液压与气压传动技术 课件 任务9.1 方向控制阀的结构认知及方向控制回路的构建

液压与气压传动技术单向阀的结构特点及应用2液压与气压传动技术普通单向阀：油路“单行道”液控单向阀：油路“潮汐道”课程导入：普通单向阀什么时候、如何在液压系统中搭建油路“单行道”的呢？液控单向阀什么时候、又是如何在液压系统中搭建油路“潮汐道”的呢？授课导航单向阀的结构特点

单向阀的应用

4液压与气压传动技术普通单向阀的结构特点1.普通单向阀的结构及特点普通单向阀简称单向阀，它只允许液流沿一个方向通过，而反向流动的油液则被截止。5液压与气压传动技术普通单向阀的结构特点单向阀主要由阀体、阀芯、弹簧等零件组成。普通单向阀剖视图阀体阀芯弹簧普通单向阀简称单向阀，它只允许液流沿一个方向通过，而反向流动的油液则被截止。6液压与气压传动技术普通单向阀的结构特点1）动作灵敏、单向导通时阻力要小：单向阀弹簧仅起复位作用，普通单向阀弹簧刚度较小，油液流动时产生的压力降也较小，中低压单向阀的正向开启压力只需（0.03～0.05）MPa。2）做背压阀时应为硬弹簧：若置于回油路作背压阀使用，单向阀则应换成较大刚度的弹簧，背压力常为（0.2～0.6）MPa。3）单向阀起反向截止作用时密封性能要好：单向阀的阀芯有钢球式和锥阀式两种，钢球式阀芯结构简单，但密封性能不如锥阀式好，一般只在低压、小流量情况下使用。7液压与气压传动技术液控单向阀的结构及特点液控单向阀是液压系统在满足某一条件时能实现反向导通的单向阀。液控单向阀类型：1）根据控制活塞的泄油方式分内泄式和外泄式2）根据控制原理分不带卸荷阀芯和带卸荷阀芯。

a）液控单向阀（内泄式）

b）带卸荷阀芯的液控单向阀（外泄式）8液压与气压传动技术液控单向阀的结构及特点带卸荷阀芯的液控单向阀高压系统中，液控单向阀反向开启前P2腔油液压力大，顶开锥阀所需控制压力较高。此时需采用带卸荷阀芯的液控单向阀，以减小所需控制油的压力。控制活塞移动顶杆推动卸荷阀芯左右腔油液经卸荷阀芯缺口连通左右腔油液压力差下降顶杆顶开锥阀芯的力减小1.卸荷阀芯2.主阀芯3.顶杆4.控制活塞9液压与气压传动技术单向阀的用途单向阀将泵和系统隔断泵开机时，油液经单向阀流入到系统泵停机或突然断电时，阻止油液逆流回泵，防止液压泵损坏，系统仍可保持压力单向阀用于单向导通、反向截止：10液压与气压传动技术单向阀的用途单向阀隔开高低压油路低压大流量泵高压小流量泵11液压与气压传动技术单向阀的用途低压时，泵1排出油液经单向阀与泵2排出油液合流后流入系统。单向阀隔开高低压油路低压大流量泵高压小流量泵12液压与气压传动技术单向阀的用途高压时，单向阀受到高压反向作用力关闭，泵2排出油液使阀3打开，泵1排出油液经阀3卸荷流回油箱。单向阀隔开高低压油路低压大流量泵高压小流量泵反向关闭13液压与气压传动技术单向阀的用途有杆腔油液经单向阀流回油箱，经过单向阀保持液压缸回油腔有一定压力，这个压力叫做背压。单向阀做背压阀：单向阀做背压阀时，其弹簧为硬弹簧，此时单向阀开启压力为０．２－０．６ＭＰａ，用单向阀建立起液压缸的回油阻力，起到防止冲击、使活塞运动平稳的作用。14液压与气压传动技术单向阀的用途油液沿箭头方向流动，单向阀阻力远小于节流阀阻力，油液经单向阀流入系统。

单向节流阀油液沿箭头相反方向流动，单向阀关闭，油液经节流阀流入系统。单向阀用于组合阀：15液压与气压传动技术液控单向阀的用途用液控单向阀使立式缸活塞悬浮锁死、防止液压缸停止时下沉：无杆腔进油时，油液与液控单向阀控制口相通，液控单向阀反向导通，有杆腔油液经液控单向阀排出，活塞下行无杆腔停止供油接油箱时，液控单向阀控制口无压力油，液控单向阀反向截止密封，有杆腔油液被液控单向阀闭锁，活塞悬浮有杆腔进油时，油液经液控单向阀进入有杆腔，活塞上行16液压与气压传动技术液控单向阀的用途用液控单向阀实现液压缸双向锁紧：液控单向阀1连有杆腔，液控单向阀2连无杆腔阀1控制口与换向阀A口相通，阀2控制口与换向阀B口相通换向阀左位时原理图泵排出液压油经液控单向阀2进入液压缸无杆腔，推动活塞右移，活塞杆伸出，此时油液通过液控单向阀1的控制油口使液控单向阀1反向导通，有杆腔油液经液控单向阀1流回油箱。317液压与气压传动技术液控单向阀的用途用液控单向阀实现液压缸双向锁紧：换向阀右位时原理图泵排出液压油经液控单向阀1进入液压缸有杆腔，推动活塞左移，活塞杆收回，此时油液通过液控单向阀2的控制油口使液控单向阀2反向导通，无杆腔油液经液控单向阀2流回油箱。318液压与气压传动技术液控单向阀的用途用液控单向阀实现液压缸双向锁紧换向阀中位时原理图阀口A、B与油箱相通，两个液控单向阀的进油口及控制口与油箱相通，均无压力，可保证液控单向阀快速复位关闭。由于单向阀的反向截止作用，使液压缸两腔里的液压油被闭锁，因此油缸无法动作，便被锁住。19小结液压与气压传动技术01单向阀的结构特点02单向阀的用途20液压与气压传动技术换向阀的操纵方式及特点——换向阀控制方式的选择22换向阀工作原理课程导入：授课导航换向阀的控制方式0102不同控制方式的特点及应用场合24液压与气压传动技术换向阀的操作方式换向阀的操作方式通常包括手动、机动、电动、液动、电液动等类型。手动换向阀电动换向阀25液压与气压传动技术手动换向阀用手动杠杆操纵阀芯换位。弹簧复位式钢球定位式特点：结构简单、动作可靠，有些阀可人为控制阀口的大小，从而控制执行元件的运动速度。适用场合：间歇动作且要求人工控制的小流量场合，常用于工程机械中。手动换向阀的剖面简图26液压与气压传动技术机动换向阀用机械挡块操纵阀芯换位。又称为行程阀。特点：结构简单、动作可靠、换向平稳且位置精度高。改变挡块迎角或凸轮外形，可使阀芯获得合适的换向速度，减小液压执行元件的换向冲击。由于连接管路较长，致使装置不紧凑。适用场合：用于对控制位置的精度要求高以及换向平稳性要求高的场合。机动换向阀结构及图形符号27液压与气压传动技术电磁换向阀利用电磁铁的通电吸合与断电释放而直接推动阀芯来换位。特点：动作迅速、操作方便，便于实现自动控制，但电磁力吸力有限，不适合用于通过大流量的场合。适用场合：适用于流量不大、需自动控制的场合。电磁换向阀结构及图形符号分类：交流和直流、干湿和湿式。28液压与气压传动技术液动换向阀利用控制油路的压力油改变阀芯位置来换位。特点：液动换向阀换向平稳、换向时间可以做到调节、对阀芯的操纵推力大。适用场合：适用于换向平稳性要求高、流量大、阀芯移动行程长的场合。液动换向阀结构及图形符号29液压与气压传动技术电液动换向阀电磁换向阀和液动换向阀组合而成。电磁换向阀改变液动换向阀的控制油流向，液动换向阀实现主油路的换向。特点：结合电磁换向阀与液动换向阀的特点。适用场合：适合于要求自动控制、换向平稳、大流量等要求的场合。电液动换向阀结构及图形符号30小结液压与气压传动技术01换向阀的控制方式02不同控制方式的特点及应用场合31液压与气压传动技术三位四通电液动换向阀工作原理分析

电液动换向阀的组成电液动换向阀：由电磁换向阀和液动换向阀组合而成。电磁换向阀液动换向阀电液动换向阀各组成的作用电磁换向阀——先导阀先导阀用来改变流向液动换向阀两端的控制油流向，控制液动阀换向。主阀的换向改变通向液压缸主油路的油液流向，控制液压缸换向。液动换向阀——主阀电磁换向阀液动换向阀电液动换向阀的工作原理分析电液动换向阀工作原理分析主阀的工作位置（液动换向阀）液压缸的运动方向先导阀（电磁换向阀）电液动换向阀的符号三位四通电液换向阀三位四通电液换向阀详细符号简化符号带单向节流阀的电液动换向阀

（可调节主阀的换向时间）单向节流阀电液动换向阀中位机能的结构特点电磁换向阀——先导阀中位是Y型，当电磁铁断电中位时，主阀左右两控制腔的压力卸

荷，主阀可以靠弹簧复位至中位，即先导阀中位控制液动阀得到中位。液动换向阀——主阀中位机能可有多种，根据液压缸工况需要选择，下图主阀中

位是o型，简化符号中的中位就是主阀的中位型式。Y型详细符号简化符号O型电液动换向阀的控制方式外控型内控型M型中位电液动换向阀的控制方式内控型电液动换向阀的主阀中位机能的型式如果选择M、H等型式，中位时不能使控制油保压，先导阀换向后，作用在主阀上的控制油无压力、无法换向,这时须在主阀进油口加背压阀保持控制油有一定压力。H型中位注意：电液动换向阀的应用特点在主阀进油口处加背压阀，使液压泵不完全卸荷，以便保持控制油的压力，此时，控制油的压力油口取自背压阀的进油口端。注意：背压阀控制油M型适用场合：适合于要求自动控制、换向平稳、大流量等要求的场合。42液压与气压传动技术中位机能的选用及换向回路和卸荷回路构建课程导入采用换向阀的“怠速停车在车辆行驶途中如果短暂停车可以不用熄火，那么对于液压设备来说，短时间停止工作时也可以采用这种“怠速停车”的方式来减少功率损耗。45课程导入液压与气压传动技术液压缸换向油路阅读及分析？46课程导入液压与气压传动技术阅读标牌含义？授课导航三位换向阀的中位机能0102换向回路和采用换向阀的卸荷回路分析及构建

三位换向阀的阀芯在中间位置时，各通口的连通方式称为中位机能。当油口P封闭时，系统保压；P和T相通时，系统卸荷。当A,B和T相通时，液压缸活塞浮动，换向平稳但换向位置控制精度低。当A和B封闭时，液压缸闭锁，换向不平稳但位置控制精度高。中位机能定义48

常用中位机能49

中位机能的应用50O型锁紧回路视频M型卸荷回路视频注意：锁紧功能较差，只适用于锁紧时间短且要求不高的回路中。注意：只能在最后一个动作时使用卸荷回路。

常用中位机能的选择51选择换向阀的中位机能时，通常考虑以下几点（1）液压泵是否卸荷若换向阀中位时P口与T口接通（如H型、M型、K型），系统卸荷，无压力，此时液压系统其他液压缸也会停下来。（2）液压泵是否保压若换向阀中位时P口被关闭（如O型、Y型），系统保压，不卸荷，液压泵还能继续为多缸系统的其他液压缸供油。（3）液压缸是“浮动”还是在任意位置上停止若换向阀中位时A、B两口互通并与油箱接通（如H型、Y型），则卧式液压缸呈“浮动”状态，可利用其它机构移动或调整执行机构位置；若A、B两口关闭（如O型、M型），则可使液压缸闭锁、停在任意位置；若A、B两口均与P口连接（如P型），则没有面积差的双杆活塞缸处于浮动状态，而单杆活塞缸可组成差动回路。（4）液压缸启动是否平稳若换向阀中位时液压缸某腔通过换向阀接通油箱（如H型、Y型），液压缸启动时该腔内因无油液起缓冲作用，则易造成启动冲击，启动不平稳。

常用中位机能的选择52（5）液压缸换向是否平稳、精度如何

若换向阀中位时液压缸的油口被换向阀A、B二口关闭（如O型、M型），则换向过程中易产生液压冲击，换向平稳性差，但换向位置精度高；反之，油口A、B都通油口T时（如H型、Y型），换向过程中工作部件不易迅速制动，换向位置精度低，但液压冲击小，换向平稳性好。小知识：换向阀的常态位就是其初始位置，也就是指未操纵换向阀时的位置。对三位阀，符号的中位即是其常态位；对带弹簧的二位阀，符号中靠近弹簧的那个工作位置是其常态位。

常用中位机能的选择53小问题：图9-16中换向阀中位时，各回路的功能如何？

a)“O”型b)“M”型c)“P”型图9-16几种换向阀的中位机能

常用中位机能的选用54

换向阀的用途55换向阀的主要功能是实现执行部件的换向或使执行部件运动到某一位置停止等操作，常用于换向、锁紧、卸荷、顺序动作及按规定程序实现自动循环等油路中。用途换向阀作用构成换向回路二位换向阀、三位换向阀多位换向阀利用换向阀控制液流的流动方向，从而控制液压缸完成换向动作。构成锁紧回路三位换向阀（中位保压式，仅用于短时锁紧或锁紧精度要求不高的场合）使液压缸在任一位置停止，锁定工作位置以防止其在外力作用下窜动。构成卸荷回路三位换向阀（中位卸荷式）、二位换向阀当执行机构短时间停止工作时，使泵在接近零功率下运转，以减少非工作时的功率损耗。构成顺序动作回路各种换向阀前一执行元件运动到规定位置，发出信号控制换向阀，使下一执行元件开始运动，实现顺序动作。卸荷的目的及原理在系统执行元件短时间停止工作时，不需启停驱动泵的电动机，而使泵在很小的输出功率下运转，以减少功率损耗，降低系统发热，延长泵和电动机的寿命。因泵的输出功率等于压力和流量的乘积，实际应用中通常多采用压力卸荷方法，使泵在接近零压力下运行。压力卸荷可采用换向阀实现。目的原理采用三位四通换向阀中位机能的卸荷采用二位二通换向阀的卸荷三位四通换向阀中位机能卸荷回路

换向阀的应用