單向閥的特性及應(yīng)用

1、單向閥的特性及應(yīng)用彭熙偉1,陳建萍2,李金倉1Property and Application of Check ValvePeng Xi wei1,Chen Jian ping2,Li Jin cang1(1 北京理工大學(xué)自控系,北京 100081;2 中船重工707研究所,江西九江 332007摘 要:對單向閥的特性、分類進行了介紹,列舉了單向閥在液壓系統(tǒng)中多種功能的具體應(yīng)用,并闡述了單向閥使用中的一些注意問題。關(guān)鍵詞:單向閥;方向控制閥;液壓系統(tǒng)中圖分類號:TH137 文獻標識碼:B 文章編號:1000 4858(200401 0060 02單向閥是液壓系統(tǒng)方向控制閥中的一類,其主要作用

2、是限制油液只能向一個方向流動,不能向反方向流動。單向閥結(jié)構(gòu)和工作原理都比較簡單,但卻是液壓系統(tǒng)中應(yīng)用最多的元件之一,正確選擇、合理應(yīng)用單向閥不僅可以滿足液壓系統(tǒng)不同應(yīng)用場合的多種功能要求,而且還可使液壓系統(tǒng)設(shè)計簡化。本文介紹單向閥在實際液壓系統(tǒng)中的典型應(yīng)用和使用注意事項。1 單向閥的分類及特性單向閥按其結(jié)構(gòu)特點不同,一般分為普通單向閥和液控單向閥兩類。普通單向閥的圖形符號如圖1a 上所示,其功能是只允許油液向一個方向流動(從A 到B,而不允許反向(從B到A流動;液控單向閥的圖形符號如圖1a下所示,其功能是允許油液在一個方向流動(從A到B,而反向流動(從B到A必須通過控制油(C來實現(xiàn)。對單向閥的

3、性能要求主要有:當油液通過單向閥流動時阻力要小,也就是壓力損失要小;而當油液反向流入時,閥口的密封性要好,無泄漏;工作時不應(yīng)有振動、沖擊和噪聲。2 單向閥的應(yīng)用1保護液壓泵如圖1b所示,單向閥3安裝在液壓泵1的出口,可防止系統(tǒng)壓力突然升高(如蓄能器4釋壓等反向傳給液壓泵,避免泵反轉(zhuǎn)或損壞,起保護液壓泵的作用。2防止油路干擾如圖1c所示的雙泵供油系統(tǒng),當系統(tǒng)壓力低時,泵1和泵2輸出的油匯合,共同向系統(tǒng)供油,滿足系統(tǒng)大流量的需要;當系統(tǒng)壓力高于卸荷閥5的設(shè)定壓力時,低壓泵2卸載,只有高壓泵1向系統(tǒng)供油,此時,單向閥4把高壓油路和低壓油路隔開,不互相影響。3 保壓圖1 單向閥應(yīng)用收稿日期:2003

4、07 03作者簡介:彭熙偉(1966 ,男,云南昆明市人,副教授,博士,主要從事電液伺服控制、比例伺服控制技術(shù)研究。60液壓與氣動2004年第1期如圖1d所示,液壓缸7外伸工作時,蓄能器5充液儲蓄高壓油,當壓力達到壓力繼電器4的設(shè)定值時,液壓泵1停機,而蓄能器5和單向閥3則可保持系統(tǒng)壓力。由于蓄能器5補償泄漏的作用,系統(tǒng)保壓而使液壓泵1可停機,從而達到節(jié)能的目的。4閉鎖液壓缸如圖1e所示,當換向閥1處于中位時,液控單向閥2、3閉鎖液壓缸6兩腔的油液,使液壓缸停留并且在外力作用下也不能竄動,液控單向閥起液壓缸鎖緊的作用。液控單向閥的這種閉鎖功能也常常應(yīng)用在具有重力負載的平衡回路中,用液控單向閥使

5、立式液壓缸活塞在任意位置懸停,從而可防止立式液壓缸與垂直運動的工作部件由于自重而自行下落。5作旁路閥如圖1e所示,單向節(jié)流閥4、5均由單向閥與節(jié)流閥組合而成,液壓缸進油時,由于單向閥的阻力遠比節(jié)流閥小,所以液流經(jīng)旁路單向閥流入液壓缸;而液壓缸回油時,因單向閥關(guān)閉,液流經(jīng)節(jié)流閥流出,從而實現(xiàn)液壓缸6的回油節(jié)流調(diào)速。作旁路閥的單向閥通常還有單向順序閥、單向減壓閥等;此外,單向閥還可與過濾器并聯(lián)旁路,當濾芯堵塞后,單向閥開啟(開啟壓力由濾芯堵塞的壓差決定,從而保護濾芯不損壞。6作液流方向選擇如圖1f所示雙向閉式回路,當泵5正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)時,單向閥2、3組成的補油選擇油路均可保證補油泵1向閉式回路正常補油

6、;在正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)過程中,當系統(tǒng)高壓管路的壓力超過安全閥8的設(shè)定值時,單向閥6、7組成的安全保護油路可使高壓管路的油通過安全閥8溢流,從而可防止系統(tǒng)高壓管路因超壓而損壞。7作大流量排油如圖1g所示的回路,液壓缸4兩腔的有效工作面積相差很大,在活塞縮回時,液壓缸無桿腔的排油流量比較大,而此時換向閥1的通徑又小時,會產(chǎn)生節(jié)流作用,限制活塞的縮回速度;若在活塞縮回的過程中,控制油路通過換向閥2作用在液控單向閥3上,使大通徑的液控單向閥3也打開排油,則可減小液壓缸的排油阻力,從而可有效提高活塞的回程速度。8作背壓閥把普通單向閥安裝在液壓缸的回油管路中,使液壓缸的回油腔中保持一定的壓力,這樣可以增加液壓缸運

7、動的平穩(wěn)性,減小液壓缸的爬行和前沖現(xiàn)象。由于背壓壓力一般要求0 20 6MPa,因此,作背壓閥的單向閥應(yīng)換上較硬的彈簧。9保持低壓回路壓力如圖1h所示,單向閥3出口接主系統(tǒng),進油口與控制油路相接,當主系統(tǒng)空載或回油時,利用單向閥的背壓作用,經(jīng)減壓閥2將使控制油路仍能保持一個較低的控制壓力。10用于系統(tǒng)回油路在液壓系統(tǒng)的回油路上安裝普通單向閥,可防止系統(tǒng)停機后管路中的油液流回油箱而使油溢出油箱,這對一些油箱比較小的液壓系統(tǒng)顯得更為重要。同時,在系統(tǒng)檢修時,回油路上的單向閥還可防止因管路拆開油箱中的油液經(jīng)回油路外流,避免虹吸現(xiàn)象的發(fā)生。3 使用注意事項(1正常工作時,單向閥的工作壓力要低于單向閥的

8、額定工作壓力;通過單向閥的流量要在其通徑允許的額定流量范圍之內(nèi),并且應(yīng)不產(chǎn)生較大的壓力損失。(2單向閥的開啟壓力在滿足系統(tǒng)功能要求的情況下應(yīng)盡量低,以減小壓力損失;而作背壓功能的單向閥,其開啟壓力較高,通常由背壓值確定。(3對于普通單向閥,安裝時要認清進、出油口的方向,否則會影響液壓系統(tǒng)的正常工作。特別是單向閥用在泵的出口,如反向安裝可能損壞泵或燒壞電機。(4對于液控單向閥,應(yīng)注意控制壓力是否滿足反向開啟的要求。如果液控單向閥的控制引自主系統(tǒng)時,則要分析主系統(tǒng)壓力的變化對控制油路壓力的影響,以免出現(xiàn)液控單向閥的誤動作。(5應(yīng)合理選用內(nèi)泄式和外泄式液控單向閥。對于內(nèi)泄式液控單向閥來說,當反向油出口壓力超過一定值時,液控