方向控制阀
方向控制阀是液压系统中占数量比重较大的液压阀,它是利用阀芯与阀体间相对位置的改变来实现油路的接通或断开,以满足系统对油流方向的要求。它分为单向阀和换向阀两类。
单向阀是控制油液单方向流动的控制阀,它分为普通单向阀和液控单向阀两种。
普通单向阀
普通单向阀通常简称单向阀,它是控制液压油液从一个方向能通过反向则不能通过的,故又称止回阀或逆止阀。
单向阀的主要性能要求是:油液通过时压力损失要小,反向截止时密封性要好;动作灵敏;工作时没有撞击和噪声。
(1)结构及工作原理 单向阀按其结构的不同,有钢球密封式直通单向阀(图A)、锥阀芯密封式直通单向阀(图B)和直角式单向阀(图C)三种形式。
①钢球密封式单向阀结构简单、制造工艺简便,但密封性较差,由于无导向,易产生振动,一般用于流量小及要求不高的场合。
②锥阀芯密封式单向阀正向通油的阻力小,有导向,密封性能好,但加工工艺要求严格,阀体孔和阀座孔必须有较高的同轴度,一般在高压大流量有柱塞泵的场合采用。
不管哪种形式的单向阀,其工作原理都相同。如图A~图C所示,当压力为p1的油液从阀体1的人口流入时,压力油克服压在钢球2或锥阀芯2上的弹簧3的作用力以及阀芯与阀体之间的摩擦力,顶开钢球或阀芯,压力降为p2,从阀体的出口流出。而当油液从相反方向流人时,油液压力和弹簧力一起使钢球或锥阀芯紧紧地压在阀体1的阀座处,截断油路,使油液不能通过。
(2)职能符号 图D(a)为单向阀单独使用时的职能符号;图D(b)为单向阀与其他阀(如节流阀、顺序阀、减压阀等)组合使用时的职能符号。
(3)应用举例
①选择液流方向,使压力油或回油只能以单向阀限定的方向流动,构成特定的回路。
②区分高、低压力油,防止高压油进入低压系统。有些液压系统同:时采用高压小流量泵和低压大流量泵向系统供油,如图E(a)所示。当高压回路空载时,低压泵1经单向阀与高压泵2同时供油。当高压系统压力升高,并高于低压系统压力时,高压油将单向阀关闭,只用高压泵供油。
③如图E(b)所示,将单向阀安置在泵的出口处,防止系统压力突然升高反向转给泵,避免泵反转或损坏。
④液压泵停止时,保持液压缸的位置。如图E(c).所示,在泵停止工作时,单向阀用于防止液压缸下滑,起到安全保护作用。
⑤将单向阀做背压阀使用(单向阀的弹簧刚度一般较小,阀的开启压力仅需0.03~0.05MPa。若选用较硬的弹簧,使阀的开启压力达到0.2~0.6MPa,可以当背压阀使用),利用单向阀的背压作用,提高执行元件运动的稳定性。如图E(d)所示,单向阀接在液压缸的回油路上,使回油产生背压,这样可以减小液压缸运动时的前冲和爬行现象。
⑥利用单向阀的背压作用,保持低压回路的压力。如图E(e)所示,单向阀出口接主油路,进油口接控制油路,当主油路空载或回油时,控制回路仍能保持一个较小的控制压力。
⑦与其他控制阀并联使用,使之在单方向上起作用。如图E(f)所示,单向阀与节流阀并联使用,则实现只在单方向起节流或调速作用。又如图E(g)所示,单向阀与顺序阀并联使用,组成组合阀。