液压与气压传动技术课件 单元五 方向阀及其基本回路

方向阀及其基本回路液压与气动技术液压阀：用来控制液压系统中油液的流动方向或者调节其压力和流量的装置，属于液压系统中的控制元件。液压阀按照其功能的不同可以分为三大类：（1）方向控制阀——单向阀、换向阀（2）压力控制阀（3）流量控制阀单向阀分类：（1）普通单向阀

作用：控制油液的单向流动，反向截止（2）液控单向阀

作用：未通控制液压油时相当于普通单向阀；通入控制液压油后能允许油液双向流动的单向阀。

液控单向阀=单向阀+液控装置单向阀图5.1普通单向阀1—阀体；2—阀芯；3—弹簧进油口和出油口位置普通单向阀单向阀的主要性能要求：①动作灵敏，工作时无撞击和噪声。②通过液流时压力损失要小，而反向截止时密封性要好。单向阀的特点：①为了保证单向阀工作灵敏、可靠，单向阀的弹簧应较软，其开启压力一般为0.035～0.1MPa。②若将弹簧换为硬弹簧，则可将其作为背压阀用，使油液保持一定的压力，有利于执行元件的平衡运行。背压力一般为0.2～0.6MPa。液控单向阀1—控制活塞；2—顶杆；3—阀芯液控单向阀K为控制油通入口注意P1、P2位置工作过程：（1）当控制油口K不通压力油时，油液只可以从P1进入，P2流出，此时阀的作用与单向阀相同；（2）当控制口K通以压力油时，推动活塞1并通过顶杆2使阀芯3右移，阀即保持开启状态，液流双向都能自由通过。特点：一般控制油的压力不应低于油路压力的30％～50％。在高压系统中使用的带卸荷阀芯的液控单向阀其最小控制压力约为主油路的50%。作用：利用阀芯相对阀体的相对运动，使油路接通、关断，或者变换液压油流动方向，从而使液压执行元件启动、停止或变换运动方向。分类类型按阀的操纵方式手动、机动、电动、液动、电液动按阀的工作位置数和通路数二位二通、二位三通、三位四通、三位五通等按阀的结构形式滑阀式、转阀式、锥阀式按阀的安装方式管式、板式、法兰式等换向阀液压传动系统中广泛采用的是滑阀式换向阀。(a)换向阀工作原理(b)图形符号换向阀换向原理图形符号表示的含义为：1）位数：即图形符号中的方格数，表示阀芯在阀体内的工作位置数，有几个方格就表示有几个工作位置。2）通数：即油口通路数，箭头表示两油口连通，但不表示流向。“⊥”表示油口不通。在每个方格内，箭头两端或“⊥”符号与方格的交点数为油口的通路数。另外可能有泄油口、控制油口，在符号中用虚线表示。3）常态位：三位阀的中间格及二位阀侧面画有弹簧的方格为常态位，即阀芯在原始状态下的通路状况。（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。分为自动复位式和钢球定位式两种。思考：几位？几通？哪个是弹簧自动复位式？哪个是钢球定位式？手动换向阀1—手柄；2—阀芯；3—弹簧；4—钢球手动换向阀的特点：（1）自动复位式手动换向阀要使阀芯维持左位或右位，手柄不能松开，否则阀芯会在弹簧作用下自动回复中位。（2）结构简单，动作可靠，可以人为控制阀口大小，从而控制执行元件的运动速度。（扫码观看动画）（3）只适用于间歇操作且需要人工操作的场合。（4）使用时需将定位装置或弹簧腔的泄漏油排除。（2）机动换向阀又称行程换向阀，它依靠安装在运动部件上的挡块或凸轮，推动阀芯移动，实现换向。工作过程：在图示位置(常态位)，阀芯3在弹簧4作用下处于上位，P与A不相通；当运动部件上的行程挡块1压住滚轮2使阀芯移至下位时，P与A相通。机动换向阀1—挡铁；2—滚轮；3—阀芯；4—弹簧机动换向阀特点：机动换向阀结构简单，换向时阀口逐渐关闭或打开，故换向平稳、可靠、位置精度高。但它必须安装在运动部件附近，一般油管较长。常用于控制运动部件的行程，或快、慢速度的转换。（3）电磁换向阀电磁换向阀简称电磁阀，它利用电磁铁吸力控制阀芯动作。电磁换向阀包括换向滑阀和电磁铁两部分。电磁换向阀是电气系统和液压系统之间的信号转换元件，操纵方便，布局灵活，有利于提高自动化程度，应用广泛。二位四通/二位三通电磁换向阀有弹簧复位式和钢球定位式。后者在电磁铁断电时仍能保持通电时的状态，具有“记忆”功能。二位三通电磁换向阀1—衔铁；2—推杆；3—阀芯；4—弹簧三位四通电磁换向阀1—衔铁；2—推杆；3—阀芯；4—弹簧4)液动换向阀液动换向阀利用控制油路的压力油推动阀芯实现换向，因此它可以制造成流量较大的换向阀。与电磁换向阀相比，适用于大流量回路（一般阀的通径大于10mm时），且换向时间可以调节。液动换向阀经常与机动换向阀或电磁换向阀组合成机液换向阀或电液换向阀，实现自动换向或大流量主油路换向。液动换向阀（5）电液动换向阀电液动换向阀是由电磁换向阀和液动换向阀组成的复合阀。电磁换向阀为先导阀（由于电磁铁吸力有限，难于切换大的流量），它用以改变控制油路的方向；液动换向阀为主阀（需要一个小换向阀来改变控制油路方向），它用以改变主油路的方向。电液动换向阀综合了电磁阀和液动阀的优点，具有控制方便、流量大的特点。滑阀机能滑阀式换向阀处于中间位置或原始位置时，各油口的连通方式称为滑阀机能(又称中位机能)。三位换向阀的中位机能符号、作用和特点换向回路（1）三位四通电磁换向阀控制的换向回路工作过程：液压泵启动后，换向阀处于中位时，四个油口互不相通，液压缸两腔不通液压油，处于停止状态；换向阀左位工作，液压油进入液压缸左腔，右腔与油箱相通，活塞右移；反之，活塞左移。（1）三位四通电磁换向阀控制的换向回路特点及应用：换向方便，但有冲击，且换向精度低，不适用于频繁换向；适用于低速、轻载和换向精度要求不高的场合。（2）三位四通电液换向阀控制的换向回路工作过程：1YA通电，换向阀左位工作，液压油推动液动阀芯右移，液动阀处于左位，液压油进入液压缸左腔，活塞右移；1YA断电，2YA通电，电磁阀换向，右位工作，推动液动阀左移，液动阀处于右位工作，油液进入液压缸右腔，活塞左移。（2）三位四通电液换向阀控制的换向回路特点及应用：换向平稳、无冲击，但换向精度不高，适用于高压、大流量，且要求换向平稳的液压系统。锁紧回路锁紧回路的作用：使液压缸在停止运动时能准确地停止在要求的位置上，不因外界影响发生漂移或者窜动。一般采用液控单向阀或者O型、M型换向阀组成锁紧回路。锁紧回路（1）利用换向阀O型中位机能实现锁紧工作原理：当电磁铁都断电时，阀芯处于中位，将液压缸两腔油路切断，活塞停止运动。这种采用M型或者O型换向阀的锁紧回路，由于滑阀式换向不可避免地存在泄漏，密封性较差，因此锁紧效果差，只适用于短时间锁紧或者锁紧要求不高的场合。（2）利用液控单向阀实现