液壓傳動第9講方向閥

1、液液 壓壓 傳傳 動動黃黃 朗朗 寧寧模塊四模塊四 方向控制閥方向控制閥課題二課題二 吊裝機(jī)液壓控制回路吊裝機(jī)液壓控制回路 知識點 單向閥的種類、結(jié)構(gòu)及工作原理 單向閥的用途 技能點 鎖緊回路的油路分析 正確連接、安裝并運行鎖緊回路一、任務(wù)的引入一、任務(wù)的引入 在如圖的吊裝機(jī)液壓系統(tǒng)中，要求執(zhí)行元件在停止運動時不受外界影響而發(fā)生漂移或竄動，也就是要求液壓缸或活塞桿能可靠地停留在行程的任意位置上。應(yīng)選用何種液壓元件來實現(xiàn)這一功能呢？在實際應(yīng)用中常用單向閥或液控單向閥來實現(xiàn)這個動作要求。 二、任務(wù)分析二、任務(wù)分析 通過上一課題的學(xué)習(xí)，我們知道液壓傳動系統(tǒng)中執(zhí)行機(jī)構(gòu)（液壓缸或活塞桿）的運動是依靠換向

2、閥來控制的。而換向閥的閥芯和閥體間總是存在著間隙，這就造成了換向閥內(nèi)部的泄漏。若要求執(zhí)行機(jī)構(gòu)在停止運動時不受外界的影響，僅依靠換向閥是不能保證的，這時就要利用單向閥來控制液壓油的流動，從而可靠地使控制執(zhí)行元件能停在某處而不受外界影響。三、相關(guān)知識三、相關(guān)知識 （一）概述 1、工作原理：利用閥心和閥體間相對位置的改變，實現(xiàn)油路與油路間的接通或斷開，以滿足系統(tǒng)對油流方向的要求。 2、作用：又稱止回閥，它使液體只能沿一個方向流過。 3、應(yīng)用： (1)單向閥可用于液壓泵的出口，防止系統(tǒng)油液倒流； (2)可用于隔開油路之間的聯(lián)系，防止油路相互干擾； (3)也可用作旁通閥，與其他類型的液壓閥并聯(lián)，從而構(gòu)成

3、組合閥。 4、類型：普通單向閥和液控單向閥 （二）常用單向閥 1、普通單向閥：只允許液流向一個方向流動，反向液流則截止。 1）要求： 開啟壓力要小。國產(chǎn)的單向閥，正向壓力達(dá)到0.04 MPa時，即可開啟。有的單向閥開啟壓力較高，達(dá)到0.4 MPa，這類單向閥不是為了使液流單向?qū)?，而是?dāng)背壓閥使用。 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。 閥芯運動平穩(wěn)，無振動、沖擊或噪聲。 2）結(jié)構(gòu)：閥體、閥心、彈簧 3）工作原理：正向液流時，因油壓頂開閥芯，液流通過，反向液流則被截止。 4）主要用途： 選擇液流方向。 區(qū)分高低壓油。 安裝在液壓泵出口，保護(hù)泵正常工作（防止壓力

4、突然增高，反向傳給泵，造成反轉(zhuǎn)或損壞）。 泵停止供油時，保護(hù)缸中活塞的位置。 安裝在回油路上，作背壓閥用，提高執(zhí)行元件的運動平穩(wěn)性（背壓作用保持低壓回路的壓力）。 5）普通單向閥的符號：見下圖。圖(a)是單向閥的符號。圖 (b)是簡化符號或單向元件的符號，單向元件和其它閥組合后，成為組合閥，例如單向順序閥、單向節(jié)流閥等。ABAB( a ) 單向閥( b) 簡化符號或單向元件單向閥的職能符號 6）典型結(jié)構(gòu)： 按進(jìn)出口流道的布置形式，有直通式單向閥和直角式單向閥。 直通式單向閥中的油流方向和閥的軸線方向相同; 直角式單向閥的進(jìn)出油口A、B的軸線均和閥體軸線垂直，所以閥的阻力較大。直通式和角式單向閥

5、1閥 體； 2閥芯；3 彈簧； A 進(jìn)油口；B 出油口321ABAB321( b )AB( a )AB 按閥芯的結(jié)構(gòu)形式，單向閥還可分為鋼球式和錐閥式兩種。用鋼球替代錐形閥芯的單向閥，鋼珠易漏油只能承受較低的反向壓力，多用在低壓場合。錐閥閥芯雖然結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但能承受很高的反向壓力，閥芯的導(dǎo)向性好，運動平穩(wěn) 連接方式：管式連接和板式連接 上圖(b)所示的閥屬于管式連接閥，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。 圖(a)所示的閥屬于板式連接閥，閥體用螺釘固定在機(jī)體上，閥體的平面和機(jī)體的平面緊密貼合，閥體上各油孔分別和機(jī)體上相對應(yīng)的孔對接，用“O”形密封圈

6、使它們密封。也有在閥體和機(jī)體之間再另外附加一塊連接板的結(jié)構(gòu)。 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。目前，只有閥的數(shù)量少、閥的體積也小的簡單液壓系統(tǒng)用管式連接閥，絕大多數(shù)液壓系統(tǒng)都采用板式連接閥。 2、液控單向閥： 1）液控單向閥是允許液流向一個方向流動，反向開啟則必須通過液壓控制來實現(xiàn)的單向閥。 2）作用： 液控單向閥可用作二通開關(guān)閥； 可用作保壓閥； 用兩個液控單向閥還可以組成“液壓鎖”。 3）工作原理：當(dāng)控制油口無壓力油通入時，它和普通單向閥一樣，壓力油只能從A腔流向B腔，不能反向倒流。若從控制油口K通入控制油時，即可推動控制活塞，將推閥芯頂開，從而實現(xiàn)

7、液控單向閥的反向開啟，此時液流可從B腔流向A腔。 4）典型結(jié)構(gòu) 內(nèi)泄式液控單向閥：工作原理見下圖。當(dāng)控制口的控制壓力時，液流從閥的A腔頂開閥芯2到達(dá)B腔，形成正向流動，反向不能導(dǎo)通，此時液控單向閥和普通單向閥完全相同。若控制口加上控制壓力，即便A腔為低壓，B腔為高壓，控制活塞6在壓力作用下，頂桿頂開閥芯2使B、A腔連通，形成反向?qū)?，油自B腔可流到A腔。此類閥無專門的泄油口，A腔的壓力作用在控制活塞的上端面上，形成控制壓力的阻力。若A腔壓力為零時, 控制壓力需0.40.5倍B腔壓力。若A腔壓力大于0時所需的控制更大。換句話說，也就是A腔和B腔壓力所形成的力，對控制活塞來說都是阻力。只有消除或減

8、小這些阻力，才能減小控制壓力。1 閥體；2 閥芯；3 彈簧； 4 閥蓋；5閥座； 6 控制活塞；7 下蓋。A正向進(jìn)油口; B 正向出油口 K 控制口內(nèi)泄式液控單向閥 外泄式液控單向閥：原理見圖示。將內(nèi)泄式液控閥原理圖和該圖進(jìn)行比較，外泄式液控閥結(jié)構(gòu)上有所改進(jìn)。在內(nèi)泄式液控閥中壓力作用在控制活塞的上端面上承壓面積較大，在外泄式液控閥中壓力作用在控制活塞和推桿的差徑面積上，承壓面積很小，所以由A腔引起的阻力大大減小，因而控制壓力也就大大減小。為了使控制活塞能夠上下移動，加了外泄口L，使控制活塞上行時不致將控制活塞上腔的油封死。但是B腔壓力形成的阻力并沒有減小。外泄式液控單向閥A正向進(jìn)油口; B 正

9、向出油口 K 控制口 帶卸荷閥的液控單向閥：原理圖見圖。正向流動時，A腔的壓力頂開閥芯2，A腔和B腔連通，油從A腔流到B腔。當(dāng)B腔壓力較A腔為高時，閥芯2下移，關(guān)閉通油口，油不能自B腔流到A腔。此時閥的工作和普通單向閥相同。若B腔壓力高于A腔壓力，又要求閥導(dǎo)通，此時在控制口K加控制壓力?？刂苹钊?上行。頂開卸荷閥芯3，B腔和A腔連通,等B腔壓力下降接近于A腔壓力時，件5繼續(xù)上升頂開主閥芯2，大量液流自B腔流向A腔，完成反向?qū)ā．?dāng)去掉控制壓力后，件2和件3復(fù)位。此閥適用于反向壓力很高的場合。123456AB帶卸荷閥的液控單向閥1-上蓋;2-主閥芯;3-卸荷閥芯;4-閥體;5-控制活塞;6-下蓋

10、A-正向進(jìn)油口;B-正向出油口;K-控制口 5)液控單向閥符號 不管是否帶泄荷閥，液控單向閥均用圖所示的符號表示。ABKABK液控單向閥符號a內(nèi)泄式b外泄式四、任務(wù)實施四、任務(wù)實施 該任務(wù)中，吊裝機(jī)液壓系統(tǒng)對執(zhí)行機(jī)構(gòu)的來回運動過程中停止位置要求較高，其本質(zhì)就是對執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行鎖緊，使之不動。 這種起鎖緊作用的回路稱為鎖緊回路。 鎖緊回路的功用是使液壓缸能在任意位置上停留，且停留后不會因外力作用而移動位置的回路。 鎖緊回路一：這是使執(zhí)行元件鎖緊的最簡單的方法，利用三位換向閥的O型（或M型）中位滑閥機(jī)能封閉液壓缸兩腔，使執(zhí)行元件在其行程的任意位置上鎖緊。但由于滑閥式換向閥不可避免存在泄漏，這種鎖緊方

11、法不夠可靠。 鎖緊回路二：在這個鎖緊回路中，由于液控單向閥有良好的密封性能，即使在外力作用下，也能使執(zhí)行元件長期鎖緊。為了保證在三位換向閥中位時鎖緊，換向閥應(yīng)采用H型或Y型機(jī)能。這種回路被廣泛用于工程機(jī)械、起重運輸機(jī)械等有鎖緊要求的場合。 【知識鏈接知識鏈接】液控單向閥的用途 1、保持壓力 滑閥式換向閥都有間隙泄漏現(xiàn)象，只能短時間保壓。當(dāng)有保壓要求時，可在油路上加一個液控單向閥，利用錐閥關(guān)閉的嚴(yán)密性，使油路長時間的保壓。 2、用于液壓缸的“支撐” 如圖所示，液控單向閥接于液壓缸下腔的油路，可防止立式液壓缸的活塞和滑塊等活動部分因滑閥泄漏而下滑。 3、實現(xiàn)液壓缸的鎖緊狀態(tài) 如圖所示，換向閥處于中位時，兩個液控單向閥關(guān)閉，嚴(yán)密封閉液壓缸兩腔液壓油液，這時活塞就不能因外力作用而產(chǎn)生移動。 4、大流量排出 圖中所示液壓缸兩腔的有效工作面積相差很大。在活塞退回時，液壓缸右腔排油量驟然增大，此時若采用小流量的滑閥，會產(chǎn)生節(jié)流作用，限制活塞的后退速度；若加設(shè)液控單向閥，在液壓缸活塞后退時，控制壓力