液压控制元件-方向控制阀

液压控制技术西华大学机械工程与自动化学院2009年1月主讲宋春华第四章液压控制元件1方向控制阀2第四章控制元件重点内容一、压力控制阀：基本结构与工作原理、符号表达二、方向控制阀：三位四通换向阀的结构与工作原理符号表达三、流量控制阀：基本结构与工作原理、符号表达四、方向控制阀：基本结构与工作原理、符号表达五、伺服阀：基本结构与工作原理、符号表达3第一节液压控制阀概述基本结构：阀芯、阀体、驱动装置工作原理：阀芯在阀体内作相对运动来控制阀口的通断及开口大小，来实现压力、流量和方向控制。在液压系统中用来控制液流的压力、流量和方向，保证执行机构按照要求工作(影片)。4液压阀的分类滑阀1、根据结构形式分锥阀球阀52、按用途分：压力控制阀：如溢流阀、减压阀、顺序阀等流量控制阀：如节流阀、调速阀、溢流节流阀、比例流量阀等方向控制阀：如单向阀、液控单向阀、换向阀等63、按控制方式分定值或开关控制阀：普通控制阀、插装阀、叠加阀等电液比例控制阀：包括普通比例阀和带内反馈的电液比例阀伺服控制阀：包括机液伺服阀和电液伺服阀数字控制阀：74、按安装方式分管式连接：阀体进出口由螺纹或法兰连接。板式连接：阀体进出口通过连接板与油管连接。插装阀：将不同功能的阀芯、阀套组件插入专门设计的阀块，组成回路。叠加阀：板式连接的一种高级形式。8液压阀的性能参数公称通径：代表阀的通流能力大小，对应于阀的额定流量。额定压力：液压阀长期工作所允许的最高压力。液压阀的基本要求动作灵敏、使用可靠、冲击和振动小阀口全开时，压力损失小；阀口关闭时，密封好所控制的参量（压力或流量）稳定，受外界干扰小结构紧凑，安装、调试、维护方便，通用性好9方向控制阀用在液压系统中控制液流的方向。它包括单向阀和换向阀(影片)

。单向阀有普通单向阀和液控单向阀。换向阀按操作阀芯运动的方式可分为手动、机动、电磁动、液动、电液动等。第二节方向控制阀10方向控制阀1、单向阀(影片)允许液流沿一个方向通过，反方向液流被截止的方向阀。用途：安装在泵的出口，防止系统压力冲击；或者油液倒流进油箱；安装在系统回油路上，作背压阀。正向开启压力只需（0.03～0.05）MPa，反向截止时为线密封，且密封力随压力增高而增大，密封性能良好。开启后进出口压力差（压力损失）为（0.2～0.3）MPa.。112、液控单向阀反方向液流被截止时密封性好；控制油口通压力油时，允许正反向液流自由通过。用途：液压系统的保压或锁紧回路。12换向阀

利用阀芯在阀体孔中运动，使油路接通或切断来改变液流方向。按结构形式：滑阀式、转阀式和球阀式按阀体通路：二通、三通、四通等按阀芯工作位置：二位、三位、四位等按阀芯驱动方式：手动、机动、液动、电动等按阀芯定位方式：机械定位和弹簧复位。131、三位四通换向阀的结构和原理阀芯台肩和阀体沉割槽可以是两台肩三沉割槽，也可以是三台肩五沉割槽。当阀芯运动时，通过阀芯台肩开启或封闭阀体沉割槽，接通或关闭与沉割槽相通的油口。阀芯与阀体孔配合处为台肩，阀体孔内沟通油液的环形槽为沉割槽。阀体在沉割槽处有对外连接油口。142、手动（机动）换向阀阀芯运动是藉助于机械外力实现的。其中，手动换向阀又分为手动和脚踏两种；机动换向阀则通过安装在运动部件上的撞块或凸轮推动阀芯。特点是工作可靠。根据阀芯的定位方式分为弹簧钢球定位式弹簧自动复位式153、电磁换向阀阀芯运动是藉助于电磁力和弹簧力的共同作用。电磁铁不得电，阀芯在右端弹簧的作用下，处于左极端位置（右位），油口p与A通，B不通；电磁铁得电产生一个电磁吸力，通过推杆推动阀芯右移，则阀左位工作，油口p与B通，A不通。16如果将两端电磁铁与弹簧对中机构组合，又可组成三位的电磁换向阀，电磁铁得电分别为左右位，不得电为中位（常位）。电磁吸力有限，电磁换向阀最大通流量小于100L/min。对液动力较大的大流量阀则应选用液动换向阀或电液换向阀。174、电液换向阀电液换向阀是由电磁换向阀与液动换向阀组合而成，液动换向阀实现主油路的换向，称为主阀；电磁换向阀改变液动阀控制油路的方向，称为先导阀(影片)。18为保证液动阀回复中位，电磁阀的中位必须是A、B、T油口互通。控制油可以取自主油路的p口（内控），也可以另设独立油源（外控）。采用内控时，主油路必须保证最低控制压力（0.3～0.5MPa)；采用外控时，独立油源的流量不得小于主阀最大通流量的15％，以保证换向时间要求。电磁阀的回油可以单独引出（外排），也可以在阀体内与主阀回油口沟通，一起排回油箱（内排）。液动阀两端控制油路上的节流阀可以调节主阀的换向速度。19位、通及图形符号动画20换向阀的中位机能三位的滑阀在中位时各油口的连通方式体现了换向阀的控制机能，称之为滑阀的中位机能。不同滑阀机能的滑阀，阀体是通用的，仅阀芯台肩的尺寸和形状不同。滑阀机能的应用：使泵卸载的有H、K、M型；使执行元件停止的有O、M型；使执行元件浮动的有H、Y型；使液压缸实现差动的有P型。21换向阀的性能换向可靠性：换向信号发出后阀芯能灵敏地移到工作位置；换向信号撤除后阀芯能自动复位。同一通径的电磁阀，机能不同，可靠换向的压力流量范围不同，一般用工作极限曲线表示。压力损失：包括阀口压力损失和流道压力损失。换向阀的压力损失除与通流量有关，还与阀的机能、阀口流动方向有关，一般不超过1MPa。内泄漏量：滑阀式换向阀为环形间隙密封，工作压力越高，内泄漏越大。泄漏不仅带来功率损失，而且引起油液发热。因此阀芯与阀体要同心，并要有足够的封油长度。换向平稳性：就是要求换向时压力冲击要小。手动换向阀和电液换向阀可以控制换向时间来减小换向冲击。换向时间和换向频率：交流电磁铁的换向时间约为0.03~0.15s，直流电磁铁的换向时间约为0.1~0.3s；换行频率为60~240次/min。22电磁球阀简介特点对油液污染不敏感，换向性能好；密封性能好，最高压力可达63MPa；电磁吸力经杠杆放大后传给阀芯，推力大；使用介质的粘度范围大，可直接用于高水基、乳化液；加工装配工艺难度较大，成本