液壓與氣動技術(shù)-使用方向控制閥及方向控制回路

項目四使用方向控制閥及方向控制回路方向控制閥主要用來通斷油路或改變油液流動地方向,從而控制液壓執(zhí)行元件地啟動或停止,改變其運動方向。在液壓系統(tǒng),控制執(zhí)行元件地啟動,停止及換向作用地回路,稱為方向控制回路。項目重點與難點項目重點:典型地方向控制閥,方向控制回路及應(yīng)用場合。項目難點:典型方向控制回路地工作原理及正確選用。項目內(nèi)容任務(wù)一使用單向閥及鎖緊回路

任務(wù)二使用換向閥及換向回路任務(wù)一使用單向閥及鎖緊回路知識要點:一．單向閥地類型,工作原理與特點二．單向閥地用途技能要點:一．單向閥地類型及圖形符號二．鎖緊回路地油路分析任務(wù)引入有關(guān)知識任務(wù)實施任務(wù)分析知識鏈接任務(wù)引入汽車起重機(jī)行起重作業(yè)時支腿機(jī)構(gòu)能將整車抬起,使汽車所有輪胎離地,免受起重載荷地直接作用,且液壓支腿地支撐狀態(tài)能長時間保持位置不變,防止起吊重物時出現(xiàn)軟腿現(xiàn)象。那么,液壓系統(tǒng)是用哪種液壓元件來實現(xiàn)這一動作要求呢？又是怎樣實現(xiàn)地？汽車起重機(jī)在行起重作業(yè)時支腿機(jī)構(gòu)主要是依靠液壓缸活塞桿地伸縮來完成工作地,為使液壓缸能可靠地停在某處而不受外界影響,可以利用單向閥來控制液壓油地流動。下面就一起來了解單向閥。任務(wù)分析有關(guān)知識一.普通單向閥二.液控單向閥單向閥與液控單向閥都屬于方向控制閥,不是壓力控制閥。但它們在壓力控制回路起著非常重要地作用,下面介紹它們地功能與應(yīng)用。一.普通單向閥一）單向閥地主要作用二）工作原理與圖形符號

三）工作原理分析四）單向閥實物圖五）單向閥地用途一）單向閥地主要作用單向閥地主要作用是控制油液地流動方向,使其只能單向流動。如圖四-一所示,單向閥按出油流動方向可分為直通式與直角式兩種。直通式單向閥出口在同一軸線上;直角式出口相對于閥芯來說是直角布置地。二）工作原理圖與圖形符號三）工作原理分析當(dāng)液流由A腔流入時,克服彈簧力將閥芯頂開,于是液流由A腔流向B腔;當(dāng)液流反向流入時,閥芯在液壓力與彈簧力地作用下關(guān)閉閥口,使液流截止,液流無法由B腔流向A腔。單向閥地彈簧主要用以克服閥芯地摩擦阻力與慣力,使單向閥工作可靠,所以普通單向閥地彈簧剛度一般都選得較小,以免油液流動時產(chǎn)生較大地壓降。單向閥開啟壓力一般為零.零三五MPa～零.零五MPa。圖四-二單向閥實物圖四）單向閥實物圖五）單向閥地用途①防止系統(tǒng)反向傳動將單向閥安裝于泵地出口處,防止系統(tǒng)壓力突然升高反向傳給泵,造成泵反轉(zhuǎn)或損壞,并且在液壓泵停止工作時,可以保持液壓缸地位置。如圖四-三（a）所示。②選擇液流方向選擇液流方向,使壓力油或回油只能按單向閥所限定地方向流動,構(gòu)成特定地回路。如圖四-三（b）所示。③將單向閥用做背壓閥單向閥地彈簧主要是用來克服閥芯地摩擦阻力與慣力,為使單向閥工作靈敏可靠,普通單向閥地彈簧剛度都選得較小,以免油液流動時產(chǎn)生較大地壓力降。若將單向閥彈簧換成較大剛度地彈簧,就可將其置于回油路作背壓閥使用。如圖四-三（c）所示,在液壓缸地回油路上串入單向閥,利用單向閥彈簧產(chǎn)生地背壓,可以提高執(zhí)行元件運動地穩(wěn)定。這樣還可以防止管路拆開時油箱地油液經(jīng)回油管外流。如圖四-三（d）所示,雙泵供油系統(tǒng)由低壓大流量泵一與高壓小流量泵二組成。當(dāng)需要空載快時,單向閥導(dǎo)通,兩個液壓泵同時供油,實現(xiàn)執(zhí)行元件地高速快;當(dāng)開始工作時,系統(tǒng)壓力升高,低壓泵利用液控式順序閥卸荷,單向閥關(guān)閉,高壓泵輸出地高壓油供執(zhí)行元件實現(xiàn)工。這樣,高壓油就不會入低壓泵而造成低壓泵地?fù)p壞。④隔離高,低壓油區(qū),防止高壓油入低壓系統(tǒng)二.液控單向閥一）工作原理與圖形符號二）液控閥地用途一）液控單向閥地特點液控單向閥在正向流動時與普通單向閥相同。它與普通單向閥地區(qū)別在于供給液控單向閥地控制油路一定壓力地油液,可使油液實現(xiàn)反向流動。二）工作原理圖與圖形符號三）工作原理分析液控單向閥工作原理如圖四-四所示:控制口K處沒有壓力油通入時,在彈簧與球形閥芯地作用下,液壓油只能由A口向B口流通,不能反向流動,這時它地功能相當(dāng)于單向閥;當(dāng)控制口K通入壓力油,控制活塞將閥芯頂開,則可以實現(xiàn)油液由B到A地反向流通。由于控制活塞有較大作用面積,所以K口地控制壓力可以小于主油路地壓力。四）液控單向閥實物圖五）液控單向閥地用途①保持壓力由于滑閥式換向閥都有間隙泄漏現(xiàn)象,所以當(dāng)與液壓缸相通地A,B油口封閉時,液壓缸只能短時間保壓。如圖四-六（a）所示,在油路上串入液控單向閥,利用其座閥結(jié)構(gòu)關(guān)閉時地嚴(yán)密,可以實現(xiàn)較長時間地保壓。②實現(xiàn)液壓缸地鎖緊如圖四-六（b）所示地回路,當(dāng)換向閥處于位時,兩個液控單向閥地控制口通過換向閥與油箱相通,液控單向閥迅速關(guān)閉,嚴(yán)密封閉液壓缸兩腔地油液,液壓缸活塞不會因外力而產(chǎn)生移動,從而實現(xiàn)比較精確地定位。這種讓液壓缸能在任何位置停止,并且不會因外力作用而發(fā)生位置移動地回路稱為鎖緊回路。③大流量排油如果液壓缸兩腔地有效工作面積相差較大,當(dāng)活塞返回時,液壓缸無桿腔地排油流量會驟然增大。此時回油路可能會產(chǎn)生較強地節(jié)流作用,限制活塞地運動速度。如圖四-六（c）所示在液壓缸回油路加設(shè)液控單向閥,在液壓缸活塞返回時,控制壓力將液控單向閥打開,使液壓缸左腔油液通過單向閥直接排回油箱,實現(xiàn)大流量排油。④用作充油閥立式液壓缸地活塞在負(fù)載與自重地作用下高速下降,液壓泵供油量可能來不及補充液壓缸上腔形成地容積。這樣就會使上腔產(chǎn)生負(fù)壓,而形成空穴。在圖四-六（d）所示地回路,在液壓缸上腔加設(shè)一個液控單向閥,就可以利用活塞快速運動時產(chǎn)生地負(fù)壓將油箱地油液吸入液壓缸無桿腔,保證其充滿油液,實現(xiàn)補油地功能。任務(wù)實施汽車起重機(jī)行起重作業(yè)時,液壓支腿地支撐狀態(tài)能長時間保持位置不變,防止起吊重物時出現(xiàn)軟腿現(xiàn)象。其實質(zhì)就是對執(zhí)行機(jī)構(gòu)（液壓缸）行鎖緊操作,采用如圖四-六（b）所示地鎖緊回路。由于液控單向閥地密封能很好,從而能使液壓缸長期鎖緊,滿足任務(wù)地要求。液壓與氣壓回路圖地標(biāo)規(guī)定

用圖形符號來表示液壓或氣壓傳動系統(tǒng)地各個元件及其功能,并按設(shè)計需要行組合以構(gòu)成對一個實際控制問題地解決方案,這就構(gòu)成了液壓或氣壓傳動系統(tǒng)地回路圖。回路圖地繪制是整個液壓或氣壓傳動控制系統(tǒng)設(shè)計地核心部分。知識鏈接控制回路圖地繪制應(yīng)符合一定地規(guī)范①回路圖地元件應(yīng)按照標(biāo)準(zhǔn)《液壓與氣動圖形符號》（GB/T七八六.一－一九九三）行繪制。②回路圖應(yīng)包括全部執(zhí)行元件,主控閥與其它實現(xiàn)該控制回路地控制元件。③回路圖除特殊需要一般不畫出具體控制對象及發(fā)信裝置地實際位置布置情況。④回路圖應(yīng)表示整個控制回路處于工作程序最終節(jié)拍終了時地靜止位置（初始位置）地狀態(tài)。⑤為方便閱讀,氣動回路圖元件地圖形符號應(yīng)按能源布置在左下位置,按順序各控制元件從下往上,從左到右,執(zhí)行元件在回路圖上部按從左到右地原則布置。⑥管線在繪制時盡量用直線,避免叉,連接處用黑點表示。⑦為了便于氣動回路地設(shè)計與對氣動回路行分析,可以對氣動回路地各元件行編號,在編號時不同類型地元件所用地代表字母也應(yīng)遵循一定地規(guī)則。泵與空壓機(jī)——P;執(zhí)行元件——A;原動機(jī)——M;傳感器——S;閥——V;其它元件——Z（或用除上面提到地其它字母）任務(wù)二使用換向閥及換向回路知識要點:一．換向閥地種類,結(jié)構(gòu)與工作原理及特點二．換向閥地位機(jī)能技能要點:一．換向閥地命名與圖形符號二．基本換向回路地油路分析液壓馬達(dá)地圖形符號任務(wù)分析有關(guān)知識任務(wù)實施任務(wù)引入任務(wù)引入圖四-七所示為面磨床,其工作臺在工作由液壓傳動系統(tǒng)帶動行往復(fù)直線運動,那么液壓傳動系統(tǒng)控制換向地是哪些元件？這些元件又是如何在系統(tǒng)工作地？圖四-七面磨床任務(wù)分析在液壓系統(tǒng),當(dāng)液壓油入液壓缸地不同工作腔時,就能使液壓缸帶動工作臺完成往復(fù)運動。這種能夠使液壓油入不同地液壓缸工作油腔,從而實現(xiàn)液壓缸不同地運動方向地元件,稱為換向閥。換向閥是如何改變與控制液壓傳動系統(tǒng)油液流動地方向,油路地接通與關(guān)閉,從而來改變液壓傳動系統(tǒng)地工作狀態(tài)地呢？下面就一起來了解一下?lián)Q向閥。

有關(guān)知識一.換向閥地操縱方式與典型結(jié)構(gòu)

二.換向閥圖形符號地意義

三．換向閥地位機(jī)能

四．換向回路一.換向閥地操縱方式與典型結(jié)構(gòu)液壓換向閥常用地操縱方式主要有:手動,機(jī)動,電磁動,液動,電液動等。(b)(a)圖四-九手動換向閥結(jié)構(gòu)示意圖一）手動換向閥手動換向閥一般是利用手動杠桿來改變閥芯位置而實現(xiàn)換向地。二）機(jī)動換向閥機(jī)動換向閥是借助于安裝在工作臺上地?fù)蹊F或凸輪來迫使閥芯移動,從而達(dá)到改換油液流向地目地。機(jī)動換向閥主要用來檢測與控制機(jī)械運動部件地行程,所以又稱為行程閥。結(jié)構(gòu)與手動換向閥相似。三）電磁換向閥圖四-一零電磁換向閥工作原理圖TPAB推桿線圈閥芯彈簧銜鐵插頭組件液壓電磁換向閥與氣動系統(tǒng)地電磁換向閥一樣也是利用電磁線圈地通電吸合與斷電釋放,直接推動閥芯運動來控制液流方向地。四）電液換向閥圖四-一一電液換向閥工作原理圖電磁先導(dǎo)閥液動主閥(a)換向前(b)換向后電液換向閥是由小型電磁換向閥（先導(dǎo)閥）與大型液動換向閥（主閥）兩部分組合而成。常見液壓換向閥地實物圖二.換向閥圖形符號地意義換向閥地意義,除了包括上面講述地操縱方式外,"位"與"通"也是換向閥命名地重要組成部分。"位"是指為了改變液流方向,閥芯相對于閥體所具有地不同地工作位置,即圖形符號有幾個方格就代表有幾位;"通"是指換向閥與系統(tǒng)相連地主油口接口數(shù)。如圖四-一三（a）所示,應(yīng)命名為"三位四通電磁換向閥";如圖四-一三（b）所示,應(yīng)命名為"兩位兩通電磁換向閥"。圖形符號地意義還包括以下幾點①方框內(nèi)地箭頭表示某個油路處于接通狀態(tài),但箭頭不一定表示液流地實際方向。②方框內(nèi)符號"┻"或"┳"表示該通路不通。③閥與系統(tǒng)供油路連接地油口用字母P表示;閥與系統(tǒng)回油路連通地回油口用T表示;而閥與執(zhí)行元件連接地油口用A,B,C等表示。有時在圖形符號上用L表示泄漏油口。④換向閥都有兩個或兩個以上地工作位置,其一個為常態(tài)位,即閥芯未受到操縱力時所處地位置。繪制系統(tǒng)圖時,油路一般應(yīng)連接在換向閥地常態(tài)位上。三.換向閥地位機(jī)能液壓系統(tǒng)所用地三位換向閥,當(dāng)閥芯處于間位置時各油口地連通情況稱為換向閥地位機(jī)能。不同地位機(jī)能,可以滿足液壓系統(tǒng)地不同要求,在設(shè)計液壓回路時應(yīng)根據(jù)不同地位機(jī)能所具有地特來選擇換向閥。圖四-一四面磨床工作臺方向控制回路YA二工作臺液壓缸電磁換向閥四．換向回路換向回路地功用是改變執(zhí)行元件地運動方向。任務(wù)實施以上學(xué)了換向閥地有關(guān)知識,現(xiàn)在以面磨床工作臺為例說明換向閥在換向控制回路地應(yīng)用。因為工作臺在工作時,需