電液動式(Electro-hydraulic operation)和氣動式(Pneumatic operation)。按閥的工作位置數(shù)和控制的通道數(shù)：二位二通閥、二位三通閥、二位四通閥、三位四通閥、三位五通閥等。 換向閥分兩部分討論：換向閥分兩部分討論：1. 主主 體體 部部 分：閥芯與閥體分：閥芯與閥體2. 定位操作

22、裝置：閥芯定位與移動定位操作裝置：閥芯定位與移動 TPAB如下圖，換向閥閥體2上開有4個通油口 P、A、B、T。換向閥的通油口永遠(yuǎn)用固定的字母表示，它所表示的意義如下：P壓力油口壓力油口；A、B工作油口工作油口；T回油口?；赜涂?。PTBA彈簧對中型 spring-centred neutral positionPTBAP TA BTPABP TA BTPABTPABP TA B 彈簧對中型 spring-centred neutral position“位位” (Position)一指閥芯的與閥體（或閥套）的相對位置，通常所說的“二位閥” 、 “三位閥”是指換向閥的閥芯有兩個或三個不同的工作位

23、置，“位”在符號圖中用方框表示?！巴ā?Port) 主要主要油道接口所謂“二通閥” 、“三通閥” 、“四通閥”是指換向閥的閥體上有兩個、三個、四個各不相通且可與系統(tǒng)中不同油管相連的油道接口，不同油道之間只能通過閥芯移位時閥口的開關(guān)來溝通。表5.1 不同的“通”和“位”的滑閥式換向閥主體部分的結(jié)構(gòu)形式和圖形符號名稱結(jié)構(gòu)原理圖圖形符號二位二通2-position 2-port 二位三通2-position 3-port 二位四通2-position 4-port 三位四通3-position 4-port 表5.1中圖形符號的含義如下： 用方框表示閥的工作位置，有幾個方框就表示有幾“位” 方框內(nèi)的

24、箭頭表示油路處于接通狀態(tài)，但箭頭方向不一定表示液流的實際方向 方框內(nèi)符號“”或“”表示該通路不通 方框外部連接的接口數(shù)有幾個，就表示幾“通” 一般，閥與系統(tǒng)供油路連接的進(jìn)油口用字母P表示；閥與系統(tǒng)回油路連通的回油口用T(有時用O)表示；而閥與執(zhí)行元件連接的油口用A、B等表示。有時在圖形符號上用 L 表示泄漏油口。 換向閥都有兩個或兩個以上的工作位置，其中一個為常態(tài)位(Normal position )，即閥芯未受到操縱力時所處的位置，圖形符號中的中位是三位閥的常態(tài)位。利用彈簧復(fù)位的二位閥則以靠近彈簧的方框內(nèi)的通路狀態(tài)為其常態(tài)位。繪制系統(tǒng)圖時，油路一般應(yīng)連接在換向閥的常態(tài)位上。 表5.1中圖形符

25、號的含義如下：滑閥式換向閥處于中間位置(neutral position)或原始位置(normal position )時，閥中各油口的連通方式稱為換向閥的滑閥機能。兩位閥和多位閥的機能是指閥芯處于原始位置時兩位閥和多位閥的機能是指閥芯處于原始位置時,閥各油閥各油口的通斷情況?？诘耐〝嗲闆r。 三位閥的機能是指閥芯處于中位時三位閥的機能是指閥芯處于中位時,閥各油口的通斷情況。閥各油口的通斷情況。三位閥有多種機能現(xiàn)只介紹最常用的幾種。三位閥有多種機能現(xiàn)只介紹最常用的幾種。圖5.15 二位二通換向閥的滑閥機能 二位閥的原始位置：二位閥的原始位置：若為手動控制，則是指控制手柄沒有動作的位置；若為液壓控

26、制則是指失壓的位置; 若為電磁控制則是指失電的位置。(1) 二位二通換向閥二位二通換向閥 2-position 2-port Valves兩個油口之間的狀態(tài)只有兩種：通或斷?；y機能有：常閉式(O型)、常開式(H型) 。(2) 三位四通換向閥三位四通換向閥 3-position 4-port Valves 三位四通換向閥的滑閥機能有很多種，常見的有表5.1中所列的幾種。中間一個方框表示其原始位置，又稱中位(neutral position)，左右方框表示兩個換向位。其左位和右位各油口的連通方式均為直通或交叉相通，所以只用一個字母來表示中位的型式。P TA BO型機能型機能 因P口封閉，泵不能卸

27、荷 ，泵排出的壓力油只能從溢流閥排回油箱。 可用于多個換向閥并聯(lián)的系統(tǒng)。當(dāng)一個分支中的換向閥處于中位時, 仍可保持系統(tǒng)壓力，不致影響其它分支的正常工作。P TA BO型機能型機能 缸的兩腔被封閉,活塞在任一位置均可停住, 且能承受一定的正向負(fù)載和反向負(fù)載。 閥芯處于中位時, P,A,B,T 四個油口均被封閉，其特點是： 閥芯處于中位時, P ,A,B,T 四個油口互通。P TA BH型機能型機能 雖然閥芯已除于中位，但缸的活塞無法停住。中位時油缸不能承受負(fù)載。 不管活塞原來是左行還是右行，缸的各腔均無壓力沖擊，也不會出現(xiàn)負(fù)壓。換向平穩(wěn)無沖擊，換向時無精度可言 泵可卸荷。 不能用于多個換向閥并聯(lián)

28、的系統(tǒng)。因一個分支的換向閥一旦處于中位，泵即卸荷，系統(tǒng)壓力為零，其它分支也就不能正常工作了。H 型機能的特點如下： 閥芯處于中位時, A 、B 油口被封閉，P、T 油口互通。M型機能是取O型機能的上半部，H型機能的下半部組成的，故兼有二者的特點。M型機能如下： 活塞可停在任一位置上，用能承受雙向負(fù)載。 缸的兩腔會出現(xiàn)壓力沖擊或負(fù)壓，依活塞原來的運動方向而定?；钊星皼_。 泵能卸荷。 不宜用于多個換向閥并聯(lián)的系統(tǒng)。P TA BM型機能型機能此種機能目的是構(gòu)成差動連接(Differential Connection)油路，使單活塞桿缸的活塞增速。 閥芯處于中位時，P、A、B油口互通，油口T被封閉。

29、P TA BP型機能型機能O型機能H型M型P型Y型機能封閉，、互通。型機能、互通，封閉。型機能、之間只有很小的縫隙連通。型機能、封閉，、互通。型機能、相通，、封閉。型機能、封閉，、互通。型機能、封閉，、互通。除上述四種常用的機能外，根據(jù)油口通斷情況不同尚可組合成多種機能，不過這些機能多用在特殊場合。這些機能是 (見教材p57) ：圖5.17 三位四通手動換向閥彈簧復(fù)位方式彈簧復(fù)位方式Spring ResetSpring Reset鋼珠定位方式鋼珠定位方式Steel Ball Orientation手動換向閥主要有彈簧復(fù)位和鋼珠定位兩種型式。圖5.17(a)所示為鋼球定位式三位四通手動換向閥。圖

30、5.17(b)則為彈簧自動復(fù)位式三位四通手動換向閥。圖圖5.17 三位四通手動換向閥中位三位四通手動換向閥中位手柄手柄 Hand Lever閥芯閥芯Spool復(fù)位彈簧復(fù)位彈簧Reset Spring圖5.17 三位四通手動換向閥左位手柄手柄閥閥芯芯復(fù)位彈簧復(fù)位彈簧圖5.17 三位四通手動換向閥右位手柄手柄閥閥芯芯復(fù)位彈簧復(fù)位彈簧圖5.17(c)所示為旋轉(zhuǎn)移動式手動換向閥，旋轉(zhuǎn)手柄可通過螺桿推動閥芯改變工作位置。這種結(jié)構(gòu)具有體積小、調(diào)節(jié)方便等優(yōu)點。由于這種閥的手柄帶有鎖，不打開鎖不能調(diào)節(jié)，因此使用安全。旋轉(zhuǎn)移動式旋轉(zhuǎn)移動式手動換向閥手動換向閥此類控制方式的“信號源”是缸的運動件。例如將擋塊固定在

31、運動的活塞桿上，當(dāng)擋塊觸壓閥推桿2的滾滾輪1時 ，推桿2即推動閥芯3換向。擋塊和推桿2端部的滾輪脫離接觸后，閥芯即可靠彈簧復(fù)位。此種閥的控制方式因和缸的行程有關(guān)，也有管此類閥叫“行程閥”。1滾輪滾輪Roller 2推桿推桿Handspike 3閥芯閥芯Spool 圖圖5.18 機動換向閥機動換向閥電磁換向閥是利用電磁鐵吸力推動閥芯來改變閥的工作位置。(1) 直流電磁鐵和交流電磁鐵直流電磁鐵和交流電磁鐵閥用電磁鐵根據(jù)所用電源的不同，有以下三種：交流電磁鐵(Alternating-current Solenoid) 。壽命較短。直流電磁鐵(Directing-current Solenoid) 。

32、需要專用直流電源，使用壽命較長。本整型電磁鐵。本整型指交流本機整流型。(2) 干式干式(Dry) 、油浸式、油浸式(Oil-immersed) 、濕式、濕式(Wetted)電磁電磁鐵鐵不管是直流還是交流電磁，都可做成干式和濕式的。濕式電磁鐵具有吸著聲小、壽命長、溫升低等優(yōu)點。 圖5.20所示為交流式二位三通電磁換向閥。當(dāng)電磁鐵斷電時，閥芯2被彈簧7推向左端，P 和A接通；當(dāng)電磁鐵通電時，鐵芯通過推桿3將閥芯2推向右端，使P和B接通。 (3) 電磁換向閥的典型結(jié)構(gòu)電磁換向閥的典型結(jié)構(gòu) 圖5.20 交流式二位三通電磁換向閥 圖5.21為直流濕式三位四通電磁換向閥。當(dāng)兩邊電磁鐵都不通電時，閥芯2在兩

33、邊對中彈簧4的作用下處于中位，P、T、A、B口互不相通；當(dāng)右邊電磁鐵通電時，推桿6將閥芯2推向左端，P 與A通，B與T通；當(dāng)左邊電磁鐵通電時，P與B通，A與T通。 圖5.21 直流濕式三位四通電磁換向閥 ( a )圖5.21 電磁閥原理圖1, 2線圈Winding; 3, 4對中彈簧Spring; 5, 6 套筒Sleeve;7 閥芯Spool; 8, 9 銜鐵Armature Iron; 10, 11 推桿Handspike1542911673108APBT( b )( (a) )結(jié)構(gòu)原理圖結(jié)構(gòu)原理圖 ( (b) )圖形符號圖圖形符號圖( a )圖5.21 電磁閥原理圖1,2線圈; 3,4對

34、中彈簧; 5,6 套筒;7 閥芯; 8,9 銜鐵;10,11 推桿1542911673108APBT( b )( (a) )結(jié)構(gòu)原理圖結(jié)構(gòu)原理圖 ( (b) )圖形符號圖圖形符號圖( a )圖5.21 電磁閥原理圖1,2線圈; 3,4對中彈簧; 5,6 套筒;7 閥芯; 8,9 銜鐵;10,11 推桿1542911673108APBT( b )( (a) )結(jié)構(gòu)原理圖結(jié)構(gòu)原理圖 ( (b) )圖形符號圖圖形符號圖( a )圖5.21 電磁閥原理圖1,2線圈; 3,4對中彈簧; 5,6 套筒;7 閥芯; 8,9 銜鐵;10,11 推桿1542911673108APBT( b )( (a) )結(jié)構(gòu)

35、原理圖結(jié)構(gòu)原理圖 ( (b) )圖形符號圖圖形符號圖( a )圖5.21 電磁閥原理圖1,2線圈; 3,4對中彈簧; 5,6 套筒;7 閥芯; 8,9 銜鐵;10,11 推桿1542911673108APBT( b )( (a) )結(jié)構(gòu)原理圖結(jié)構(gòu)原理圖 ( (b) )圖形符號圖圖形符號圖( a )圖5.21 電磁閥原理圖1,2線圈; 3,4對中彈簧; 5,6 套筒;7 閥芯; 8,9 銜鐵;10,11 推桿1542911673108APBT( b )( (a) )結(jié)構(gòu)原理圖結(jié)構(gòu)原理圖 ( (b) )圖形符號圖圖形符號圖( a )圖5.21 電磁閥原理圖1,2線圈; 3,4對中彈簧; 5,6 套

36、筒;7 閥芯; 8,9 銜鐵;10,11 推桿1542911673108APBT( b )( (a) )結(jié)構(gòu)原理圖結(jié)構(gòu)原理圖 ( (b) )圖形符號圖圖形符號圖( a )圖5.21 電磁閥原理圖1,2線圈; 3,4對中彈簧; 5,6 套筒;7 閥芯; 8,9 銜鐵;10,11 推桿1542911673108APBT( b )( (a) )結(jié)構(gòu)原理圖結(jié)構(gòu)原理圖 ( (b) )圖形符號圖圖形符號圖( a )圖5.21 電磁閥原理圖1,2線圈; 3,4對中彈簧; 5,6 套筒;7 閥芯; 8,9 銜鐵;10,11 推桿1542911673108APBT( b )( (a) )結(jié)構(gòu)原理圖結(jié)構(gòu)原理圖 (

37、 (b) )圖形符號圖圖形符號圖液動換向閥是利用控制壓力油來改變閥芯位置的換向閥。對三位閥而言，按閥芯的對中形式，分為彈簧對中型(spring-centred )和液壓對中型(pressure-centred)兩種。彈簧對中型閥芯兩端分別接通控制油口K1和K2。當(dāng)對液動滑閥換向平穩(wěn)性要求較高時，還應(yīng)在滑閥兩端K1、K2控制油路中加裝阻尼調(diào)節(jié)器。調(diào)節(jié)阻尼調(diào)節(jié)器(Damping Adjuster)節(jié)流口大小即可調(diào)整閥芯的動作時間。 圖5.22 彈簧對中型三位四通液動換向閥 1、5對中彈簧；2、4定位套筒；3閥芯；k1、k2控制油口p1p2圖5.22 彈簧對中型三位四通液動換向閥 電磁換向閥起先導(dǎo)作

38、用，控制液動換向閥的動作；液動換向閥作為主閥，用于控制液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行元件。 圖5.23 外部控制、外部回油的彈簧對中電液換向閥 電液換向閥是電磁換向閥和液動換向閥的組合。電液換向閥用在大流量的液壓系統(tǒng)中。圖5.23 外部控制、外部回油的彈簧對中電液換向閥 電液換向閥有彈簧對中和液壓對中兩種型式。若按控制壓力油及其回油方式進(jìn)行分類則有：外部控制、外部回油；外部控制、內(nèi)部回油；內(nèi)部控制、外部回油；內(nèi)部控制、內(nèi)部回油等四種類型。 圖5.24 常開型二位三通電磁球式換向閥。密封性好，介質(zhì)可以是水(Water)、乳化液(Emulsion)和礦物油(Mineral Oil)；工作壓力可高達(dá)63MPa。1

39、電磁鐵Solenoid；2杠桿Lever；3左推桿；4左閥座Left Valve Body；5鋼球Steel Ball；6右閥座；7右推桿；8彈簧圖5.24 電磁球式換向閥原理 對于換向要求高的主機(如各類磨床)，若用手動換向閥就不能實現(xiàn)自動往復(fù)運動，一般采用特殊設(shè)計的機液換向閥，以行程擋塊推動機動先導(dǎo)閥，由它控制一個可調(diào)式液動換向閥來實現(xiàn)工作臺的換向，既可避免“換向死點”，又可消除換向沖擊。這種換向回路，按換向要求不同可分為時間控制制動式和行程控制制動式兩種。簡單換向回路，只需在泵與執(zhí)行元件之間采用標(biāo)準(zhǔn)的普通換向閥即可。 圖5.25 時間控制制動式換向回路 (1)時間控制制動時間控制制動式換

40、向回路式換向回路 其制動時間可通過節(jié)流閥J1和J2的開口量得到調(diào)節(jié)；此外，換向閥中位機能采用H型，對減小沖擊量和提高換向平穩(wěn)性都有利。其主要缺點是換向精度不高。圖5.25 時間控制制動式換向回路 圖5.26 行程間控制制動式換向回路 換向精度較高，沖出量較??；但制動時間的長短不可調(diào)。 鎖緊回路可使活塞在任一位鎖緊回路可使活塞在任一位置停止，可防其竄動。鎖緊的簡置停止，可防其竄動。鎖緊的簡單的方法是利用三位換向閥的單的方法是利用三位換向閥的 M、 O型中位機能封閉液壓缸兩腔。型中位機能封閉液壓缸兩腔。但由于換向閥有泄漏，這種鎖緊但由于換向閥有泄漏，這種鎖緊方法不夠可靠，只適用于鎖緊要方法不夠可靠

41、，只適用于鎖緊要求不高的回路中。求不高的回路中。最常用的方法是采用雙液控最常用的方法是采用雙液控單向閥，由于液控單向閥有良好單向閥，由于液控單向閥有良好的密封性能，即使在外力作用下，的密封性能，即使在外力作用下，也能使執(zhí)行元件長期鎖緊。也能使執(zhí)行元件長期鎖緊。 圖5.27 鎖緊回路 液壓閥的連接方式有五種。液壓閥的連接方式有五種。(1)螺紋連接螺紋連接 Threaded Connection閥體油口上帶螺紋的閥稱為管式閥。將管式閥的油口閥體油口上帶螺紋的閥稱為管式閥。將管式閥的油口用螺紋管接頭和管道連接，并由此固定在管路上。用螺紋管接頭和管道連接，并由此固定在管路上。(2)法蘭連接法蘭連接 Flange Connection它是通過閥體上的螺釘孔它是通過閥體上的螺釘孔(每