液壓傳動(dòng)-陳奎生-方向控制閥

第五章

方向控制閥DIRECTIONALCONTROLVALVE1本章提要液壓控制閥按其作用可分為方向控制閥、壓力控制閥和流量控制閥三大類(lèi)。本章介紹方向控制閥。方向控制閥是用來(lái)改變液壓系統(tǒng)中各油路之間液流通斷關(guān)系的閥類(lèi)。如單向閥、換向閥及壓力表開(kāi)關(guān)等。本章主要介紹方向控制閥和方向控制回路。2本章教學(xué)內(nèi)容5.1閥口特性與閥芯的運(yùn)動(dòng)阻力5.2單向閥5.3換向閥5.4方向閥在換向與鎖緊回路中的應(yīng)用5.5液壓閥的連接方式本章小結(jié)習(xí)題點(diǎn)擊進(jìn)入相應(yīng)章節(jié)http:///引用本教案內(nèi)容，請(qǐng)注明出處返回本頁(yè)點(diǎn)擊此3液壓控制閥的分類(lèi):方向控制閥——用于控制液流的流動(dòng)方向；DirectionalControlValve壓力控制閥——用于控制液流的壓力大?。籔ressureControlValve流量控制閥——用于控制液流的流量大小。FlowControlValve1.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(chēng)為液壓控制閥(HydraulicControlValve)4滑閥——閥芯為多段圓柱體，閥芯相對(duì)閥體作軸向運(yùn)動(dòng)；錐閥——閥芯為錐柱體，閥芯相對(duì)閥體作軸向運(yùn)動(dòng)；轉(zhuǎn)閥——閥芯為帶圓周方向槽的圓柱體，閥芯相對(duì)閥體轉(zhuǎn)動(dòng)。2.按閥芯結(jié)構(gòu):3.按控制方式:有手動(dòng)操作(Manually-actuated)、電磁鐵控制(Solenoid-actuated)、比例電磁鐵控制(ProportionalSolenoid-actuated)、液壓控制(HydraulicPressure-actuated)等。4.按安裝方式:有板式(Subplatemounting)、管式(ThreadedConnection)、疊加式(Sandwichplatedesign)、插裝式(Cartridge)等?；yspoolvalve錐閥conevalve轉(zhuǎn)閥rotationalvalve55.1閥口特性與閥芯的運(yùn)動(dòng)阻力FlowCharacteristicsinOrificeand

ResistanceinSpoolMovement65.1閥口特性與閥芯的運(yùn)動(dòng)阻力對(duì)于各種滑閥、錐閥、球閥、節(jié)流孔口，通過(guò)閥口的流量均可用下式表示：5.1.1閥口流量公式及流量系數(shù)

(5-1)式中:閥口通流面積(geometricarea)；閥口前、后壓差(differentialpressure)；流量系數(shù)(dischargecoefficient)

；液體密度(liquiddensity)

。71、滑閥的流量系數(shù)流量系數(shù)Cq與雷諾數(shù)Re有關(guān)。對(duì)于滑閥，若閥口為銳邊，可取Cq＝0.6～0.65。

2、錐閥的流量系數(shù)5.1.1閥口流量公式及流量系數(shù)

錐閥閥口流量系數(shù)約為Cq=0.77~0.82。85.1.2節(jié)流邊與液壓橋路

MeteringLandandHydraulicBridge

(1)閥口與節(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(duì)運(yùn)動(dòng)的邊線構(gòu)成，故一個(gè)可變節(jié)流口可以看成是一對(duì)節(jié)流邊。其中固定不動(dòng)的節(jié)流邊在閥體上，可以移動(dòng)的節(jié)流邊則在閥芯上。這一對(duì)節(jié)流邊之間的距離就是閥的開(kāi)度Δx。9閥體的節(jié)流邊是在閥體孔中挖一個(gè)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(gè)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(gè)可變節(jié)流口(即閥口)。閥體節(jié)流邊閥芯節(jié)流邊閥口(1)閥口與節(jié)流邊5.1.2節(jié)流邊與液壓橋路

MeteringLandandHydraulicBridge

10如果在閥芯上不開(kāi)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(huì)給控制帶來(lái)困難。通過(guò)在閥芯上開(kāi)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(LiquidPressure)大部分可以得到平衡，施以較小的軸向力即可驅(qū)動(dòng)閥芯。

閥芯節(jié)流邊平衡活塞BalancedPiston

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(gè)通道隔開(kāi)。11(2)液壓半橋與三通閥HydraulicHalfBridgeandThree-wayValve由于液壓半橋有三個(gè)通道，因此必須在閥芯和閥體上共開(kāi)出三個(gè)環(huán)形槽，讓P、O、A分別與三個(gè)環(huán)形槽相通，并且受控壓力A要放在P和O的中間，以便于A能分別與P和O接通。進(jìn)油口Inlet回油口Outlet工作油口LoadPort

進(jìn)油口回油口工作油口液壓半橋只有一個(gè)控制油口A(或B)，只能用于控制有一個(gè)工作腔的單作用缸或單向馬達(dá)。三通閥就是液壓半橋。5.1.2節(jié)流邊與液壓橋路12液壓半橋有兩種布置方案：

第一種方案是將A放在閥芯環(huán)形槽中，而將P、O兩腔放在閥體環(huán)形槽中[如圖(b)]；另一種方案是將A放在閥體環(huán)形槽中，而將P、O兩腔放在閥芯環(huán)形槽中[如圖(C)]。

13進(jìn)油口回油口回油口工作油口工作油口A腔進(jìn)、回油閥口B腔進(jìn)、回油閥口(3)液壓全橋與四通閥HydraulicFullBridgeandFour-wayValve全橋應(yīng)該有Ol、A、P、T、O2等5個(gè)通道。相應(yīng)地，閥芯和閥體應(yīng)共有5個(gè)環(huán)形槽。14回油口回油口回油口回油口進(jìn)油口進(jìn)油口工作油口工作油口工作油口工作油口液壓全橋有兩種布置方案。

第一種：將A、B通道布置在閥體環(huán)形槽中，將O1、P、O2布置在閥芯環(huán)形槽中(四臺(tái)肩四通閥)

第二種：將閥芯槽與閥體槽所對(duì)應(yīng)的油口對(duì)換，讓A、B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(三臺(tái)肩式四通閥)15將A、B通道布置在閥體環(huán)形槽中，將O1、P、O2布置在閥芯環(huán)形槽中將A、B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16(1)作用在圓柱滑閥上的穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力(BernoulliForce)5.1.3閥芯驅(qū)動(dòng)與閥芯運(yùn)動(dòng)阻力SpoolDrivingandSpoolResistanceinMovement

圖5.7作用在帶平衡活塞的滑閥上的穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力始終指向閥口關(guān)閉的方向(5.5)

17無(wú)論液流方向如何，液動(dòng)力作用在閥芯上，指向閥口Xv減少的方向XvXvXvXv壓力分布PressureDistribution

閥芯Spool閥套ValveCover液動(dòng)力方向BernoulliForcedirection

補(bǔ)充：穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力

BernoulliForce18圖5.8作用在錐閥上的穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力(a)外流式；(b)內(nèi)流式

(5.9)

(2)作用在錐閥上的穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力①外流式錐閥②內(nèi)流式錐閥(5.10)

此力指向閥口關(guān)閉方向此力指向閥口開(kāi)啟方向19(3)作用在滑閥上的液壓卡緊力(HydraulicJammingForce)

(5.13)

開(kāi)一條均壓槽時(shí)，K＝0.4；開(kāi)三條等距槽時(shí)，K＝0.063；開(kāi)七條槽時(shí)，K＝0.027。

側(cè)向力指向閥芯卡緊方向側(cè)向力指向閥芯對(duì)中方向(c)傾斜(b)順錐(a)倒錐205.2單向閥

CheckValve單向閥只允許經(jīng)過(guò)閥的液流單方向流動(dòng)，而不許反向流動(dòng)。單向閥有

普通單向閥液控單向閥CheckValvePilot-operatedCheckValve215.2單向閥5.2.1普通單向閥CheckValves

圖5.10普通單向閥(b)正向?qū)ǎ聪虿煌?2(1)單向閥的工作原理

A-B導(dǎo)通，B-A不通不能作單向閥B-A導(dǎo)通，A-B不通5.2.1普通單向閥23上圖所示的閥屬于管式連接閥(ThreadConnectingValve)，此類(lèi)閥的油口可通過(guò)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。321ABAB3211—閥體(ValveBody)；2—閥芯(Spool)；3—彈簧(Spring)；直通式單向閥中的油流方向和閥的軸線方向相同。24直角式單向閥(TheRight-angleCheckValve)的進(jìn)出油口A(P1)、B(P2)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(SubplateMountingValve)，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(duì)應(yīng)的孔對(duì)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(lèi)也有管式連接和板式連接之分。大多數(shù)液壓系統(tǒng)都采用板式連接閥。圖5.11板式連接單向閥25(2)對(duì)單向閥的要求

①開(kāi)啟壓力要小。

②能產(chǎn)生較高的反向壓力，反向的泄漏要小。

③正向?qū)〞r(shí)，閥的阻力損失要小。 ④閥芯運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，無(wú)振動(dòng)、沖擊或噪聲。(3)單向閥的圖形符號(hào)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(hào)265.2.2液控單向閥Pilot-operatedCheckValves

(1)液控單向閥的工作原理和圖形符號(hào)27(1)簡(jiǎn)式內(nèi)泄型液控單向閥此類(lèi)閥不帶卸荷閥芯(UnloadPoppet)，無(wú)專(zhuān)門(mén)的泄油口。

圖5.12簡(jiǎn)式內(nèi)泄型液控單向閥1—閥體(ValveBody)；2—閥芯(Poppet)；3—彈簧(BiasSpring)；4—閥蓋(ValveTop)；5—閥座(ValveSeat)；6—控制活塞(ControlPiston)；7—下蓋。A—正向進(jìn)油口B—正向出油口K—控制口28(2)簡(jiǎn)式外泄型液控單向閥此類(lèi)閥不帶卸荷閥芯，有專(zhuān)門(mén)的泄油口，外泄油口通油箱，故可用于較高壓力系統(tǒng)。

圖5.13簡(jiǎn)式外泄型液控單向閥1--控制活塞；2--頂桿；3--閥芯。1—ControlPiston2—Mandril3--Spool泄油口Drainp1—正向進(jìn)油口;p2—正向出油口;K—控制口29內(nèi)泄式K(3)帶卸荷閥的液控單向閥若在控制口K加控制壓力，先頂開(kāi)卸荷閥芯3，B腔壓力降低，活塞5繼續(xù)上升并頂開(kāi)主閥芯2，大量液流自B腔流向A腔，完成反向?qū)ā４碎y適用于反向壓力很高的場(chǎng)合。圖5.14(a)帶卸荷閥的內(nèi)泄式液控單向閥2-主閥芯;3-卸荷閥芯;5-控制活塞123456AB30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(hào)

ABK〈a〉內(nèi)泄式ABK〈b〉外泄式31534右圖中，用單向閥5將系統(tǒng)和泵隔斷，泵開(kāi)機(jī)時(shí)泵排出的油可經(jīng)單向閥5進(jìn)入系統(tǒng);泵停機(jī)時(shí)，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(1)用單向閥將系統(tǒng)和泵隔斷32(2)用單向閥將兩個(gè)泵隔斷

在下圖中，1是低壓大流量泵，2是高壓小流量泵。低壓時(shí)兩個(gè)泵排出的油合流，共同向系統(tǒng)供油。高壓時(shí)，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(guò)虛線表示的控制油路將閥3打開(kāi)，使泵1排出的油經(jīng)閥3回油箱，由高壓泵2單獨(dú)往系統(tǒng)供油，其壓力決定于閥4。這樣，單向閥將兩個(gè)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33(3)用單向閥產(chǎn)生背壓在右圖中，高壓油進(jìn)入缸的無(wú)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定背壓，可防止活塞的沖擊，使活塞運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。此種用途的單向閥也叫背壓閥(BackPressureValve)。背壓閥pb普通單向閥和液控單向閥的應(yīng)用34(4)用單向閥和其它閥組成復(fù)合閥由單向閥和節(jié)流閥(ThrottleValve)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(dòng)時(shí)，因單向閥關(guān)閉，液流只能經(jīng)過(guò)節(jié)流閥從閥體流出。若液流沿箭頭所示相反的方向流動(dòng)時(shí)，因單向閥的阻力遠(yuǎn)比節(jié)流閥為小，所以液流經(jīng)過(guò)單向閥流出閥體。此法常用來(lái)快速回油。從而可以改變缸的運(yùn)動(dòng)速度。普通單向閥和液控單向閥的應(yīng)用35在右圖中，通過(guò)液控單向閥往立式缸的下腔供袖，活塞上行。停止供油時(shí)，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(shí)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。ABKG(5)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36(6)用兩個(gè)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，液控單向閥2也構(gòu)成通路。此時(shí)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(shí)相同。同理，若B管為高壓，A管為低壓時(shí)，則活塞左行。若A、B管均不通油時(shí)，液控單向閥的控制口均無(wú)壓力，閥1和閥2均閉鎖。這樣，利用兩個(gè)液控單向閥，既不影響缸的正常動(dòng)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375.3換向閥

DirectionalValve38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(yùn)動(dòng)方向。5.3換向閥

換向閥的類(lèi)型有按閥的結(jié)構(gòu)形式：滑閥式(SpoolValve)、轉(zhuǎn)閥式(RotationalValve)、球閥式(BallValve)、錐閥式(ConeValve)按閥的操縱方式：手動(dòng)式(Manually-actuated)、機(jī)動(dòng)式(Mechanically-actuated)、電磁式(Solenoid-actuated)、液動(dòng)式(Hydraulicoperation)、電液動(dòng)式(Electro-hydraulicoperation)和氣動(dòng)式(Pneumaticoperation)。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。39換向閥分兩部分討論：1.主體部分：閥芯與閥體2.定位操作裝置：閥芯定位與移動(dòng)40換向閥的工作原理

TPAB如下圖，換向閥閥體2上開(kāi)有4個(gè)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；A、B—工作油口；T—回油口。PTBA彈簧對(duì)中型spring-centredneutralposition41PTBAPTABTPABPTABTPABTPABPTAB換向閥的工作原理

彈簧對(duì)中型spring-centredneutralposition425.3.1換向機(jī)能

FunctioninNeutralPosition換向閥的“通”和“位”“位”(Position)一指閥芯的與閥體（或閥套）的相對(duì)位置，通常所說(shuō)的“二位閥”、“三位閥”是指換向閥的閥芯有兩個(gè)或三個(gè)不同的工作位置，“位”在符號(hào)圖中用方框表示。

“通”(Port)——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(gè)、三個(gè)、四個(gè)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(guò)閥芯移位時(shí)閥口的開(kāi)關(guān)來(lái)溝通。43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(hào)名稱(chēng)結(jié)構(gòu)原理圖圖形符號(hào)二位二通2-position2-port

二位三通2-position3-port

二位四通2-position4-port

三位四通3-position4-port

44表5.1中圖形符號(hào)的含義如下：用方框表示閥的工作位置，有幾個(gè)方框就表示有幾“位” 方框內(nèi)的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(shí)際方向方框內(nèi)符號(hào)“┻”或“┳”表示該通路不通方框外部連接的接口數(shù)有幾個(gè)，就表示幾“通”45一般，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(shí)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(shí)在圖形符號(hào)上用L表示泄漏油口。換向閥都有兩個(gè)或兩個(gè)以上的工作位置，其中一個(gè)為常態(tài)位(Normalposition)，即閥芯未受到操縱力時(shí)所處的位置，圖形符號(hào)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(shí)，油路一般應(yīng)連接在換向閥的常態(tài)位上。表5.1中圖形符號(hào)的含義如下：46滑閥式換向閥處于中間位置(neutralposition)或原始位置(normalposition)時(shí)，閥中各油口的連通方式稱(chēng)為換向閥的滑閥機(jī)能。

兩位閥和多位閥的機(jī)能是指閥芯處于原始位置時(shí),閥各油口的通斷情況。

三位閥的機(jī)能是指閥芯處于中位時(shí),閥各油口的通斷情況。三位閥有多種機(jī)能現(xiàn)只介紹最常用的幾種。滑閥機(jī)能SpoolValveFunction

47圖5.15二位二通換向閥的滑閥機(jī)能

二位閥的原始位置：若為手動(dòng)控制，則是指控制手柄沒(méi)有動(dòng)作的位置；若為液壓控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2-position2-portValves

兩個(gè)油口之間的狀態(tài)只有兩種：通或斷。滑閥機(jī)能有：常閉式(O型)、常開(kāi)式(H型)。48(2)三位四通換向閥3-position4-portValves

三位四通換向閥的滑閥機(jī)能有很多種，常見(jiàn)的有表5.1中所列的幾種。中間一個(gè)方框表示其原始位置，又稱(chēng)中位(neutralposition)，左右方框表示兩個(gè)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(gè)字母來(lái)表示中位的型式。PTABO型機(jī)能49②因P口封閉，泵不能卸荷，泵排出的壓力油只能從溢流閥排回油箱。③可用于多個(gè)換向閥并聯(lián)的系統(tǒng)。當(dāng)一個(gè)分支中的換向閥處于中位時(shí),仍可保持系統(tǒng)壓力，不致影響其它分支的正常工作。PTABO型機(jī)能①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。1)O型機(jī)能

閥芯處于中位時(shí),P,A,B,T四個(gè)油口均被封閉，其特點(diǎn)是：502)H型機(jī)能

閥芯處于中位時(shí),P,A,B,T四個(gè)油口互通。PTABH型機(jī)能①雖然閥芯已除于中位，但缸的活塞無(wú)法停住。中位時(shí)油缸不能承受負(fù)載。②不管活塞原來(lái)是左行還是右行，缸的各腔均無(wú)壓力沖擊，也不會(huì)出現(xiàn)負(fù)壓。換向平穩(wěn)無(wú)沖擊，換向時(shí)無(wú)精度可言③泵可卸荷。④不能用于多個(gè)換向閥并聯(lián)的系統(tǒng)。因一個(gè)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(jī)能的特點(diǎn)如下：513)M型機(jī)能閥芯處于中位時(shí),A、B油口被封閉，P、T油口互通。M型機(jī)能是取O型機(jī)能的上半部，H型機(jī)能的下半部組成的，故兼有二者的特點(diǎn)。M型機(jī)能如下：①活塞可停在任一位置上，用能承受雙向負(fù)載。②缸的兩腔會(huì)出現(xiàn)壓力沖擊或負(fù)壓，依活塞原來(lái)的運(yùn)動(dòng)方向而定?；钊星皼_。③泵能卸荷。④不宜用于多個(gè)換向閥并聯(lián)的系統(tǒng)。PTABM型機(jī)能52此種機(jī)能目的是構(gòu)成差動(dòng)連接(DifferentialConnection)油路，使單活塞桿缸的活塞增速。4)P型機(jī)能

閥芯處于中位時(shí)，P、A、B油口互通，油口T被封閉。PTABP型機(jī)能53O型機(jī)能H型M型P型54Y型機(jī)能――Ｐ封閉，Ａ、Ｂ、Ｔ互通。Ｋ型機(jī)能――Ｐ、Ａ、Ｔ互通，Ｂ封閉。Ｘ型機(jī)能――Ｐ、Ａ、Ｂ、Ｔ之間只有很小的縫隙連通。Ｊ型機(jī)能――Ｐ、Ａ封閉，Ｂ、Ｔ互通。Ｃ型機(jī)能――Ｐ、Ａ相通，Ｂ、Ｔ封閉。Ｎ型機(jī)能――Ｐ、Ｂ封閉，Ａ、Ｔ互通。Ｕ型機(jī)能――Ｐ、Ｔ封閉，Ａ、Ｂ互通。除上述四種常用的機(jī)能外，根據(jù)油口通斷情況不同尚可組合成多種機(jī)能，不過(guò)這些機(jī)能多用在特殊場(chǎng)合。這些機(jī)能是(見(jiàn)教材p57)：55圖5.17三位四通手動(dòng)換向閥彈簧復(fù)位方式SpringReset

鋼珠定位方式SteelBallOrientation

手動(dòng)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(dòng)換向閥。圖5.17(b)則為彈簧自動(dòng)復(fù)位式三位四通手動(dòng)換向閥。5.3.2換向閥的操縱方式

手動(dòng)換向閥Manually-actuatedValve

56圖5.17三位四通手動(dòng)換向閥中位手柄HandLever

閥芯Spool復(fù)位彈簧ResetSpring57圖5.17三位四通手動(dòng)換向閥左位手柄閥芯復(fù)位彈簧58圖5.17三位四通手動(dòng)換向閥右位手柄閥芯復(fù)位彈簧59圖5.17(c)所示為旋轉(zhuǎn)移動(dòng)式手動(dòng)換向閥，旋轉(zhuǎn)手柄可通過(guò)螺桿推動(dòng)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(diǎn)。由于這種閥的手柄帶有鎖，不打開(kāi)鎖不能調(diào)節(jié)，因此使用安全。旋轉(zhuǎn)移動(dòng)式手動(dòng)換向閥60此類(lèi)控制方式的“信號(hào)源”是缸的運(yùn)動(dòng)件。例如將擋塊固定在運(yùn)動(dòng)的活塞桿上，當(dāng)擋塊觸壓閥推桿2的滾滾輪1時(shí)，推桿2即推動(dòng)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(lèi)閥叫“行程閥”。1—滾輪Roller2—推桿Handspike3—閥芯Spool圖5.18機(jī)動(dòng)換向閥機(jī)動(dòng)換向閥Mechanically-actuatedValve

61電磁換向閥是利用電磁鐵吸力推動(dòng)閥芯來(lái)改變閥的工作位置。(1)直流電磁鐵和交流電磁鐵電磁換向閥Solenoid-actuatedValve

閥用電磁鐵根據(jù)所用電源的不同，有以下三種：①交流電磁鐵(Alternating-currentSolenoid)

。壽命較短。②直流電磁鐵(Directing-currentSolenoid)

。需要專(zhuān)用直流電源，使用壽命較長(zhǎng)。③本整型電磁鐵。本整型指交流本機(jī)整流型。(2)干式(Dry)、油浸式(Oil-immersed)、濕式(Wetted)電磁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(zhǎng)、溫升低等優(yōu)點(diǎn)。62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(shí)，閥芯2被彈簧7推向左端，P和A接通；當(dāng)電磁鐵通電時(shí)，鐵芯通過(guò)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)圖5.20交流式二位三通電磁換向閥63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(shí)，閥芯2在兩邊對(duì)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(shí)，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(shí)，P與B通，A與T通。圖5.21直流濕式三位四通電磁換向閥

64(a)

圖5.21電磁閥原理圖1,2—線圈Winding;3,4—對(duì)中彈簧Spring;5,6—套筒Sleeve;7—閥芯Spool;8,9—銜鐵ArmatureIron;10,11—推桿Handspike1542911673108APBT(b)(a)結(jié)構(gòu)原理圖(b)圖形符號(hào)圖65(a)圖5.21電磁閥原理圖1,2—線圈;3,4—對(duì)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(b)圖形符號(hào)圖66(a)圖5.21電磁閥原理圖1,2—線圈;3,4—對(duì)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(b)圖形符號(hào)圖67(a)圖5.21電磁閥原理圖1,2—線圈;3,4—對(duì)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(b)圖形符號(hào)圖68(a)圖5.21電磁閥原理圖1,2—線圈;3,4—對(duì)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(b)圖形符號(hào)圖69(a)圖5.21電磁閥原理圖1,2—線圈;3,4—對(duì)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(b)圖形符號(hào)圖70(a)圖5.21電磁閥原理圖1,2—線圈;3,4—對(duì)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(b)圖形符號(hào)圖71(a)圖5.21電磁閥原理圖1,2—線圈;3,4—對(duì)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(b)圖形符號(hào)圖72(a)圖5.21電磁閥原理圖1,2—線圈;3,4—對(duì)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(b)圖形符號(hào)圖73液動(dòng)換向閥HydraulicOperationValve

液動(dòng)換向閥是利用控制壓力油來(lái)改變閥芯位置的換向閥。對(duì)三位閥而言，按閥芯的對(duì)中形式，分為彈簧對(duì)中型(spring-centred)和液壓對(duì)中型(pressure-centred)兩種。彈簧對(duì)中型74閥芯兩端分別接通控制油口K1和K2。當(dāng)對(duì)液動(dòng)滑閥換向平穩(wěn)性要求較高時(shí)，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(DampingAdjuster)節(jié)流口大小即可調(diào)整閥芯的動(dòng)作時(shí)間。圖5.22彈簧對(duì)中型三位四通液動(dòng)換向閥液動(dòng)換向閥

751、5—對(duì)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(duì)中型三位四通液動(dòng)換向閥

液動(dòng)換向閥

76電磁換向閥起先導(dǎo)作用，控制液動(dòng)換向閥的動(dòng)作；液動(dòng)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(duì)中電液換向閥電液換向閥是電磁換向閥和液動(dòng)換向閥的組合。電液換向閥用在大流量的液壓系統(tǒng)中。電液動(dòng)換向閥Electro-hydraulicOperationValve77圖5.23外部控制、外部回油的彈簧對(duì)中電液換向閥電液換向閥有彈簧對(duì)中和液壓對(duì)中兩種型式。若按控制壓力油及其回油方式進(jìn)行分類(lèi)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(lèi)型。電液動(dòng)換向閥785.3.3電磁球式換向閥Solenoid-actuatedPoppetValve

圖5.24常開(kāi)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(MineralOil)；工作壓力可高達(dá)63MPa。791—電磁鐵Solenoid

；2—杠桿Lever；3—左推桿；4—左閥座LeftValveBody；5—鋼球SteelBall；6—右閥座；7—右推桿；8—彈簧圖5.24電磁球式換向閥原理805.4方向閥在換向與鎖緊回路中的應(yīng)用DirectionValveUsedinReversalandLockingCircuit

81對(duì)于換向要求高的主機(jī)(如各類(lèi)磨床)，若用手動(dòng)換向閥就不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，一般采用特殊設(shè)計(jì)的機(jī)液換向閥，以行程擋塊推動(dòng)機(jī)動(dòng)先導(dǎo)閥，由它控制一個(gè)可調(diào)式液動(dòng)換向閥來(lái)實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的換向，既可避免“換向死點(diǎn)”，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(shí)間控制制動(dòng)式和行程控制制動(dòng)式兩種。5.4.1換向回路ReversalCircuit簡(jiǎn)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。簡(jiǎn)單換向回路復(fù)雜換向回路82圖5.25時(shí)間控制制動(dòng)式換向回路(1)時(shí)間控制制動(dòng)式換向回路(2)時(shí)間控制制動(dòng)式換向回路TimeControlBrakeReversalCi