第一章 換向閥的概述

1、第一章?lián)Q向閥的概述一、盡管液壓控制系統(tǒng)的種類繁多，且各種閥的功能和結(jié)構(gòu)形式也有較大的差別，但他們均具有以下的特點：1）、在結(jié)構(gòu)上，所有的液壓控制元件都是由閥體、閥芯、彈簧、和驅(qū)動閥芯動作的零部件組成。2）在工作原理上，所有液壓控制元件都是利用彈簧力和控制元部件的控制力相互作用來改變工作狀態(tài)；所有液壓控制元件的開口大小、進出口間的壓差以及通過閥的流量之間的關系都符合孔口流量特性公式，只是各種閥控制的參數(shù)各不相同而已。液壓系統(tǒng)中所使用的液壓

2、控制元件均應滿足以下基本要求：1.動作靈敏，使用可靠，工作時沖擊、振動和噪聲小。2.油液流過時，壓力損失小。3.無泄漏、密封性能好。4.結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、體積小、安裝與調(diào)整、維護與保養(yǎng)方便，成本低廉，通用性能好，使用壽命長。二、方向控制閥是控制液壓系統(tǒng)中液流流動方向的液壓元件，用來對液壓系統(tǒng)中各個回路的液流方向進行通、斷的切換，以適應工作的需要。方向控制閥按用途可分為單向閥和換向閥兩大類，液壓系統(tǒng)中常用的單向閥有普通單向閥和液控單向閥兩種

3、。換向閥安通路分類：二通，三通，四通，五通......安其結(jié)構(gòu)分類：滑閥、錐閥、轉(zhuǎn)閥等。按工作位置分類：二位、三位、四位.......按控制方式分類：電磁換向閥、電液換向閥、液控換向閥、機動換向閥、氣動換向閥、手動換向閥。換向閥是借助于改變閥芯的位置，實現(xiàn)與閥體相連的幾個油路之間的接通或斷開的閥類，從而控制液壓執(zhí)行機構(gòu)的啟動、停止、或換向。滑閥式換向閥是目前應用比較廣泛的換向閥。對換向閥的主要性能要求是：油路導通時，壓力損失小；油路斷開

4、時泄漏量小換向平穩(wěn)、可靠、快速、操縱力小等。（1）滑閥式換向閥圖1所示為換向閥的結(jié)構(gòu)簡圖。在閥體上有一個圓柱形孔，孔里面有若干個環(huán)形槽，成為沉割槽，每一個沉割槽都與相應的油口相通。閥芯上同樣也有若干個環(huán)形槽，閥芯環(huán)形槽之間的凸肩稱為臺肩。臺肩將沉割槽遮蓋時，此槽所有的通路被切斷。帶沉割槽的閥體是固定的，而帶臺肩的閥芯是可沿軸向移動的。圖2為換向閥的工作原理圖，當閥芯處于圖2a位置時，壓力油從P口經(jīng)B口流向液壓缸右腔，活塞左移，液壓缸左腔

5、回油從A口經(jīng)T口流向油箱；當閥芯右移處于圖2b時，p口和A口接通，B口和T口接通，活塞右移。這種換向閥的閥芯和閥體是相對直線運動的，所以叫滑閥；如閥芯和閥體的相對運動是回轉(zhuǎn)運動，則稱為轉(zhuǎn)閥。換向閥的功能主要由它控制的通路數(shù)和工作位置決定。所謂“位”是指閥芯在閥體內(nèi)停留的工作位置數(shù)量，“通”是指與閥體連接的主油路的通道數(shù)量，不包括控制油路數(shù)量，不同油道之間只能通過閥芯移位時閥口的開關來溝通，在圖2中有P、A、B、T四個通路，是一個二位四通

6、閥。向不平穩(wěn)，但換向精度高；當A、B兩口都接通T口時，換向時工作部件不易制動，換向精度低，但液壓沖擊小。4）、液壓缸“浮動”和在任意位置上的停止：閥在中位，當A、B兩口互通時，臥式液壓缸呈“浮動”狀態(tài)；當A、B兩口封閉或P口連接（在非差動情況下），則可使液壓缸在任意位置處停下。5）、啟動平穩(wěn)性：閥在中位時，液壓缸某腔如通油箱，則啟動時，該腔內(nèi)油液無壓力，啟動不平穩(wěn)，易沖擊。（2）手動換向閥是依靠人力實現(xiàn)換向的方向控制閥，主要有彈簧復位和

7、鋼球定位兩種形式。該閥適用于動作頻繁、工作持續(xù)時間短的場合，操作安全，常用于起重機和工程機械的液壓傳動控制系統(tǒng)中。（3）機動換向閥又稱行程閥，它主要用來控制機械運動部件的行程，借助于安裝在工作臺上的擋鐵或凸輪來使閥芯移動，從而控制油液的流動方向，有二通，三通，四通和五通幾種。（4）電磁換向閥是利用電磁鐵吸力操縱閥芯換位的控制閥；閥用電磁鐵根據(jù)所用電源的不同，有交流電磁鐵，直流電磁鐵和本整電磁鐵三種。交流電磁鐵一般使用220V交流電，啟動

8、力較大，換向時間短（約0.01~0.07s）但換向沖擊大，工作時溫升高（故其外殼設有散熱筋），噪聲大，換向頻率低（約30次|min）當閥芯被卡住或由于電壓低等原因吸合不上時，線圈易燒壞。所以交流電磁鐵的可靠性較差，使用壽命較短。直流電磁鐵一般使用24V直流電。優(yōu)點是不會因閥芯卡住而燒壞線圈，體積小，工作可靠，允許切換頻率為120次|min，換向沖擊小，使用壽命較長。但起動力比交流電磁鐵小，換向時間長（約0.1~0.15s）。本整流型指交

9、流型，這種電磁鐵上附有二級管整流線路和沖擊電壓吸收裝置，具有半波整流功能，可以直接使用交流電源供電，具有直流電磁鐵的結(jié)構(gòu)和特性。無論是直流電磁鐵還是交流電磁鐵，均可作成干式、油浸式和濕式等結(jié)構(gòu)形式。干式電磁鐵的線圈、鐵芯與呃鐵處于空氣中不和油接觸，電磁鐵與閥連接時，在推桿的外周有密封圈。由于回油有可能參入對中彈簧腔中，所以閥的回油壓力不能太高。此類電磁鐵附有手動推桿，一旦電磁鐵發(fā)生故障時，可手動使閥芯換位。常用于簡單液壓系統(tǒng)中。油浸式電

10、磁鐵的線圈和鐵芯都浸在無壓油液中。推桿和銜鐵端部均裝有密封圈。油可幫助線圈散熱，且可改善推桿的潤滑條件，所以使用壽命遠比干式電磁鐵長。因有多處密封，此種電磁鐵的靈敏性較差，造價較高。濕式電磁鐵也叫耐壓式電磁鐵，它和油浸式電磁鐵不同之處是推桿處無密封圈。線圈和銜鐵都浸在有壓油液中，所以散熱好，摩擦小。而且因油液的阻尼作用會減少切換時的沖擊和噪聲。所以濕式電磁鐵具有噪聲小、使用壽命長、溫升低等優(yōu)點，時目前應用最廣的一種電磁鐵。由于電磁鐵的吸

11、力有限（120N），因此電磁換向閥只適用于流量不太大的場合。當流量較大時，需采用液動或液壓對中型兩種。（5）電液換向閥是由電磁閥和液動閥結(jié)合在一起的一種組合式換向閥。在電液換向閥中，電磁閥起先導控制作用（稱先導閥），控制液動換向閥的動作和工作位置；液動換向閥作為主閥，用于控制液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行元件電液換向閥主要用在流量超過電磁換向閥額定流量的液壓系統(tǒng)中。電液換向閥的工作原理：常態(tài)時，先導閥和主閥處于中位，控制油路和主油路都不進油。當右電磁