液壓與氣壓傳動技術(shù)課件 單元五 方向閥及其基本回路

方向閥及其基本回路液壓與氣動技術(shù)液壓閥：用來控制液壓系統(tǒng)中油液的流動方向或者調(diào)節(jié)其壓力和流量的裝置，屬于液壓系統(tǒng)中的控制元件。液壓閥按照其功能的不同可以分為三大類：（1）方向控制閥——單向閥、換向閥（2）壓力控制閥（3）流量控制閥單向閥分類：（1）普通單向閥

作用：控制油液的單向流動，反向截止（2）液控單向閥

作用：未通控制液壓油時相當于普通單向閥；通入控制液壓油后能允許油液雙向流動的單向閥。

液控單向閥=單向閥+液控裝置單向閥圖5.1普通單向閥1—閥體；2—閥芯；3—彈簧進油口和出油口位置普通單向閥單向閥的主要性能要求：①動作靈敏，工作時無撞擊和噪聲。②通過液流時壓力損失要小，而反向截止時密封性要好。單向閥的特點：①為了保證單向閥工作靈敏、可靠，單向閥的彈簧應(yīng)較軟，其開啟壓力一般為0.035～0.1MPa。②若將彈簧換為硬彈簧，則可將其作為背壓閥用，使油液保持一定的壓力，有利于執(zhí)行元件的平衡運行。背壓力一般為0.2～0.6MPa。液控單向閥1—控制活塞；2—頂桿；3—閥芯液控單向閥K為控制油通入口注意P1、P2位置工作過程：（1）當控制油口K不通壓力油時，油液只可以從P1進入，P2流出，此時閥的作用與單向閥相同；（2）當控制口K通以壓力油時，推動活塞1并通過頂桿2使閥芯3右移，閥即保持開啟狀態(tài)，液流雙向都能自由通過。特點：一般控制油的壓力不應(yīng)低于油路壓力的30％～50％。在高壓系統(tǒng)中使用的帶卸荷閥芯的液控單向閥其最小控制壓力約為主油路的50%。作用：利用閥芯相對閥體的相對運動，使油路接通、關(guān)斷，或者變換液壓油流動方向，從而使液壓執(zhí)行元件啟動、停止或變換運動方向。分類類型按閥的操縱方式手動、機動、電動、液動、電液動按閥的工作位置數(shù)和通路數(shù)二位二通、二位三通、三位四通、三位五通等按閥的結(jié)構(gòu)形式滑閥式、轉(zhuǎn)閥式、錐閥式按閥的安裝方式管式、板式、法蘭式等換向閥液壓傳動系統(tǒng)中廣泛采用的是滑閥式換向閥。(a)換向閥工作原理(b)圖形符號換向閥換向原理圖形符號表示的含義為：1）位數(shù)：即圖形符號中的方格數(shù)，表示閥芯在閥體內(nèi)的工作位置數(shù)，有幾個方格就表示有幾個工作位置。2）通數(shù)：即油口通路數(shù)，箭頭表示兩油口連通，但不表示流向。“⊥”表示油口不通。在每個方格內(nèi)，箭頭兩端或“⊥”符號與方格的交點數(shù)為油口的通路數(shù)。另外可能有泄油口、控制油口，在符號中用虛線表示。3）常態(tài)位：三位閥的中間格及二位閥側(cè)面畫有彈簧的方格為常態(tài)位，即閥芯在原始狀態(tài)下的通路狀況。（1）手動換向閥手動換向閥是用手動杠桿操縱閥芯換位的換向閥。分為自動復(fù)位式和鋼球定位式兩種。思考：幾位？幾通？哪個是彈簧自動復(fù)位式？哪個是鋼球定位式？手動換向閥1—手柄；2—閥芯；3—彈簧；4—鋼球手動換向閥的特點：（1）自動復(fù)位式手動換向閥要使閥芯維持左位或右位，手柄不能松開，否則閥芯會在彈簧作用下自動回復(fù)中位。（2）結(jié)構(gòu)簡單，動作可靠，可以人為控制閥口大小，從而控制執(zhí)行元件的運動速度。（掃碼觀看動畫）（3）只適用于間歇操作且需要人工操作的場合。（4）使用時需將定位裝置或彈簧腔的泄漏油排除。（2）機動換向閥又稱行程換向閥，它依靠安裝在運動部件上的擋塊或凸輪，推動閥芯移動，實現(xiàn)換向。工作過程：在圖示位置(常態(tài)位)，閥芯3在彈簧4作用下處于上位，P與A不相通；當運動部件上的行程擋塊1壓住滾輪2使閥芯移至下位時，P與A相通。機動換向閥1—擋鐵；2—滾輪；3—閥芯；4—彈簧機動換向閥特點：機動換向閥結(jié)構(gòu)簡單，換向時閥口逐漸關(guān)閉或打開，故換向平穩(wěn)、可靠、位置精度高。但它必須安裝在運動部件附近，一般油管較長。常用于控制運動部件的行程，或快、慢速度的轉(zhuǎn)換。（3）電磁換向閥電磁換向閥簡稱電磁閥，它利用電磁鐵吸力控制閥芯動作。電磁換向閥包括換向滑閥和電磁鐵兩部分。電磁換向閥是電氣系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)之間的信號轉(zhuǎn)換元件，操縱方便，布局靈活，有利于提高自動化程度，應(yīng)用廣泛。二位四通/二位三通電磁換向閥有彈簧復(fù)位式和鋼球定位式。后者在電磁鐵斷電時仍能保持通電時的狀態(tài)，具有“記憶”功能。二位三通電磁換向閥1—銜鐵；2—推桿；3—閥芯；4—彈簧三位四通電磁換向閥1—銜鐵；2—推桿；3—閥芯；4—彈簧4)液動換向閥液動換向閥利用控制油路的壓力油推動閥芯實現(xiàn)換向，因此它可以制造成流量較大的換向閥。與電磁換向閥相比，適用于大流量回路（一般閥的通徑大于10mm時），且換向時間可以調(diào)節(jié)。液動換向閥經(jīng)常與機動換向閥或電磁換向閥組合成機液換向閥或電液換向閥，實現(xiàn)自動換向或大流量主油路換向。液動換向閥（5）電液動換向閥電液動換向閥是由電磁換向閥和液動換向閥組成的復(fù)合閥。電磁換向閥為先導閥（由于電磁鐵吸力有限，難于切換大的流量），它用以改變控制油路的方向；液動換向閥為主閥（需要一個小換向閥來改變控制油路方向），它用以改變主油路的方向。電液動換向閥綜合了電磁閥和液動閥的優(yōu)點，具有控制方便、流量大的特點。滑閥機能滑閥式換向閥處于中間位置或原始位置時，各油口的連通方式稱為滑閥機能(又稱中位機能)。三位換向閥的中位機能符號、作用和特點換向回路（1）三位四通電磁換向閥控制的換向回路工作過程：液壓泵啟動后，換向閥處于中位時，四個油口互不相通，液壓缸兩腔不通液壓油，處于停止狀態(tài)；換向閥左位工作，液壓油進入液壓缸左腔，右腔與油箱相通，活塞右移；反之，活塞左移。（1）三位四通電磁換向閥控制的換向回路特點及應(yīng)用：換向方便，但有沖擊，且換向精度低，不適用于頻繁換向；適用于低速、輕載和換向精度要求不高的場合。（2）三位四通電液換向閥控制的換向回路工作過程：1YA通電，換向閥左位工作，液壓油推動液動閥芯右移，液動閥處于左位，液壓油進入液壓缸左腔，活塞右移；1YA斷電，2YA通電，電磁閥換向，右位工作，推動液動閥左移，液動閥處于右位工作，油液進入液壓缸右腔，活塞左移。（2）三位四通電液換向閥控制的換向回路特點及應(yīng)用：換向平穩(wěn)、無沖擊，但換向精度不高，適用于高壓、大流量，且要求換向平穩(wěn)的液壓系統(tǒng)。鎖緊回路鎖緊回路的作用：使液壓缸在停止運動時能準確地停止在要求的位置上，不因外界影響發(fā)生漂移或者竄動。一般采用液控單向閥或者O型、M型換向閥組成鎖緊回路。鎖緊回路（1）利用換向閥O型中位機能實現(xiàn)鎖緊工作原理：當電磁鐵都斷電時，閥芯處于中位，將液壓缸兩腔油路切斷，活塞停止運動。這種采用M型或者O型換向閥的鎖緊回路，由于滑閥式換向不可避免地存在泄漏，密封性較差，因此鎖緊效果差，只適用于短時間鎖緊或者鎖緊要求不高的場合。（2）利用液控單向閥實現(xiàn)