方向控制閥
方向控制閥是液壓系統(tǒng)中占數(shù)量比重較大的液壓閥,它是利用閥芯與閥體間相對位置的改變來實(shí)現(xiàn)油路的接通或斷開,以滿足系統(tǒng)對油流方向的要求。它分為單向閥和換向閥兩類。
單向閥是控制油液單方向流動的控制閥,它分為普通單向閥和液控單向閥兩種。
普通單向閥
普通單向閥通常簡稱單向閥,它是控制液壓油液從一個方向能通過反向則不能通過的,故又稱止回閥或逆止閥。
單向閥的主要性能要求是:油液通過時壓力損失要小,反向截止時密封性要好;動作靈敏;工作時沒有撞擊和噪聲。
(1)結(jié)構(gòu)及工作原理 單向閥按其結(jié)構(gòu)的不同,有鋼球密封式直通單向閥(圖A)、錐閥芯密封式直通單向閥(圖B)和直角式單向閥(圖C)三種形式。
①鋼球密封式單向閥結(jié)構(gòu)簡單、制造工藝簡便,但密封性較差,由于無導(dǎo)向,易產(chǎn)生振動,一般用于流量小及要求不高的場合。
②錐閥芯密封式單向閥正向通油的阻力小,有導(dǎo)向,密封性能好,但加工工藝要求嚴(yán)格,閥體孔和閥座孔必須有較高的同軸度,一般在高壓大流量有柱塞泵的場合采用。
不管哪種形式的單向閥,其工作原理都相同。如圖A~圖C所示,當(dāng)壓力為p1的油液從閥體1的人口流入時,壓力油克服壓在鋼球2或錐閥芯2上的彈簧3的作用力以及閥芯與閥體之間的摩擦力,頂開鋼球或閥芯,壓力降為p2,從閥體的出口流出。而當(dāng)油液從相反方向流人時,油液壓力和彈簧力一起使鋼球或錐閥芯緊緊地壓在閥體1的閥座處,截斷油路,使油液不能通過。
(2)職能符號 圖D(a)為單向閥單獨(dú)使用時的職能符號;圖D(b)為單向閥與其他閥(如節(jié)流閥、順序閥、減壓閥等)組合使用時的職能符號。
(3)應(yīng)用舉例
①選擇液流方向,使壓力油或回油只能以單向閥限定的方向流動,構(gòu)成特定的回路。
②區(qū)分高、低壓力油,防止高壓油進(jìn)入低壓系統(tǒng)。有些液壓系統(tǒng)同:時采用高壓小流量泵和低壓大流量泵向系統(tǒng)供油,如圖E(a)所示。當(dāng)高壓回路空載時,低壓泵1經(jīng)單向閥與高壓泵2同時供油。當(dāng)高壓系統(tǒng)壓力升高,并高于低壓系統(tǒng)壓力時,高壓油將單向閥關(guān)閉,只用高壓泵供油。
③如圖E(b)所示,將單向閥安置在泵的出口處,防止系統(tǒng)壓力突然升高反向轉(zhuǎn)給泵,避免泵反轉(zhuǎn)或損壞。
④液壓泵停止時,保持液壓缸的位置。如圖E(c).所示,在泵停止工作時,單向閥用于防止液壓缸下滑,起到安全保護(hù)作用。
⑤將單向閥做背壓閥使用(單向閥的彈簧剛度一般較小,閥的開啟壓力僅需0.03~0.05MPa。若選用較硬的彈簧,使閥的開啟壓力達(dá)到0.2~0.6MPa,可以當(dāng)背壓閥使用),利用單向閥的背壓作用,提高執(zhí)行元件運(yùn)動的穩(wěn)定性。如圖E(d)所示,單向閥接在液壓缸的回油路上,使回油產(chǎn)生背壓,這樣可以減小液壓缸運(yùn)動時的前沖和爬行現(xiàn)象。
⑥利用單向閥的背壓作用,保持低壓回路的壓力。如圖E(e)所示,單向閥出口接主油路,進(jìn)油口接控制油路,當(dāng)主油路空載或回油時,控制回路仍能保持一個較小的控制壓力。
⑦與其他控制閥并聯(lián)使用,使之在單方向上起作用。如圖E(f)所示,單向閥與節(jié)流閥并聯(lián)使用,則實(shí)現(xiàn)只在單方向起節(jié)流或調(diào)速作用。又如圖E(g)所示,單向閥與順序閥并聯(lián)使用,組成組合閥。