方向控制阀简称方向阀,主要用来通断油路或切换油流的方向,以满足对执行元件的启、停和运动方向的要求。按其用途可分为两大类:单向阀和换向阀。
(1)单向阀
单向阀又称止回阀,它的功用是使油液只能单向流过。根据阀芯结构不同,单向阀可分为球阀式和锥阀式两种。图5—1所示出为两种单向阀的结构及单向阀的符号。球阀式阀芯结构简单,但容易因摩擦而使密封性变差,只用于低压场合。锥阀式应用较多,且密封性较好。根据阀中通道情况,又可分为直通式和直角式。直通式液流阻力小,更换弹簧也较方便,一般采用管式连接;而直角式则即可采用管式连接。又可采用板式连接或法兰连接。
单向阀中弹簧的主要作用是在没有油流通过或油液倒流时可帮助阀迅速关闭。但它同时也增加阀开启时的阻力,并成为油液流过单向阀时产生压力损失的主要部分。在不影响阀灵敏可靠的同时,就应把弹簧做得软些。’一般单向阀开启压力是0.035~0.05MPa,全部流量通过时的压力损失大约是0.1~0.3MPa。
图5-1单向阀
1—阀体;2—弹簧;3—阀芯;4—阀座
(要求:动画显示两种单向阀正向导通,反向截至的工作过程,动画可参见第五章动画资源“5-1直通式单向阀(动画按钮可去掉)及5-2直角式单向阀”)
在某些场合,需要单向阀允许油流反向通过,这时即采用液控式单向阀。液控式单向阀结构和符号如图5—2所示。它主要由直角单向阀和控制活塞两部分组成。当下盖7上的控制油口元压力油时,它仅是一个普通单向阀,只允许油液从A流向B;当控制油口通人压力油时,则控制活塞就被顶起,通过顶杆使阀芯1强制打开,允许油液由B向A反向流过。
图5-2液控单向阀
1—单向阀阀芯;2—弹簧;3—上盖;4—阀体;5—单向阀阀座;6—控制活塞;7—下盖
(二)换向阀
换向阀的作用是利用阀芯和阀体的相对运动来接通、关闭油路或变换油液通向执行元件的流动方向,以使执行元件启动、停止或变换运动方向。
(1)换向阀分类
换向阀按结构分有转阀式和滑阀式;按阀芯工作位置数分有二位、三位和多位等;按进出口通道数分有二通、三通、四通和五通等;按操纵和控制方式分有手动、机动、电动、液动和电液动等;按安装方式分有管式、板式和法兰式等。
①转阀
图5—3所示为转阀式换向阀的换向原理和图形符号图。它变换油液的流向是利用阀芯相对阀体的旋转来实现的。此阀有三个工作位置,四个通口,且为手动操纵,故称作三位四通转阀式手动换向阀。转阀的密封性能较差,径向力又不平衡,一般用于低压、小流量的系统中。
图5-3转阀换向原理
②滑阀
图5—4所示为滑阀式电磁换向阀的换向原理及相应的图形符号图。它变换油液的流动方向是利用阀芯相对阀体的轴向位移来实现的。换向阀变换左、右位置,即使得执行元件变换了运动方向。此阀因有两个工作位置,四个通口,阀芯靠电磁铁推力实现移动,所以称作二位四通滑阀式电磁换向阀。
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