液壓與氣壓傳動技術(shù) 課件 任務(wù)9.1 方向控制閥的結(jié)構(gòu)認知及方向控制回路的構(gòu)建

液壓與氣壓傳動技術(shù)單向閥的結(jié)構(gòu)特點及應(yīng)用2液壓與氣壓傳動技術(shù)普通單向閥：油路“單行道”液控單向閥：油路“潮汐道”課程導(dǎo)入：普通單向閥什么時候、如何在液壓系統(tǒng)中搭建油路“單行道”的呢？液控單向閥什么時候、又是如何在液壓系統(tǒng)中搭建油路“潮汐道”的呢？授課導(dǎo)航單向閥的結(jié)構(gòu)特點

單向閥的應(yīng)用

4液壓與氣壓傳動技術(shù)普通單向閥的結(jié)構(gòu)特點1.普通單向閥的結(jié)構(gòu)及特點普通單向閥簡稱單向閥，它只允許液流沿一個方向通過，而反向流動的油液則被截止。5液壓與氣壓傳動技術(shù)普通單向閥的結(jié)構(gòu)特點單向閥主要由閥體、閥芯、彈簧等零件組成。普通單向閥剖視圖閥體閥芯彈簧普通單向閥簡稱單向閥，它只允許液流沿一個方向通過，而反向流動的油液則被截止。6液壓與氣壓傳動技術(shù)普通單向閥的結(jié)構(gòu)特點1）動作靈敏、單向?qū)〞r阻力要?。簡蜗蜷y彈簧僅起復(fù)位作用，普通單向閥彈簧剛度較小，油液流動時產(chǎn)生的壓力降也較小，中低壓單向閥的正向開啟壓力只需（0.03～0.05）MPa。2）做背壓閥時應(yīng)為硬彈簧：若置于回油路作背壓閥使用，單向閥則應(yīng)換成較大剛度的彈簧，背壓力常為（0.2～0.6）MPa。3）單向閥起反向截止作用時密封性能要好：單向閥的閥芯有鋼球式和錐閥式兩種，鋼球式閥芯結(jié)構(gòu)簡單，但密封性能不如錐閥式好，一般只在低壓、小流量情況下使用。7液壓與氣壓傳動技術(shù)液控單向閥的結(jié)構(gòu)及特點液控單向閥是液壓系統(tǒng)在滿足某一條件時能實現(xiàn)反向?qū)ǖ膯蜗蜷y。液控單向閥類型：1）根據(jù)控制活塞的泄油方式分內(nèi)泄式和外泄式2）根據(jù)控制原理分不帶卸荷閥芯和帶卸荷閥芯。

a）液控單向閥（內(nèi)泄式）

b）帶卸荷閥芯的液控單向閥（外泄式）8液壓與氣壓傳動技術(shù)液控單向閥的結(jié)構(gòu)及特點帶卸荷閥芯的液控單向閥高壓系統(tǒng)中，液控單向閥反向開啟前P2腔油液壓力大，頂開錐閥所需控制壓力較高。此時需采用帶卸荷閥芯的液控單向閥，以減小所需控制油的壓力?？刂苹钊苿禹敆U推動卸荷閥芯左右腔油液經(jīng)卸荷閥芯缺口連通左右腔油液壓力差下降頂桿頂開錐閥芯的力減小1.卸荷閥芯2.主閥芯3.頂桿4.控制活塞9液壓與氣壓傳動技術(shù)單向閥的用途單向閥將泵和系統(tǒng)隔斷泵開機時，油液經(jīng)單向閥流入到系統(tǒng)泵停機或突然斷電時，阻止油液逆流回泵，防止液壓泵損壞，系統(tǒng)仍可保持壓力單向閥用于單向?qū)ā⒎聪蚪刂梗?0液壓與氣壓傳動技術(shù)單向閥的用途單向閥隔開高低壓油路低壓大流量泵高壓小流量泵11液壓與氣壓傳動技術(shù)單向閥的用途低壓時，泵1排出油液經(jīng)單向閥與泵2排出油液合流后流入系統(tǒng)。單向閥隔開高低壓油路低壓大流量泵高壓小流量泵12液壓與氣壓傳動技術(shù)單向閥的用途高壓時，單向閥受到高壓反向作用力關(guān)閉，泵2排出油液使閥3打開，泵1排出油液經(jīng)閥3卸荷流回油箱。單向閥隔開高低壓油路低壓大流量泵高壓小流量泵反向關(guān)閉13液壓與氣壓傳動技術(shù)單向閥的用途有桿腔油液經(jīng)單向閥流回油箱，經(jīng)過單向閥保持液壓缸回油腔有一定壓力，這個壓力叫做背壓。單向閥做背壓閥：單向閥做背壓閥時，其彈簧為硬彈簧，此時單向閥開啟壓力為０．２－０．６ＭＰａ，用單向閥建立起液壓缸的回油阻力，起到防止沖擊、使活塞運動平穩(wěn)的作用。14液壓與氣壓傳動技術(shù)單向閥的用途油液沿箭頭方向流動，單向閥阻力遠小于節(jié)流閥阻力，油液經(jīng)單向閥流入系統(tǒng)。

單向節(jié)流閥油液沿箭頭相反方向流動，單向閥關(guān)閉，油液經(jīng)節(jié)流閥流入系統(tǒng)。單向閥用于組合閥：15液壓與氣壓傳動技術(shù)液控單向閥的用途用液控單向閥使立式缸活塞懸浮鎖死、防止液壓缸停止時下沉：無桿腔進油時，油液與液控單向閥控制口相通，液控單向閥反向?qū)?，有桿腔油液經(jīng)液控單向閥排出，活塞下行無桿腔停止供油接油箱時，液控單向閥控制口無壓力油，液控單向閥反向截止密封，有桿腔油液被液控單向閥閉鎖，活塞懸浮有桿腔進油時，油液經(jīng)液控單向閥進入有桿腔，活塞上行16液壓與氣壓傳動技術(shù)液控單向閥的用途用液控單向閥實現(xiàn)液壓缸雙向鎖緊：液控單向閥1連有桿腔，液控單向閥2連無桿腔閥1控制口與換向閥A口相通，閥2控制口與換向閥B口相通換向閥左位時原理圖泵排出液壓油經(jīng)液控單向閥2進入液壓缸無桿腔，推動活塞右移，活塞桿伸出，此時油液通過液控單向閥1的控制油口使液控單向閥1反向?qū)?，有桿腔油液經(jīng)液控單向閥1流回油箱。317液壓與氣壓傳動技術(shù)液控單向閥的用途用液控單向閥實現(xiàn)液壓缸雙向鎖緊：換向閥右位時原理圖泵排出液壓油經(jīng)液控單向閥1進入液壓缸有桿腔，推動活塞左移，活塞桿收回，此時油液通過液控單向閥2的控制油口使液控單向閥2反向?qū)?，無桿腔油液經(jīng)液控單向閥2流回油箱。318液壓與氣壓傳動技術(shù)液控單向閥的用途用液控單向閥實現(xiàn)液壓缸雙向鎖緊換向閥中位時原理圖閥口A、B與油箱相通，兩個液控單向閥的進油口及控制口與油箱相通，均無壓力，可保證液控單向閥快速復(fù)位關(guān)閉。由于單向閥的反向截止作用，使液壓缸兩腔里的液壓油被閉鎖，因此油缸無法動作，便被鎖住。19小結(jié)液壓與氣壓傳動技術(shù)01單向閥的結(jié)構(gòu)特點02單向閥的用途20液壓與氣壓傳動技術(shù)換向閥的操縱方式及特點——換向閥控制方式的選擇22換向閥工作原理課程導(dǎo)入：授課導(dǎo)航換向閥的控制方式0102不同控制方式的特點及應(yīng)用場合24液壓與氣壓傳動技術(shù)換向閥的操作方式換向閥的操作方式通常包括手動、機動、電動、液動、電液動等類型。手動換向閥電動換向閥25液壓與氣壓傳動技術(shù)手動換向閥用手動杠桿操縱閥芯換位。彈簧復(fù)位式鋼球定位式特點：結(jié)構(gòu)簡單、動作可靠，有些閥可人為控制閥口的大小，從而控制執(zhí)行元件的運動速度。適用場合：間歇動作且要求人工控制的小流量場合，常用于工程機械中。手動換向閥的剖面簡圖26液壓與氣壓傳動技術(shù)機動換向閥用機械擋塊操縱閥芯換位。又稱為行程閥。特點：結(jié)構(gòu)簡單、動作可靠、換向平穩(wěn)且位置精度高。改變擋塊迎角或凸輪外形，可使閥芯獲得合適的換向速度，減小液壓執(zhí)行元件的換向沖擊。由于連接管路較長，致使裝置不緊湊。適用場合：用于對控制位置的精度要求高以及換向平穩(wěn)性要求高的場合。機動換向閥結(jié)構(gòu)及圖形符號27液壓與氣壓傳動技術(shù)電磁換向閥利用電磁鐵的通電吸合與斷電釋放而直接推動閥芯來換位。特點：動作迅速、操作方便，便于實現(xiàn)自動控制，但電磁力吸力有限，不適合用于通過大流量的場合。適用場合：適用于流量不大、需自動控制的場合。電磁換向閥結(jié)構(gòu)及圖形符號分類：交流和直流、干濕和濕式。28液壓與氣壓傳動技術(shù)液動換向閥利用控制油路的壓力油改變閥芯位置來換位。特點：液動換向閥換向平穩(wěn)、換向時間可以做到調(diào)節(jié)、對閥芯的操縱推力大。適用場合：適用于換向平穩(wěn)性要求高、流量大、閥芯移動行程長的場合。液動換向閥結(jié)構(gòu)及圖形符號29液壓與氣壓傳動技術(shù)電液動換向閥電磁換向閥和液動換向閥組合而成。電磁換向閥改變液動換向閥的控制油流向，液動換向閥實現(xiàn)主油路的換向。特點：結(jié)合電磁換向閥與液動換向閥的特點。適用場合：適合于要求自動控制、換向平穩(wěn)、大流量等要求的場合。電液動換向閥結(jié)構(gòu)及圖形符號30小結(jié)液壓與氣壓傳動技術(shù)01換向閥的控制方式02不同控制方式的特點及應(yīng)用場合31液壓與氣壓傳動技術(shù)三位四通電液動換向閥工作原理分析

電液動換向閥的組成電液動換向閥：由電磁換向閥和液動換向閥組合而成。電磁換向閥液動換向閥電液動換向閥各組成的作用電磁換向閥——先導(dǎo)閥先導(dǎo)閥用來改變流向液動換向閥兩端的控制油流向，控制液動閥換向。主閥的換向改變通向液壓缸主油路的油液流向，控制液壓缸換向。液動換向閥——主閥電磁換向閥液動換向閥電液動換向閥的工作原理分析電液動換向閥工作原理分析主閥的工作位置（液動換向閥）液壓缸的運動方向先導(dǎo)閥（電磁換向閥）電液動換向閥的符號三位四通電液換向閥三位四通電液換向閥詳細符號簡化符號帶單向節(jié)流閥的電液動換向閥

（可調(diào)節(jié)主閥的換向時間）單向節(jié)流閥電液動換向閥中位機能的結(jié)構(gòu)特點電磁換向閥——先導(dǎo)閥中位是Y型，當(dāng)電磁鐵斷電中位時，主閥左右兩控制腔的壓力卸

荷，主閥可以靠彈簧復(fù)位至中位，即先導(dǎo)閥中位控制液動閥得到中位。液動換向閥——主閥中位機能可有多種，根據(jù)液壓缸工況需要選擇，下圖主閥中

位是o型，簡化符號中的中位就是主閥的中位型式。Y型詳細符號簡化符號O型電液動換向閥的控制方式外控型內(nèi)控型M型中位電液動換向閥的控制方式內(nèi)控型電液動換向閥的主閥中位機能的型式如果選擇M、H等型式，中位時不能使控制油保壓，先導(dǎo)閥換向后，作用在主閥上的控制油無壓力、無法換向,這時須在主閥進油口加背壓閥保持控制油有一定壓力。H型中位注意：電液動換向閥的應(yīng)用特點在主閥進油口處加背壓閥，使液壓泵不完全卸荷，以便保持控制油的壓力，此時，控制油的壓力油口取自背壓閥的進油口端。注意：背壓閥控制油M型適用場合：適合于要求自動控制、換向平穩(wěn)、大流量等要求的場合。42液壓與氣壓傳動技術(shù)中位機能的選用及換向回路和卸荷回路構(gòu)建課程導(dǎo)入采用換向閥的“怠速停車在車輛行駛途中如果短暫停車可以不用熄火，那么對于液壓設(shè)備來說，短時間停止工作時也可以采用這種“怠速停車”的方式來減少功率損耗。45課程導(dǎo)入液壓與氣壓傳動技術(shù)液壓缸換向油路閱讀及分析？46課程導(dǎo)入液壓與氣壓傳動技術(shù)閱讀標(biāo)牌含義？授課導(dǎo)航三位換向閥的中位機能0102換向回路和采用換向閥的卸荷回路分析及構(gòu)建

三位換向閥的閥芯在中間位置時，各通口的連通方式稱為中位機能。當(dāng)油口P封閉時，系統(tǒng)保壓；P和T相通時，系統(tǒng)卸荷。當(dāng)A,B和T相通時，液壓缸活塞浮動，換向平穩(wěn)但換向位置控制精度低。當(dāng)A和B封閉時，液壓缸閉鎖，換向不平穩(wěn)但位置控制精度高。中位機能定義48

常用中位機能49

中位機能的應(yīng)用50O型鎖緊回路視頻M型卸荷回路視頻注意：鎖緊功能較差，只適用于鎖緊時間短且要求不高的回路中。注意：只能在最后一個動作時使用卸荷回路。

常用中位機能的選擇51選擇換向閥的中位機能時，通?？紤]以下幾點（1）液壓泵是否卸荷若換向閥中位時P口與T口接通（如H型、M型、K型），系統(tǒng)卸荷，無壓力，此時液壓系統(tǒng)其他液壓缸也會停下來。（2）液壓泵是否保壓若換向閥中位時P口被關(guān)閉（如O型、Y型），系統(tǒng)保壓，不卸荷，液壓泵還能繼續(xù)為多缸系統(tǒng)的其他液壓缸供油。（3）液壓缸是“浮動”還是在任意位置上停止若換向閥中位時A、B兩口互通并與油箱接通（如H型、Y型），則臥式液壓缸呈“浮動”狀態(tài)，可利用其它機構(gòu)移動或調(diào)整執(zhí)行機構(gòu)位置；若A、B兩口關(guān)閉（如O型、M型），則可使液壓缸閉鎖、停在任意位置；若A、B兩口均與P口連接（如P型），則沒有面積差的雙桿活塞缸處于浮動狀態(tài)，而單桿活塞缸可組成差動回路。（4）液壓缸啟動是否平穩(wěn)若換向閥中位時液壓缸某腔通過換向閥接通油箱（如H型、Y型），液壓缸啟動時該腔內(nèi)因無油液起緩沖作用，則易造成啟動沖擊，啟動不平穩(wěn)。

常用中位機能的選擇52（5）液壓缸換向是否平穩(wěn)、精度如何

若換向閥中位時液壓缸的油口被換向閥A、B二口關(guān)閉（如O型、M型），則換向過程中易產(chǎn)生液壓沖擊，換向平穩(wěn)性差，但換向位置精度高；反之，油口A、B都通油口T時（如H型、Y型），換向過程中工作部件不易迅速制動，換向位置精度低，但液壓沖擊小，換向平穩(wěn)性好。小知識：換向閥的常態(tài)位就是其初始位置，也就是指未操縱換向閥時的位置。對三位閥，符號的中位即是其常態(tài)位；對帶彈簧的二位閥，符號中靠近彈簧的那個工作位置是其常態(tài)位。

常用中位機能的選擇53小問題：圖9-16中換向閥中位時，各回路的功能如何？

a)“O”型b)“M”型c)“P”型圖9-16幾種換向閥的中位機能

常用中位機能的選用54

換向閥的用途55換向閥的主要功能是實現(xiàn)執(zhí)行部件的換向或使執(zhí)行部件運動到某一位置停止等操作，常用于換向、鎖緊、卸荷、順序動作及按規(guī)定程序?qū)崿F(xiàn)自動循環(huán)等油路中。用途換向閥作用構(gòu)成換向回路二位換向閥、三位換向閥多位換向閥利用換向閥控制液流的流動方向，從而控制液壓缸完成換向動作。構(gòu)成鎖緊回路三位換向閥（中位保壓式，僅用于短時鎖緊或鎖緊精度要求不高的場合）使液壓缸在任一位置停止，鎖定工作位置以防止其在外力作用下竄動。構(gòu)成卸荷回路三位換向閥（中位卸荷式）、二位換向閥當(dāng)執(zhí)行機構(gòu)短時間停止工作時，使泵在接近零功率下運轉(zhuǎn)，以減少非工作時的功率損耗。構(gòu)成順序動作回路各種換向閥前一執(zhí)行元件運動到規(guī)定位置，發(fā)出信號控制換向閥，使下一執(zhí)行元件開始運動，實現(xiàn)順序動作。卸荷的目的及原理在系統(tǒng)執(zhí)行元件短時間停止工作時，不需啟停驅(qū)動泵的電動機，而使泵在很小的輸出功率下運轉(zhuǎn)，以減少功率損耗，降低系統(tǒng)發(fā)熱，延長泵和電動機的壽命。因泵的輸出功率等于壓力和流量的乘積，實際應(yīng)用中通常多采用壓力卸荷方法，使泵在接近零壓力下運行。壓力卸荷可采用換向閥實現(xiàn)。目的原理采用三位四通換向閥中位機能的卸荷采用二位二通換向閥的卸荷三位四通換向閥中位機能卸荷回路

換向閥的應(yīng)用