液压与气压传动6.第五章 液压控制阀和液压基本回路

第五章液压控制阀和液压基本回路

机械设备的液压系统，不论多么复杂,都是由一些基本回路组成的。基本回路是由一些液压元件组成的，用来完成某种特定功能的典型回路，因此, 熟悉和掌握基本元件的结构组成、工作原理和功能，对分析液压基本回路和设汁液压系统是必不可少的。

液压控制阀（简称液压阀）用来控制油液的压力、流量和流动方向，从而控制液压执行元件的启动、停止、运动方向、速度、作用力等，以满足液压设备对各工况的要求。

一、液压阀的分类

1)按用途分类

液压阀根据工作原理和用途可分为:方向控制阀、压力控制阀、流量控制阀。

液压基本回路根据工作原理和用途可分为方向控制回路、压力控制回路、速度控制回路和多缸动作控制回路。

2)按控制方式分类

液压阀按控制方式可分为:普通阀（开关定值式控制阀）、电液比例控制阀、电液伺服阀和数字阀。

3)按连接方式分类

按连接方式可分为管式连接阀、板式连接阀、法兰式连接阀、叠加式连接阀和插装式连接阀。

二、对液压阀的要求

液压传动系统对液压控制阀的基本要求是:

1)动作灵敏，工作可靠，工作时冲击和振动小。

2)油液通过时压力损失小。

3)密封性能好，内泄漏少，无外泄漏。

4)结构紧凑，安装、调试、维护方便，通用性好。

三、液压阀的组成：阀体、阀芯、控制装置。

第一节方向控制阀和方向控制回路

方向控制阀是利用阀芯和阀体间相对位置的改变，实现油路与油路间的接通、断开或改变油液流动方向，以满足系统对油流方向的要求。它包括单向阀和换向阀。

一、换向阀与换向回路

（一）换向阀的类型与工作原理

换向阀是利用阀芯对阀体的相对运动，使油路接通、切断或变换油液的方向，从而实现对执行元件运动方向的控制。

1. 换向阀的分类

根据换向阀阀芯的运动方式和结构形式分，换向阀有滑阀式、转阀式和锥阀式等，其中以滑阀式应用最多。

按阀芯在阀体内的工作位置数分，有二位、三位和多位。

按换向阀所控制的油口通路数分，二通、三通、四通、五通和多通。

按换向阀的操纵方式分，有手动、机动、电动、液动和电液动阀等类型。

2. 换向原理及图形符号

图5-1a所示为滑阀式换向阀的工作原理图,其中P口为进油口，T口为回油口，A和B口通执行元件的两腔。当阀芯处于图示位置时，四个油口互不相通，液压缸两腔不通压力油,活塞处于停止状态。若换问阀的阀芯右移一定距离，压力油经P、A油口进入液压缸左腔，活塞右移，右腔油液经B、T油口回油箱。反之，若阀芯左移，则P和B相通，A和T相通，活塞便左移。

图5-1a所示的滑阀式换向阀可用图5-1b所示的职能符号表示。换向阀职能符号的含义如下：

(1)用方格表示阀的工作位置，三格即三个工作位置。

(2)在一个方格内，箭头或堵塞符号“┷”与方格的交点数为油口通路数。箭头表示两油口相通，并不表示实际流向；“┷”表示该油口被阀芯封闭。

(3)P表示进油口，T表示通油箱的回油口，A和B表示连接其它两个工作油路的油口。

(4)控制方式和复位弹簧的符号画在方格的两侧，靠近控制的方格表示控制力作用下的工作位置。

图5-2列出了几种常用换向阀的位和通路的符号图，图5-3为换向阀的操纵符号图。

（二）换向阀的结构和换向回路

1)电磁换向阀

电磁换向阀也称电磁阀，通电后电磁铁产生的电磁力推动阀芯动作。按使用电源不同，电磁铁可分为交流电磁铁和直流电磁铁两种。按衔铁工作腔是否有油液，电磁铁可分为干式型电磁铁和湿式型电磁铁两种。

还有本整型电磁铁。

图5-5所示为二位三通电磁换向阀的结构图和图形符号图。当电磁铁未通电时，阀芯2在弹簧3的作用下位于右位，油口P、A相通；B不通。当左边电磁铁通电时，阀芯被推至右端，则P、B 口相通，A不通；因此，通过控制电磁铁的通电和断电，就可以控制液流的方向。

图5-6所示为三位五通电磁换向阀的结构图和图形符号图。当电磁铁未通电时，阀芯2在左右两端对中弹簧4的作用下位于中位，油口P、A、B、T均不相通；左边电磁铁通电时，阀芯被推至右端，则P、A口相通，B、T口相通；同理当右边电磁铁通电时，P、B口相通，A、T口相通。因此，通过控制左右电磁铁的通电和断电，就可以控制液流的方向，实现执行元件的换向。

三位四通电磁换向阀控制的换向回路如图5-7所示。