液壓閥(方向閥)

方向控制閥的工作原理較簡(jiǎn)單，從本質(zhì)上講，它是利用閥芯和閥體間相對(duì)位置的改變來實(shí)行閥內(nèi)部某些油路的接通和斷開，以滿足液壓系統(tǒng)中各換向功能的要求。方向控制閥可分為單向閥和換向閥兩類。第一節(jié)方向控制閥1第一節(jié)：方向控制閥一、單向閥

常用的單向閥有普通單向閥和液控單向閥兩種。

1.普通單向閥：

2第一節(jié)：方向控制閥上圖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。321ABAB3211—閥體；2—閥芯；3—彈簧；直通式單向閥中的油流方向和閥的軸線方向相同。典型結(jié)構(gòu)與主要用途3第一節(jié)：方向控制閥

直角式單向閥的進(jìn)出油口A(P1)、B(P2)的軸線均和閥體軸線垂直。ABAB圖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(duì)應(yīng)的孔對(duì)接，用“O”形密封圈使它們密封。4第一節(jié)：方向控制閥(2)對(duì)單向閥的要求

①開啟壓力要小。

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)，無振動(dòng)、沖擊或噪聲。(3)單向閥的符號(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單向閥的職能符號(hào)5第一節(jié)：方向控制閥6第一節(jié)：方向控制閥液控單向閥1-控制活塞；2-頂桿；3-單向閥芯2.液控單向閥7第一節(jié)：方向控制閥按其控制活塞處的泄油方式，又均有內(nèi)泄式和外泄式之分。外泄式的活塞背壓腔直接通油箱，一般在反向出油口壓力p1較低時(shí)采用內(nèi)泄式，高壓系統(tǒng)采用外泄式。8第一節(jié)：方向控制閥9第一節(jié)：方向控制閥內(nèi)泄式2-主閥芯;3-卸荷閥芯;5-控制活塞

123456ABK若在控制口K加控制壓力，先頂開卸荷閥芯3，B腔壓力降低，活塞5繼續(xù)上升并頂開主閥芯2，大量液流自B腔流向A腔，完成反向?qū)?。此閥適用于反向壓力很高的場(chǎng)合。帶卸荷閥的液控單向閥10第一節(jié)：方向控制閥11第一節(jié)：方向控制閥雙向液壓鎖a)結(jié)構(gòu)圖b)原理圖1－閥體2－控制活塞3－卸荷閥芯4－錐閥(主閥芯)12第一節(jié)：方向控制閥13第一節(jié)：方向控制閥單向閥的主要用途如下：（1）單向閥開啟壓力一般為0.035~0.05MPa，將軟彈簧更換成合適的硬彈簧，用以產(chǎn)生0.2~0.6MPa的背壓，就成為背壓閥。

1-防止油液倒流；2-形成背壓Q315264（2）安裝在液壓泵出口，防止泵倒灌。防止系統(tǒng)中的油液在泵停機(jī)時(shí)倒流回油箱、系統(tǒng)壓力突然升高而損壞液壓泵。（3）與其它閥組合成單向控制閥。（4）用于隔開油路之間的聯(lián)系，防止油路相互干擾。防止泵倒灌1隔開油路；2組成單向平衡閥14第一節(jié)：方向控制閥二、換向閥換向閥是利用閥芯相對(duì)于閥體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使不同的油路接通、關(guān)閉，從而變換液壓油流動(dòng)的方向，改變執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)方向。對(duì)換向閥性能的主要要求是：①油液流經(jīng)換向閥時(shí)的壓力損失要小(一般0.3MPa)；②互不相通的油口間的泄漏要小;③換向可靠、迅速且平穩(wěn)無沖擊。

換向閥類型表分類方式類型按閥的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)閥式、滑閥式按閥的操縱方式手動(dòng)、機(jī)動(dòng)(行程)、電磁、液動(dòng)、電液動(dòng)按閥的位置和通路數(shù)二位二通、二位三通……三位四通、三位五通……15第一節(jié)：方向控制閥1.轉(zhuǎn)閥式換向閥(轉(zhuǎn)閥)a)工作原理圖b)應(yīng)用1－閥芯2－閥體16第一節(jié)：方向控制閥17第一節(jié)：方向控制閥2.滑閥式換向閥(換向閥)滑閥式換向閥在液壓系統(tǒng)中遠(yuǎn)比轉(zhuǎn)閥式用得廣泛，所以本章主要以滑閥式換向閥為主介紹換向閥的各項(xiàng)工作性能。18第一節(jié)：方向控制閥TPAB

如下圖，換向閥閥體2上開有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。PTBA2.滑閥式換向閥(換向閥)19第一節(jié)：方向控制閥PTBAPTABTPABPTABTPABTPABPTAB20第一節(jié)：方向控制閥下圖表示閥芯處于中位時(shí)的情況,此時(shí)從P口進(jìn)來的壓力油沒有通路。A、B

兩個(gè)油口也不和T口相通。PTAB21第一節(jié)：方向控制閥TPAB下圖表示人向一側(cè)搬動(dòng)控制手柄，閥芯左移，或者說閥芯處于左位的情況。此時(shí)P口和A口相通，壓力油經(jīng)P、A到其它元件；從其它元件回來的油經(jīng)B、閥芯中心孔，T回油箱。PTAB左位22第一節(jié)：方向控制閥PTABTPAB下圖表示人向另一側(cè)搬動(dòng)控制手柄閥芯右移，或者說閥芯處于右位時(shí)的情況。此時(shí)，從P口進(jìn)來的壓力油經(jīng)P、B

到其它元件。從其它元件回來的油經(jīng)A、T回油箱。右位23第一節(jié)：方向控制閥換向閥圖形符號(hào)⑴用方框表示換向閥的工作位置；⑵一個(gè)方框的上邊和下邊與外部連接的接口數(shù)即為通路數(shù)；⑶方框內(nèi)的箭頭表示此位置上油路的通斷狀態(tài)，但箭頭的方向并不一定代表油液實(shí)際流動(dòng)的方向；⑷一般用P表示進(jìn)油口，T或O表示回油口，A、B、C等表示與接執(zhí)行元件連接的油口，用K表示控制油口,用L表示泄漏油口；⑸方框內(nèi)的“┯”“┷”表示此通路被閥芯封閉，即該路不通。24第一節(jié)：方向控制閥換向閥主體部分的結(jié)構(gòu)型式名稱結(jié)構(gòu)原理圖圖形符號(hào)使用場(chǎng)合二位二通閥控制油路的接通與斷開(相當(dāng)于一個(gè)開關(guān))二位三通閥圖3控制液流方向(從一個(gè)方向換成另一個(gè)方向)二位四通閥控制執(zhí)行元件換向不能使執(zhí)行元件在任一位置上停止運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件正反向運(yùn)動(dòng)時(shí)回油方式相同三位四通閥能使執(zhí)行元件在任一位置上停止運(yùn)動(dòng)二位五通閥不能使執(zhí)行元件在任一位置上停止運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件正反向運(yùn)動(dòng)時(shí)回油方式不同三位五通閥圖11能使執(zhí)行元件在任一位置上停止運(yùn)動(dòng)25第一節(jié)：方向控制閥②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：三位四通換向閥的滑閥機(jī)能26第一節(jié)：方向控制閥2）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，但缸的活塞無法停住。中位時(shí)油缸不能承受負(fù)載。②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(huì)出現(xiàn)負(fù)壓。換向平穩(wěn)無沖擊，換向時(shí)無精度可言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：27第一節(jié)：方向控制閥3）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28第一節(jié)：方向控制閥此種機(jī)能目的是構(gòu)成差動(dòng)連接油路，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29第一節(jié)：方向控制閥三位四通閥常用滑閥機(jī)能P、A、O口相通，B口封閉，活塞處于單向閉鎖狀態(tài)，泵卸荷K型P封閉，A、B、O口相通，活塞浮動(dòng)，在外力作用下可移動(dòng)，泵不卸荷Y型中位油口狀況，特點(diǎn)及應(yīng)用符號(hào)型式P和O封閉，A與B相通，活塞浮動(dòng)，在外力作用下可移動(dòng)，泵不卸荷U型P與A相通，O與B封閉，活塞處于停止位置C型P與A封閉，B與O相通，活塞停止，但在外力作用下可向一邊移動(dòng)，泵不卸荷J型X型四油口處于半開啟狀態(tài)，泵基本上卸荷，但仍保持一定壓力30第一節(jié)：方向控制閥換向閥操縱形式操縱方式圖形符號(hào)簡(jiǎn)要說明手動(dòng)手動(dòng)操縱，彈簧復(fù)位，中間位置時(shí)閥口互不相通機(jī)動(dòng)檔塊操縱，彈簧復(fù)位，通口常閉電磁電磁鐵操縱，彈簧復(fù)位液動(dòng)液壓操縱，彈簧復(fù)位，中間位置時(shí)四口互通電液動(dòng)電磁鐵先導(dǎo)控制，液壓驅(qū)動(dòng)，閥芯移動(dòng)速度可分別由兩端的節(jié)流閥調(diào)節(jié)，使系統(tǒng)中執(zhí)行元件能得到平穩(wěn)的換向31第一節(jié)：方向控制閥手動(dòng)換向閥主要有彈簧復(fù)位和鋼球定位兩種形式。三位四通手動(dòng)換向閥

(a)彈簧鋼球定位式符號(hào)，(b)彈簧自動(dòng)復(fù)位式符號(hào)手動(dòng)換向閥32第一節(jié)：方向控制閥

(a)所示為鋼球定位式三位四通手動(dòng)換向閥，用手操縱手柄推動(dòng)閥芯相對(duì)閥體移動(dòng)后，可以通過鋼球使閥芯穩(wěn)定在三個(gè)不同的工作位置上。

(b)則為彈簧自動(dòng)復(fù)位式三位四通手動(dòng)換向閥。通過手柄推動(dòng)閥芯后，要想維持在極端位置，必須用手扳住手柄不放，一旦松開了手柄，閥芯會(huì)在彈簧力的作用下，自動(dòng)彈回中位。33第一節(jié)：方向控制閥三位四通手動(dòng)換向閥34第一節(jié)：方向控制閥此類控制方式的“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)，也有管此類閥叫“行程閥”。1—滾輪2—推桿3—閥芯機(jī)動(dòng)換向閥

35第一節(jié)：方向控制閥

電磁換向閥是利用電磁鐵吸力推動(dòng)閥芯來改變閥的工作位置。（1）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：①交流電磁鐵。壽命較短。②直流電磁鐵。需要專用直流電源，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、油浸式、濕式電磁鐵

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)。電磁換向閥36第一節(jié)：方向控制閥①干式電磁鐵其線圈、鐵芯與軛鐵處于空氣中不和油接觸，常用于簡(jiǎn)單液壓系統(tǒng)。②濕式電磁鐵它和油浸式電磁鐵不同之處是推桿處無密封圈。線圈和銜鐵都浸在有壓油液中，故散熱好，摩擦小。濕式電磁鐵具有吸聲小、壽命長(zhǎng)、溫升低等優(yōu)點(diǎn)，是目前應(yīng)用最廣的一種電磁鐵。注意：由于電磁鐵的吸力有限(120N)，因此電磁換向閥只適用于流量不太大的場(chǎng)合。當(dāng)流量較大時(shí)，需采用液動(dòng)或電液動(dòng)控制。37第一節(jié)：方向控制閥三位四通電磁換向閥右電磁鐵通電換向左、右電磁鐵斷電（復(fù)中位）左電磁鐵通電換向38第一節(jié)：方向控制閥39第一節(jié)：方向控制閥液動(dòng)換向閥液動(dòng)換向閥是利用控制壓力油來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)中型和液壓對(duì)中型兩種。圖示為彈簧對(duì)中型三位四通液動(dòng)換向閥，閥芯兩端分別接通控制油口K1和K2。彈簧對(duì)中型三位四通液動(dòng)換向閥40第一節(jié)：方向控制閥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。其中，電磁換向閥起先導(dǎo)作用，控制液動(dòng)換向閥的動(dòng)作，改變液動(dòng)換向閥的工作位置；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。

(a)結(jié)構(gòu)圖；(b)符號(hào)，(c)簡(jiǎn)化符號(hào)l、