方向控制阀

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课程名称 课 型 周 次 学 时 授课时间 班级（人数） 液压与气动技术 理论 2 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 课 题 第5章 液压控制元件 5.1 液压控制元件的概述 5.2 方向控制阀 【知识目标】了解液压控制阀的功用、分类和结构 掌握换向阀位通滑阀机能 教学目的 【能力目标】掌握换向阀位、通、滑阀机能 【德育目标】培养学生用理论知识解决简单的实际问题的能力。 教学重点 1、换向阀的位、通、滑阀机能的概念 2、换向阀符号的含义 教学难点 教学方法 教具/设备 作 业 换向阀工作原理 讲授+练习 教学后记 授课教师 冯莉 2012年 月 日 审签 年 月 日 组织教学：提示学生上课，集中学生注意力，检查学生出勤情况 复习旧课：1、液压缸的密封装置有哪些？ 2、液压缸为什么要缓冲？缓冲方法有哪些？ 讲授新课： 第五章 液压控制阀 5.1概述 一、定义：液压控制元件也叫液压控制阀（液压阀）。 二、功用：控制和调节液压系统中液体流动的方向、压力的高低、流量的大小，以满足执行元件的工作要求。 三、对液压控制阀的基本要求 ① 动作灵敏、性能好、工作可靠、冲击振动和噪声小； ② 油液通过阀时的液压损失要小；③ 密封性能好； ④ 结构简单、紧凑，体积小，重量轻，安装、维修方便，成本低。 四、分类 （1） 按机能（用途）分类 压力控制阀：溢流阀、减压阀、顺序阀、卸荷阀、缓冲阀、限压切断阀、压力继电器等 流量控制阀：节流阀、单向节流阀、调速阀、分流阀、排气节流阀等 方向控制阀：单向阀、换向阀、行程减速阀、比例方向控制阀、快速排气阀、脉冲阀等 （2） 按连接方式分类 管式连接阀：将板式阀用螺钉固定在连接板（或油路板、集成块）上。 如：螺纹式联接、法兰式连接。 板式或叠加式连接：单层连接板式、双层连接板式、叠加阀、多路阀。 插装式连接：螺纹式插装（二、三、四通插装阀）、盖板式插装（二通）。 （3） 按操纵方法分类： 手动阀：手把及手轮、踏板、杠杆 机动阀：档块及碰块、弹簧 液/气动阀：液动阀、气动阀 电液/气动阀：电液动阀、电气动阀 电动阀：普通/比例电磁铁控制、步进电动机控制、伺服电动机控制 （4） 按输出参数可调性分类： 开关控制阀：方向控制阀、顺序阀、限速切断阀、逻辑元件 输出参数连续可调的阀：溢流阀、减压阀、节流阀、调速阀、各类电液控制阀（比例阀、伺服阀） 5.2 方向控制阀 作用：方向控制阀（简称方向阀），用来控制液压系统的油流方向，接通或断开油路，从而控制执行机构的启动、停止或改变运动方向。 分类： 单向阀 普通单向阀：只允许油液正向流动，不许反流。 教学方法及授课要点随记 液控单向阀：正向流通，反向流通受控（多一个控制口）。 方向控制阀 按通路分类——二通、三通、四通、五通、…… 按工作位置数分类——二位、三位、四位、…… 电磁 换向阀 换向阀 电液换向阀 按控制/操纵方式分类 液动换向阀 手动换向阀 机动换向阀 气动换向阀 一、单向阀：单向阀有普通单向阀和液控单向阀两种。 （一）普通单向阀 1、功用：只允许油液正向流动，不许反流。 2、结构及符号： 阀体、阀芯（锥形、钢球式）弹簧等。 3、对单向阀的要求： ① 通过液流时压力损失要小，而反向截止时密封性要好； ② 动作灵敏，工作时无撞击和噪声。 4、工作原理 当液流从流入时，克服弹簧3作用在阀心2上的力， 使阀芯2向右移动， 打开阀口 通过阀心上的径向孔a、轴向孔b从阀体右端的通口流出。（液流从进油口流入时：p1 p2 ） 当液流反向（压力油从P2口）流入时，液压力和弹簧力将阀芯压紧在阀座上，使阀口关闭，液流不能通过。 （液流从出油口流入时： p2 p1） 5、性能参数 ⑴正向最小开启压力：开启压力：Pk=0、04—0、1MPa ⑵正向流动时的压力损失：⑶反向泄漏量：作背压阀：Pk=0.2—0.6 MPa 6、主要用途： ⑴选择液流方向。⑵区分高低压油，分隔油路防止干扰。 ⑶保护泵正常工作。⑷泵停止供油时，可防止系统油液经泵倒流回油箱。 ⑸可作背压阀用，提高执行元件的运动平稳性。 （二）液控单向阀 1、功用： 正向流通，反向受控流通。 2、结构及符号： 普通单向阀+液控装置。 3、工作原理 （1）控制口K不通压力油时，压力油只能从通口P1向通口P2，不能反向流动。 （2）控制口K接通压力油时，活塞1右移通过顶杆2顶开阀芯3，使通口P1和P2接通，油液可在两个方向自由流动。 5.2.2 换向阀 一、作用： 利用阀芯和阀体相对位置的改变，来控制各油口的接通、关断或改变液流方向，从而控制执行元件的换向、启动和停止。 二、对换向阀的基本要求是： ① 液流通过阀时压力损失小（一般<0.1～0.3MPa）； ② 互不相通的液流间的泄漏小；（3）换向可靠、迅速且平稳无冲击。 三、分类 （1）按阀芯运动形式分：滑阀式换向阀，转阀式换向阀 （2）按阀的工作位置和通路数分： 二位二通、二位三通、二位四通、三位四通、三位五通 （3）按操纵方式分：手动、机动、电磁、液动、电液动等多种； 四、换向阀的工作原理 1.工作原理 图5-6为换向阀的工作原理图。 图示状态下，液压缸两腔不通压力油，活塞处于停止状态。 若使阀芯1左移，阀体2的油口P和A连通。B和T连通，则压力油经P、A进入液压缸左腔，右腔油液经B、T流回油箱，活塞向右运动； 反之，若使阀芯右移，则油口P和B连通、A和T连通，活塞便向左运动。 2.图形符号的含义： ①方格数表示换向阀的阀芯相对于阀体所具有的工作位置数，二格即二位，三格即三位。（位—用方格表示，几位即几个方格） ②方格内的箭头表示两油口连通，但不表示流向，符号“⊥”和“T”表示此油口不连通。箭头、箭尾及不连通符号与任何一方格的交点数表示油口通路数。 （通—↑，不通—┴ 、┬，箭头首尾和堵截符号与一个方格有几个交点即为几通.） ③ P表示压力油的进口，T表示与油箱相连的回油口，A和B表示连接其他油路的油口。 ( p.A.B.T有固定方位，p—进油口，T—回油口A.B—与执行元件连接的工作油口) ④ 三位阀的中间方格和二位阀靠近弹簧的方格为阀的常态位置。在液压系统图中，换向阀的符号与油路的连接一般应画在常态位置上。 五、 换向阀的滑阀机能 当换向阀处于常态位置时，阀的各油口的连通方式称为滑阀机能。由于三位换向阀的常态中间位置，因此，三位换向阀的滑阀机能又叫中位机能。 六、几种常见的换向阀 1、手动换向阀 （1）特征：手动换向阀是采用人工扳动操纵杆的方法来改变阀芯位置实现换向的（利用手动杠杆操纵阀心运动以控制流向。） （2）分类：钢球定位式，弹簧复位式。 （3）职能符号： （4）应用：它适用于动作频繁、工作持续时间短的场合，操作比较安全，常用在工程机械的液压传动系统中。 2、机动换向阀 （1）工作原理：机动换向阀又称行程换向阀。 这类换向阀的工作原理是依靠安装在执行元件上的行程挡块（或凸轮）推动阀芯实现换向的。 （2）组成：阀体、阀芯、弹簧、滚轮等。 当行程挡块5将滚轮4压下时，P、A口通路被阀芯隔断，进油口P与出油口B则处于连通状态。当行程挡块脱开滚轮时，阀芯在其底部弹簧的作用下又恢复初始位置。 改变挡块斜面的角度α（或凸轮外廓曲线的升角或形状），便可改变阀芯被压下时的移动速度，因而可以调节换向过程的时间。 （3）分类：由于机动换向阀是通过行程挡块（或凸轮）推动阀芯实现换向的，因此，机动换向阀基本都是二位的，有二位四通的，二位三通等形式 （4）应用：常用于要求换向性能好、布置方便的场合。 3、电动（磁）换向阀 （1）工作原理：电动式换向阀一般采用电磁铁的吸力作为移动阀芯的动力，所以该类换向阀也叫电磁阀。 该阀由电磁铁（左半部分）和滑阀（右半部分）两部分组成。 当电磁铁断电时，阀芯2被弹簧3推向左端，使油口P和油口A接通； 当电磁铁通电时，铁芯通过推杆1将阀芯2推向右端，油口P和A的通道被关闭，而油口P和B接通。 （2）分类：二位：二通，四通；三位：三通，四通，五通等 4、液动换向阀 （1）特征：利用压力油改变滑阀位置以控制流向 （2）分类：二位、三位等 （3）组成 （4）工作原理 图示位置： p、A、B、均 → T；k1通压力油：p→A，B→T； k2通压力油：p→B，A→T 5、电液换向阀：（1）特征：利用电磁阀控制液动阀，以变换液流方向 （2）组成： 电磁阀（先导阀）+液动阀（主阀） （3）工作原理：图示：电：p ┴ A、B → T 液：p 、A 、B、T均不通 1YA通电： 电：p → A → 液动阀左腔，液动阀右腔 → B →T；液：p → A ，B → T 2YA通电： 电：p → B → 液动阀右腔，液动阀左腔 → A →T；液：p → B，A → T 七、 换向阀的一般应用 ① 利用换向阀实现执行元件换向； ② 利用换向阀锁紧液压缸；③ 利用换向阀卸荷。 采用H型换向阀，不但可以使液压泵卸荷，而且还能使整个系统处于卸荷状态。 课堂小结：各种方向换向阀的工作原理、特点 作业：