液壓與氣動技術 第2版 課件 項目四 換向回路的設計與構建

液壓與氣動技術PROJECT4換向回路的設計與構建01PARTONE方向控制閥的結構與選用液壓閥概述液壓方向控制閥氣動方向控制閥液壓閥概述一、概述液壓閥是液壓系統(tǒng)中的控制元件，用來控制液壓系統(tǒng)中液壓油的流動方向、壓力及流量的大小。液壓閥概述一、概述液壓方向控制閥一、單向閥1.普通單向閥（簡稱單向閥）作用：只允許液流單方向流動，不允許反向倒流。結構形式：直通式單向閥為管式連接；直角式單向閥為板式連接。液壓方向控制閥一、單向閥1.普通單向閥（簡稱單向閥）工作過程：當壓力油從口流入時，克服彈簧力使閥芯右移，閥口開啟，油液經(jīng)閥口、閥芯上的徑向孔ａ和軸向孔ｂ，從口流出。若油液從口流入時，在油壓和彈簧作用下，將閥芯錐面緊壓在閥座上，閥口關閉，使油液不能通過。液壓方向控制閥一、單向閥2.液控單向閥工作過程：當控制口C不通壓力油時，其工作過程和普通單向閥一樣。當控制口C通壓力油時，控制活塞1右側a腔通泄油口，在油液壓力作用下活塞向右移動，推動頂桿2頂開閥芯3，使油口到

及到均能接通。注意：C口通入的控制油壓力最小須為主油路壓力的30%～50%。液壓方向控制閥二、換向閥1.換向閥的分類液壓方向控制閥二、換向閥2.換向閥的工作原理換向閥是利用閥芯與閥體的相對位置改變使油路接通，切斷或變換油流的方向，從而實現(xiàn)液壓執(zhí)行元件的啟動、停止或變換方向。液壓方向控制閥二、換向閥2.換向閥的工作原理當閥芯在外力作用下處于圖示工作位置時，四個油口互不通，液壓缸兩腔均不通壓力油，處于停車位置狀態(tài)。若使閥芯右移，如上圖所示，Ｐ口和Ａ口相通，B口和T口相通，壓力油經(jīng)P、A油口進入液壓缸左腔，液壓缸右腔的油液經(jīng)B、T油口回油箱，活塞向右運動。反之，若使閥芯左移，如圖ｃ所示，Ｐ口和Ｂ口相通，Ａ口和T口相通，活塞向左運動。液壓方向控制閥二、換向閥3.換向閥的圖形符號（1）換向閥圖形符號的意義a.用方格數(shù)表示閥的工作位置數(shù)，有幾個方格表示幾“位“。b.在一個方格內，箭頭或堵塞符號“丅”、“丄”與方格的交點數(shù)為油口通路數(shù)；箭頭表示兩油口相通，并不一定表示實際流向，“丅”和“丄”表示油口截止。c.Ｐ表示進油口，Ｔ表示回油口，Ａ和Ｂ表示連接其它兩個工作油路的油口。d.控制方式和復位彈簧的符號畫在方格的兩側。e.三位閥的中位，二位閥靠近彈簧的那一位為常態(tài)位。液壓方向控制閥二、換向閥3.換向閥的圖形符號（2）換向閥的“位”與“通”換向閥的位數(shù)表示閥芯在閥體中可停留的工作位置數(shù)目，有幾個位置稱為幾位閥。閥體上與液壓油相連的油口數(shù)，稱為“通”。注意：看閥芯任意一個位置上的油口數(shù)即可。液壓方向控制閥二、換向閥3.換向閥的圖形符號（3）換向閥的油口表示Ｐ：進油口；Ｔ/O：表示回油口；Ａ和Ｂ：表示連接其它兩個工作油路的油口。T液壓方向控制閥二、換向閥3.換向閥的圖形符號（4）換向閥的操縱方式

常見的滑閥式換向閥的操縱方式主要有以下幾種：液壓方向控制閥二、換向閥3.換向閥的圖形符號（5）換向閥的中位機能液壓方向控制閥二、換向閥3.換向閥的圖形符號（5）換向閥的中位機能液壓方向控制閥二、換向閥3.換向閥的圖形符號（5）換向閥的中位機能O型：泵不卸荷，鎖緊；

液壓缸雙向鎖緊。液壓方向控制閥二、換向閥3.換向閥的圖形符號（5）換向閥的中位機能M型：泵卸荷；

液壓缸雙向鎖緊。液壓方向控制閥二、換向閥3.換向閥的圖形符號（5）換向閥的中位機能H型：泵卸荷；

液壓缸雙向浮動。液壓方向控制閥二、換向閥3.換向閥的圖形符號（5）換向閥的中位機能P型：泵不卸荷；

單桿缸差動連接。液壓方向控制閥二、換向閥3.換向閥的圖形符號（5）換向閥的中位機能Y型：泵不卸荷；

液壓缸雙向浮動。液壓方向控制閥二、換向閥3.換向閥的圖形符號（6）換向閥的圖形符號繪制方框兩端加上換向閥控制閥芯運動的操縱方式和復位彈簧：當換向閥沒有操縱力的作用處于靜止狀態(tài)時所處的位置成為常態(tài)位。圖形符號中油口的字母應標注在常態(tài)位上。PTAB液壓方向控制閥二、換向閥4.幾種常見的換向閥（1）手動換向閥原理：推動手柄向右，閥芯移至左位，Ｐ口與Ａ口相通，Ｂ口與Ｔ口相通；推動手柄向左，閥芯移至右位，Ｐ口與Ｂ口、Ａ口與Ｔ口相通，從而實現(xiàn)換向。手一離開手柄，閥芯在彈簧力作用下自動復位到中位，油口Ｐ、Ａ、Ｂ、Ｔ全部封閉。應用：

適用于動作頻繁，工作持續(xù)時間短的場合。操作較安全。液壓方向控制閥二、換向閥4.幾種常見的換向閥（1）手動換向閥原理：定位槽數(shù)由閥的工作位數(shù)決定，當手柄板動閥心時，閥心可借助彈簧和鋼球保持在左、中、右任何一個位置上定位。當松開手柄后，閥心仍保持在所需要的工作位置上。應用：

需保持工作狀態(tài)時間較長的情況。液壓方向控制閥二、換向閥4.幾種常見的換向閥（2）機動換向閥（又稱行程閥）應用：

用于液壓系統(tǒng)的速度換接回路中。原理：在常態(tài)位時，Ｐ口與Ａ口不通；當固定在運動部件上的擋塊壓下滾輪時，閥芯右移，Ｐ口與A口相通。閥芯2上的軸向孔是泄漏通道。特點：動作可靠，換向位置精度高。改變擋塊的迎角或凸輪的外形，可使閥芯獲得合適的換向速度，減小換向沖擊。液壓方向控制閥二、換向閥4.幾種常見的換向閥（2）電磁換向閥

電磁換向閥是利用電磁鐵的推力使閥心移動實現(xiàn)換向的。

電磁閥的優(yōu)點：

動作迅速，操作方便，便于實現(xiàn)自動控制，電磁鐵按使用的電源不同分交流：使用電壓為220Ｖ或380Ｖ

直流：使用電壓為24Ｖ或36Ｖ

按電磁鐵鐵心是否浸在油里又可分

干式

濕式

液壓方向控制閥二、換向閥4.幾種常見的換向閥（2）電磁換向閥

當電磁鐵不通電時，Ｐ口與A口相通，Ｂ口斷開；當電磁鐵通電時，推桿1將閥芯2推向右端，Ｐ口與Ｂ相通，Ａ口斷開。二位三通電磁換向閥液壓方向控制閥二、換向閥4.幾種常見的換向閥（2）電磁換向閥三位四通電磁換向閥當左邊電磁鐵通電，油口Ｐ與Ａ相通，Ｂ與Ｔ相通；當右邊電磁鐵通電時，油口Ｐ與Ｂ相通，Ａ與Ｔ相通。當兩邊電磁鐵均不通電時，換向閥處于中位。注意：兩邊的電磁鐵不能同時得電。液壓方向控制閥二、換向閥4.幾種常見的換向閥（3）液動換向閥液動換向閥利用系統(tǒng)中控制油路的壓力油來改變閥芯位置的換向閥。當閥芯兩端控制油口Ｃ1、Ｃ2都不通入壓力油時，閥芯彈簧力作用下處于中位，油口Ｐ、Ａ、Ｂ、Ｔ互不相通；當Ｃ1口接通壓力油，Ｃ1口接通壓力油時，換向閥左位工作；當Ｃ2口接通壓力油時，換向閥右位工作。液壓方向控制閥二、換向閥4.幾種常見的換向閥（4）電液換向閥電液換向閥是由電磁換向閥和液動換向閥組合而成。電磁換向閥起先導作用，用來改變液動換向閥的控制油路的方向，稱為先導閥；液動換向閥實現(xiàn)主油路的換向，稱為主閥。特點：具有控制方便，換向平穩(wěn)，無沖擊。應用：適用流量大的系統(tǒng)。液壓方向控制閥三、氣動換向閥1.氣動單向型控制閥（1）氣動單向閥氣動單向閥是指氣流只能向一個方向流動而不能反向流動的閥。其工作原理與液壓中的單向閥相同。液壓方向控制閥三、氣動換向閥1.氣動單向型控制閥（2）梭閥梭閥相當于是兩個單向閥組合的閥。原理：P1或P2任意一個口有壓縮空氣輸入，A口就有輸出。液壓方向控制閥三、氣動換向閥1.氣動單向型控制閥（3）雙壓閥原理：P1和P2口都有壓縮空氣輸入，A口才有輸出。液壓方向控制閥三、氣動換向閥1.氣動單向型控制閥（4）快速排氣閥快速排氣閥簡稱快排閥，它是為加快氣缸運動速度而作為快速排氣用的閥。液壓方向控制閥三、氣動換向閥2.氣動換向控制閥（1）氣壓控制換向閥氣壓控制換向閥是利用氣體壓力來使主閥閥芯運動，從而使氣體改變流向的一種控制閥。a圖所示為加壓控制換向閥，K口所加壓力信號逐漸上升，到達閥芯的動作壓力時，主閥便換向。b圖所示為差壓控制換向閥，利用氣壓作用在閥芯兩端不同面積上所產生的壓差來使換向閥換向。液壓方向控制閥三、氣動換向閥2.氣動換向控制閥（2）電磁控制換向閥工作原理與液壓系統(tǒng)中的電磁換向閥一樣。液壓方向控制閥三、氣動換向閥2.氣動換向控制閥（3）先導換向閥工作原理與液壓系統(tǒng)中的電磁換向閥一樣。液壓方向控制閥三、氣動換向閥2.氣動換向控制閥（2）電磁控制換向閥先導電磁閥由先導閥和主閥兩部分組成，其工作原理與液壓系統(tǒng)中的電液換向閥類似又被成為電-氣換向閥。02PARTTWO常用方向控制回路液壓方向控制回路氣動方向控制回路

方向控制回路是通過控制油液的通、斷和流動方向，從而控制執(zhí)行元件的啟動、停止以及改變運動方向。

核心元件

方向控制閥液壓方向控制回路一、換向回路換向回路1（單作用液壓缸）：回路工作過程分析：1.電磁鐵得電，換向閥右位工作，

進油路：泵-換向閥P口-換向閥A口-液壓缸無桿腔；

在液壓油的作用下，活塞桿向右運動。2.電磁鐵失電，換向閥左位工作，

在彈簧力的作用下，活塞桿向左返回，同時無桿腔的油經(jīng)過換向閥T口回油箱。

液壓方向控制回路一、換向回路換向回路2：回路工作過程分析：1.換向閥右位工作，

進油路：泵-換向閥P口-換向閥B口-液壓缸有桿腔；

回油路：液壓缸無桿腔-換向閥A口-換向閥T口-油箱。

活塞桿向左運動。2.換向閥左位工作，

進油路：

回油路：

活塞桿

液壓方向控制回路一、換向回路換向回路3：回路工作過程分析：1.電磁鐵失電，換向閥左位工作，

進油路：泵-換向閥P口-換向閥A口-液壓缸無桿腔；

回油路：液壓缸有桿腔-換向閥B口-換向閥T口-油箱。

活塞桿向右運動。2.電磁鐵得電，換向閥右位工作，

進油路：

回油路：

活塞桿液壓方向控制回路二、鎖緊回路

液壓鎖緊回路能使執(zhí)行元件停止在任意位置上，且停止后不會因外界影響而發(fā)生漂移或竄動。鎖緊原理：液壓缸油口沒有液壓油進出。液壓方向控制回路二、鎖緊回路1.換向閥中位鎖緊鎖緊過程分析：利用換向閥M型中位機能封閉液壓缸的兩腔，使活塞能在行程的任意位置上鎖緊。應用：由于滑閥式換向閥存在泄露，因此這種鎖緊回路只適用于鎖緊時間短、鎖緊要求不高的場合。液壓方向控制回路二、鎖緊回路2.液控單向閥鎖緊鎖緊核心元件：2個液控單向閥組成液壓鎖,H型或Y型中位機能的換向閥。特點：液控單向閥密封性好，因此回路鎖緊性能好，可對執(zhí)行元件長期鎖緊。應用：主要用于汽車起重機支腿鎖緊、飛機起落架鎖緊、礦山采掘機液壓支架鎖緊等。氣動方向控制回路一、單作用氣缸換向回路1.二位三通換向閥電磁鐵得電時，氣壓使活塞桿伸出工作；電磁鐵失電時，活塞桿在彈簧的作用下縮回。2.三位五通換向閥下電磁鐵得電時，氣壓使活塞桿伸出工作；電磁鐵失電時換向閥自動復位，因此可控制單作用氣缸的伸、縮以及任意位置的停止，但定位精度不高，定位時間不能太長。氣動方向控制回路二、雙作用氣缸換向回路1.二位五通換向閥通過對換向閥左右兩側分別輸入控制信號，使氣缸伸出或縮回。不允許左右兩側同時加控制信號，會產生誤動作。2.三位五通