方向控制回路
方向控制回路的作用是利用各種方向閥來(lái)控制液壓系統(tǒng)中液流的方向和通斷,以使執(zhí)行元件換向、啟動(dòng)或停止。
一、換向回路
換向回路是用來(lái)變換執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)方向的。采用各種換向閥或改變變量泵的輸油方向都可以使執(zhí)行元件換向。
1.采用換向閥的換向回路
采用二位四通、二位五通、三位四通或三位五通換向閥都可使執(zhí)行元件換向。二位閥可以使執(zhí)行元件正反兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng),但不能在任意位置停止。三位閥有中位,可以使執(zhí)行元件在其行程中的任意位置停止,利用滑閥不同的中位機(jī)能又可使系統(tǒng)獲得不同的性能。五通閥有兩個(gè)回油口,執(zhí)行元件正反向運(yùn)動(dòng)時(shí),兩回油路上設(shè)置不同的背壓可獲得不同的速度。如果執(zhí)行元件是單作用液壓缸或差動(dòng)缸,則可用二位三通換向閥來(lái)?yè)Q向,如圖A所示。換向閥的操作方式可根據(jù)工作需要來(lái)選擇,如手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、電磁或電液動(dòng)等。其中,電磁閥動(dòng)作快,但換向有沖擊,且交流電磁閥又不宜作頻繁的切換;電液換向閥換向時(shí)較平穩(wěn),但仍不適于頻繁切換。因此,對(duì)換向性能(如換向頻率、換向精度和換向平穩(wěn)性等)有一定要求的某些機(jī)械設(shè)備(如平面磨床、牛頭刨床等)常采用機(jī)一液換向閥的換向回路。在此僅介紹時(shí)間控制式機(jī)一液換向回路。
圖B所示為時(shí)間控制式機(jī)一液換向回路。該回路主要由機(jī)動(dòng)先導(dǎo)閥C和液動(dòng)主閥D及節(jié)流閥A等組成。由執(zhí)行元件帶動(dòng)工作臺(tái)上的行程擋塊撥動(dòng)機(jī)動(dòng)先導(dǎo)閥C,機(jī)動(dòng)先導(dǎo)閥使液動(dòng)主閥D的控制油路換向,進(jìn)而使液動(dòng)閥換向閥,執(zhí)行元件(液壓缸)反向運(yùn)動(dòng)。執(zhí)行元件的換向過(guò)程可分解為制動(dòng)、停止和反向啟動(dòng)三個(gè)階段。在圖示位置上,泵B輸出的壓力油經(jīng)機(jī)動(dòng)先導(dǎo)閥C、液動(dòng)主閥D進(jìn)入液壓缸左腔,液壓缸右腔的回油經(jīng)液動(dòng)主閥D、節(jié)流閥A流回油箱,液壓缸向右運(yùn)動(dòng)。當(dāng)工作臺(tái)上的行程擋塊撥動(dòng)撥桿,使機(jī)動(dòng)先導(dǎo)閥C移至左位后,泵輸出的壓力油經(jīng)機(jī)動(dòng)先導(dǎo)閥C的油口7、單向閥I2作用于液動(dòng)主閥D的右端,液動(dòng)主閥D左移,液壓缸右腔的回油通道3至4逐漸關(guān)小,工作臺(tái)的移動(dòng)速度減慢,這是執(zhí)行元件(工作臺(tái))的制動(dòng)過(guò)程。當(dāng)閥芯移過(guò)一段距離l(液動(dòng)主閥D的閥芯移至中位)后,回油通道全部關(guān)閉,液壓缸兩腔互通,執(zhí)行元件停止運(yùn)動(dòng)。當(dāng)液動(dòng)主閥D的閥芯繼續(xù)左移時(shí),泵B的油液經(jīng)機(jī)動(dòng)先導(dǎo)閥C、液動(dòng)主閥D的通道5至3進(jìn)入液壓缸右腔,同時(shí)油路2至4打開(kāi),執(zhí)行元件開(kāi)始反向運(yùn)動(dòng)。這三個(gè)階段過(guò)程的快慢決定于液動(dòng)主閥D閥芯移動(dòng)的速度。該速度由液動(dòng)主閥D兩端的控制油路回油路上的節(jié)流閥J1(或J2)調(diào)整,即當(dāng)液動(dòng)主閥D的閥芯從右端向左端移動(dòng)時(shí),其速度由節(jié)流閥J1調(diào)整;反之,則由J2調(diào)整。由于閥芯從一端到另一端的距離一定,所以調(diào)整液動(dòng)主閥D閥芯移動(dòng)的速度,也就調(diào)整了時(shí)間,因此稱這種換向回路為時(shí)間控制式換向回路。
2.采用改變變量泵的輸油方向的換向回路
在閉式系統(tǒng)中可用雙向變量泵控制油流的方向來(lái)實(shí)現(xiàn)液壓馬達(dá)或液壓缸的換向。若執(zhí)行元件是雙作用單活塞桿液壓缸,回路中應(yīng)考慮流量平衡問(wèn)題,如圖C所示。主回路是閉式回路,用輔助泵6來(lái)補(bǔ)充變量泵吸油側(cè)流量的不足,低壓溢流閥7用來(lái)維持變量泵吸油側(cè)的壓力,防止變量泵吸空。當(dāng)活塞向左運(yùn)動(dòng)時(shí),液壓缸3回油流量大于其進(jìn)油流量,變量泵吸油側(cè)多余的油液,經(jīng)二位二通液動(dòng)換向閥4的右位和低壓溢流閥5排回油箱。回路中用一個(gè)溢流閥2和四個(gè)單向閥組成的液壓橋路來(lái)限定正反運(yùn)動(dòng)時(shí)的最高壓力。