方向控制阀.方向控制阀

液压气动技术及创新应用项目四 液压控制阀的拆装与结构分析

任务一方向控制阀【任务描述】

方向控制阀是控制液压系统中油液流动方向或液流的接通与断开，以实现执行元件的启动、停止，进行压力和速度变换的元件。【技能目标要求】1.通过对方向控制阀的拆装，进一步熟悉方向控制阀组成，加深对方向控制阀性能的理解。2.加深认识各种方向控制阀的工作原理、基本结构、使用方法和作用。3.培养拆装方向控制阀的实践能力。4.能够排除实验过程中出现的故障。

模块三液压动力元件任务一方向控制阀【学习目标】1.了解和掌握方向控制阀的工作原理、基本结构、使用方法和在回路中的作用。2．能够按照实验要求对方向控制阀进行拆装。3．通过实验加深对方向控制阀工作原理的理解。4．培养拆装方向控制阀的实践能力。【所需设备、工具和材料】表4-1-1名称规格数量名称规格数量内六角扳手5mm1活口扳手6寸2尖嘴钳6寸1十字起2#1液压元件和总成ZY37701A16套卡环钳6寸1液压阀概述

液压控制阀，简称为液压阀，它是液压系统中的控制元件，其作用是控制和调节液压系统中液压油的流动方向、压力的高低和流量的大小，以满足液压缸、液压马达等执行元件不同的动作要求。【相关知识】1.液压阀的基本结构与工作原理尽管液压阀存在着各种各样不同的类型，它们之间有一些基本共同之同。首先，在结构上，所有的阀都有阀体、阀芯（滑阀或转阀）和驱使阀芯动作的元部件（如弹簧、电磁铁）组成；其次在工作原理上，所有阀的开口大小，阀进、出口间压力差以及流过阀的流量之间的关系都符合孔口流量公式，仅是各种阀控制的参数各不相同而已。如方向阀控制的是执行元件的运动方向，压力阀控制的是液压传动系统的压力，而流量阀控制的是执行元件的运动速度。液压阀概述2.液压阀的类型分类方法类型详细分类按用途分压力控制阀溢流阀、顺序阀、减压阀、压力继电器流量控制阀节流阀、调速阀、分流阀、集流阀方向控制阀单向阀、液控单向阀、换向阀按结构分类滑阀圆柱滑阀、旋转阀、平板滑阀座阀椎阀、球阀、喷嘴挡板阀射流管阀射流阀

液压阀概述液压阀的类型如表4-1所示分类方法类型详细分类按操作方式分人力操纵阀手把及手轮、踏板、杠杆操纵阀机械操纵阀挡块、弹簧操纵阀液压（或气动）操纵阀液压、气动操纵阀电动操纵阀电磁铁、电液操纵阀按控制方式分类比例阀比例压力阀、比例流量阀、比例换向阀、比例复合阀伺服阀单、两级电液流量伺服阀、三级电液流量伺服阀数字控制阀数字控制压力控制流量阀与方向阀按连接方式分类管式连接螺纹式连接、法兰式连接阀板式及叠加式连接单层连接板式、双层连接板式、整体连接板式、叠加阀插装式连接螺纹式插装阀、法兰式插装阀3.液压阀的性能参数

液压阀概述1)公称通径公称通径代表阀的通流能力的大小，对应于阀的额定流量。与阀进、出油口相连接的油管规格应与阀的通径相一致。阀工作时的实际流量应小于或等于其额定流量，最大不得大于额定流量的1.1倍。2)额定压力额定压力是液压阀长期工作所允许的最高工作压力。对于压力控制阀，实际最高工作压力有时还与阀的调压范围有关；对于换向阀，实际最高工作压力还可能受其功率极限的限制。5.1液压阀概述3.液压阀的性能参数4.液压阀的基本要求

液压阀概述①动作灵敏，使用可靠，工作时冲击和振动小，噪声小，使用寿命长。②阀口全开时，液压油流过液压阀压力损失小；阀口关闭时，密封性能好，内泄漏小，无外泄漏。③所控制的参量(压力或流量)稳定，受外部干扰时变化量小。④结构紧凑，安装、调整、使用、维护方便，通用性好。

一、单向阀单向阀可分普通单向阀和液控单向阀两种。1、普通单向阀普通单向阀的作用是使油液只能沿一个方向流动，不许它反向倒流，故又称为止回阀。如图4-1所示为普通单向阀动画，这种阀由阀体1、阀芯2、弹簧3等零件组成。2.液控单向阀

液控单向阀可使油液在两个方向自由通流，可用作二通开关阀，也可用作保压阀，用两个液控单向阀还可以组成“液压锁”。如图4-2所示为液控单向阀动画，这种阀由控制活塞1、顶杆2、阀芯3和弹簧等组成。

一、单向阀2.液控单向阀当控制口K处无控制压力油通入时，它的工作原理和普通单向阀一样，压力油只能从通口P1流向通口P2，不能反向倒流。当控制口K有控制压力油通入时，因控制活塞1右侧a腔通泄油口，活塞1右移，推动顶杆2顶开阀芯3，使通口P1和P2接通，油液就可在两个方向自由通流。液控单向阀具有良好的单向密封性，常用于执行元件需要长时间保压、锁紧的回路中。

一、单向阀双液控单向阀

双液控单向阀的工作原理是当一个油腔正向进油时，另一个油腔为反向出油，反之亦然。而当A腔或B腔都没有液流时，A1腔与B1腔的反向油液被阀芯锥面与阀座的严密接触而封闭(液压锁作用)。液控单向阀通常应用的场合

通过控制油路，单向阀使油液能够反向流动，则称使油液能够正、反向流动的单向阀为液控单向阀。液控单向阀的应用场合如下(见下图)：

(1)保持压力滑阀式换向阀都有间隙泄漏现象，只能短时间保压。当有保压要求时，可在油路上加一个液控单向阀，如下图a所示，利用锥阀关闭的严密性，使油路长时间的保压。

(2)用于液压缸的“支承”液控单向阀接于液压缸下腔的油路，如下图b所示，可防止立式液压缸的活塞和滑块等活动部分因滑阀泄漏而下滑。(3)实现液压缸的锁紧状态换向阀处于中位时，两个液控单向阀关闭，严密封闭液压缸两腔的油液(见下图c)，这时活塞就不能因外力作用而产生移动。(4)大流量排油下图d）中液压缸两腔的有效工作面积相差很大。在活塞退回时，液压缸右腔排油量骤然增大，此时若采用小流量的滑阀，会产生节流作用，限制活塞的后退速度；若加设液控单向阀，在液压缸活塞后退时，控制压力油将液控单向阀打开，便可以顺利地将右腔油液排出。液控单向阀通常应用的场合液控单向阀通常应用的场合(5)作为充油阀使用立式液压缸的活塞在高速下降过程中，因高压油和自重的作用，至使下降迅速，产生吸空和负压，必须增设补油装置。图5—2e所示的液控单向阀作为充油阀使用，以完成补油功能。(6)组合成换向阀图5—2f为组合成换向阀的一个例子，是用两个液控单向阀和一个单向阀组合成的，相当于一个三位三通换向阀的换向回路。

换向阀的作用是利用阀芯相对于阀体的相对运动，改变阀体上各阀口的连通或断开状态，使油路接通、关断，或变换油流的方向，从而使液压执行元件启动、停止或变换运动方向。二、换向阀分类方式类型按阀的操纵方式分手动、机动、电磁动、液动、电液动换向阀按阀芯位置数和通道数分二位三通、二位四通、三位四通、三位五通换向阀按阀芯的运动方式分滑阀、转阀和锥阀按阀的安装方式分管式、板式、法兰式、叠加式、插装式1.换向阀的分类根据换向阀阀芯的运动形式、结构特点和控制方式等的不同，换向阀的分类如下表所示。图形符号见附录。二、换向阀2.换向阀的工作原理图4-1-3滑阀式换向阀的工作原理和图形符号

(a)示意图(b)图形符号二、换向阀1)阀芯在中间位置时，流体的全部通路均被切断，缸活塞不运动。2)当阀芯移到左端时，泵的流量流向口，使活塞向右运动，活塞右腔的油液流经口和阀流回油箱；3)当阀芯移到右端时，活塞便向左运动。因而通过阀芯移动可实现执行元件的正、反向运动或停止。名称结构原理图图形符号使用场合二位二通控制油路的接通与切断（动画）二位三通控制油液流动方向

几种不同“通”和“位”的滑阀式换向阀主体部分的结构形式和图形符号如表4-1-3所示。3.换向阀的结构形式二、换向阀名称结构原理图图形符号使用场合二位四通控制执行元件换向，且执行元件正反向运动时回油方式相同不能使执行元件在任意位置处于停止运动(动画）三位四通能使执行元件在任意位置处于停止运动(动画）3.换向阀的结构形式二、换向阀型式结构简图图形符号中位油口状况、特点及应用O型P、A、B、T四口全封闭，执行元件闭锁，可用于多个换向阀并联工作（动画）H型P、A、B、T口全通；执行元件两腔与回油箱连通，在外力作用下可移动，泵卸荷4.三位四通换向阀的中位机能

三位四通换向阀的中位机能是指阀处于中位时各油口的连通方式，二、换向阀型式结构简图图形符号中位油口状况、特点及应用Y型P封闭，A、B、T口相通；执行元件两腔与回油箱连通，在外力作用下可移动，泵不卸荷M型P、T口相通，A与B口均封闭；执行元件两油口都封闭，泵卸荷，也可用多个M型换向阀并联工作（动画）4.三位四通换向阀的中位机能二、换向阀图4-3三位四通手动换向阀手动换向阀动画5.常用换向阀(1)手动换向阀

手动换向阀是用手动杠杆操纵阀芯换位的换向阀，它主要有弹簧复位和钢珠定位两种型式，如图所示。二、换向阀这种阀由滚轮2、阀芯3、弹簧4等组成。在图示位置，阀芯3在弹簧4作用下处于左位，P与A不连通；当运动部件上挡块1压住滚轮使阀芯移至右位时，油口P与A连通。常用于控制运动部件的行程、或快、慢速度的转换。其缺点是它必须安装在运动部件附近，一般油管较长。

5.常用换向阀(2)机动换向阀机动换向阀又称为行程阀。它利用安装在运动部件上的挡块或凸块，推压阀芯端部滚轮使阀芯移动，从而使油路换向。如图4-4所示为二位二通机动换向阀的结构和图形符号。

(a)结构图(b)图形符号图图4-4二位二通机动换向阀1-挡铁；2-滚轮；3-阀芯；4-弹簧机动换向阀动画5.常用换向阀2)机动换向阀5.常用换向阀(3)电磁换向阀

（电磁换向阀）是利用电磁铁的吸引力控制阀芯换位的换向阀。它操纵方便、布局灵活，有利于提高自动化程度，因此应用最广泛，当然必须指出，由于电磁铁的吸力有限(<120N)，因此电磁换向阀只适用于流量不太大的场合。电磁换向阀由电磁铁和换向滑阀两部分组成。如图4-5所示为二位三通干式交流电磁换向阀的结构和图形符号图。(a)结构图(b)图形符号图图4-5二位三通干式交流电磁换向阀5.常用换向阀(3)电磁换向阀

这种阀的左端有一干式交流电磁铁，当电磁铁不通电时（图示位置），P与A相通；当电磁铁通电时，衔铁向右移动，通过推杆1使阀芯2推压弹簧3一起向右移动至端部，使P与B相通，而P与A断开。5.常用换向阀(3)电磁换向阀图4-7三位四通液动换向阀

5.常用换向阀(4)液动换向阀液动换向阀广泛用于大流量（阀的通径大于10mm）的控制回路中控制油流的方向。如图4-7为三位四通液动换向阀的结构和图形符号

当控制油路的压力油从阀左边的控制油口K1进入滑阀左腔，滑阀右腔K2接通回油时，阀芯向右移动，使得P与A相通，B与T相通；当K2接通压力油，K1接通回油时，阀芯向左移动，使压力油口P与B相通，A与T相通；当K1、K2都通压力油时，阀芯在两端弹簧和定位套作用下回到中间位置，P、A、B、T均不相通。

5.常用换向阀(4)液动换向阀

当电磁铁均不通电时，P、A、B和T油口均不通；当电磁铁3通电后，P通A、B通T；当电磁铁5通电后，P通B、A通T。5.常用换向阀(5)电液换向阀

（电液换向阀）是由电磁换向阀与液动换向阀组成的复合阀。如图4-8所示为三位四通电液换向阀的结构和图形符号图。图4-8三位四通电液换向阀5.常用换向阀(5)电液换向阀

图4-9二位三通电磁球式换向阀

5.常用换向阀(6)电磁球式换向阀

球式换向阀主要用在要求密封性很好的场合。6．换向阀的应用(1）用机动阀作先导阀实现连续往复运动.如图4-1-5a所示.(2）用电磁换向阀实现完整工作循环.如图4-1-5b所示. b)图4-1-5a换向阀的应用

6．换向阀的应用 a） b） c）图4-1-6多路换向阀(3）多路换向阀.1)图4-1-6a为并联式多路换向阀。泵可同时向各执行元件供油，操纵某个阀就可控制对应缸的进、退。若同时操纵两个以上阀，