液压换向阀中位机能特点及应用实例

中位机能是指换向阀里的滑阀处在中间位置或原始位置时阀中各油口的连通形式,体现了换向阀的控制机能。采用不同形式的滑阀会直接影响执行元件的工作状况。因此,在进行工程机械液压系统设计时,必须根据该机械的工作特点选取合适的中位机能的换向阀。

一、O型中位的换向阀符号为:  

其中P表示进油口,T表示回油口,A、B表示工作油口。

结构特点及工作原理:

在中位时,各油口全封闭,油不流通。

机能特点:

1、工作装置的进、回油口都封闭,工作机构可以固定在任何位置静止不动,即使有外力作用也不能使工作机构移动或转动,因而不能用于带手摇的机构。

2、从停止到启动比较平稳,因为工作机构回油腔中充满油液,可以起缓冲作用,当压力油推动工作机构开始运动时,因油阻力的影响而使其速度不会太快,制动时运动惯性引起液压冲击较大。

3、油泵不能卸载。

4、换向位置精度高。

应用实例:

二、H型中位的换向阀符号为

结构特点:

在中位时,各油口全开,系统没有油压。

机能特点:

1、进油口P、回油口T与工作油口A、B全部连通,使工作机构成浮动状态,可在外力作用下运动,能用于带手摇的机构。

2、液压泵可以卸荷。

3、从停止到启动有冲击。因为工作机构停止时回油腔的油液已流回油箱,没有油液起缓冲作用。制动时油口互通,故制动较O型平稳。

4、对于单杆双作用油缸,由于活塞两边有效作用面积不等,因而用这种机能的滑阀不能完全保证活塞处于停止状态。

应用实例:

三、M型中位的换向阀符号为

结构特点:

在中位时,工作油口A、B关闭,进油口P、回油口T直接相连。

机能特点:

1、由于工作油口A、B封闭,工作机构可以保持静止。

2、液压泵可以卸荷。

3、不能用于带手摇装置的机构。

4、从停止到启动比较平稳。

5、制动时运动惯性引起液压冲击较大。

6、可用于油泵卸荷而液压缸锁紧的液压回路中。

应用实例:

四、Y型中位的换向阀符号为

结构特点:

在中位时,进油口P关闭,工作油口A、B与回油口T相通。

机能特点:

1、因为工作油口A、B与回油口T相通,工作机构处于浮动状态,可随外力的作用而运动,能用于带手摇的机构。

2、从停止到启动有些冲击,从静止到启动时的冲击、制动性能0型与H型之间。

3、油泵不能卸荷。

五、P型中位的换向阀符号为

结构特点:

在中位时,回油口T关闭,进油口P与工作油口A、B相通。

机能特点:

1、对于直径相等的双杆双作用油缸,活塞两端所受的液压力彼此平衡,工作机构可以停止不动。也可以用于带手摇装置的机构。但是对于单杆或直径不等的双杆双作用油缸,工作机构不能处于静止状态而组成差动回路。

2、从停止到启动比较平稳,制动时缸两腔均通压力油故制动平稳。

3、油泵不能卸荷。

4、换向位置变动比H型的小,应用广泛。

应用实例:

六、N型中位的换向阀符号为

结构特点:

在中位时,进油口P和工作油口B关闭,工作油口A和回油口T相通。

机能特点:

1、油泵不能卸荷。

2、在外力作用下能单方向移动。

七、U型中位的换向阀符号为

结构特点:

A、B工作油口接通,进油口P、回油口T封闭。

机能特点:

1、由于工作油口A、B连通,工作装置处于浮动状态,可在外力作用下运动,可用于带手摇装置的机构。

2、从停止到启动比较平稳。

3、制动时也比较平稳。

4、油泵不能卸荷。

八、K型中位的换向阀符号为

结构特点:

在中位时,进油口P与工作油口A与回油口T连通,而另一工作油口B封闭。

机能特点:

1、油泵可以卸荷。

2、两个方向换向时性能不同。

应用实例:

九、J型中位的换向阀符号为

结构特点:

进油口P和工作油口A封闭,另一工作油口B与回油口T相连。

机能特点:

1、油泵不能卸荷。

2、两个方向换向时性能不同。

十、C型中位的换向阀符号为

结构特点:

进油口P与工作油口A连通,而另一工作油口B与回油口T连通。

机能特点:

油泵不能卸荷;从停止到启动比较平稳,制动时有较大冲击。

在选择阀的中位机能时,通常需要考虑的因素有哪些?

①系统保压。当P口被堵塞,系统保压,液压泵能用于多缸系统。当P口不太通畅地与T口接通时(如X型),系统能保持一定的压力供控制油路使用。

②系统卸荷。P口通畅地与T口接通时,系统卸荷。

③启动平稳性。阀在中位时,液压缸某腔如通油箱,则启动时该腔内因无油液起缓冲作用,启动不太平稳。

④液压缸“浮动”和在任意位置上的停止,阀在中位,当A、B两口互通时,卧式液压缸呈“浮动”状态,可利用其他机构移动工作台,调整其位置。当A、B两口堵塞或与P口连接(在非差动情况下),则可使液压缸在任意位置处停下来。三位五通换向阀的机能与上述相仿。

(5)主要性能。换向阀的主要性能,以电磁阀的项目为最多,它主要包括下面几项:

①工作可靠性。工作可靠性指电磁铁通电后能否可靠地换向,而断电后能否可靠地复位。工作可靠性主要取决于设计和制造,且和使用也有关系。液动力和液压卡紧力的大小对工作可靠性影响很大,而这两个力是与通过阀的流量和压力有关。所以电磁阀也只有在一定的流量和压力范围内才能正常工作。

②压力损失。由于电磁阀的开口很小,故液流流过阀口时产生较大的压力损失。一般阀体铸造流道中的压力损失比机械加工流道中的损失小。

③内泄漏量。在各个不同的工作位置,在规定的工作压力下,从高压腔漏到低压腔的泄漏量为内泄漏量。过大的内泄漏量不仅会降低系统的效率,引起过热,而且还会影响执行机构的正常工作。

④换向和复位时间。换向时间指从电磁铁通电到阀芯换向终止的时间;复位时间指从电磁铁断电到阀芯回复到初始位置的时间。减小换向和复位时间可提高机构的工作效率,但会引起液压冲击。交流电磁阀的换向时间一般约为0.03~0.05s,换向冲击较大;而直流电磁阀的换向时间约为0.1~0.3s,换向冲击较小。通常复位时间比换向时间稍长。

⑤换向频率。换向频率是在单位时间内阀所允许的换向次数。目前单电磁铁的电磁阀的换向频率一般为60次/min。

⑥使用寿命。使用寿命指使用到电磁阀某一零件损坏,不能进行正常的换向或复位动作,或使用到电磁阀的主要性能指标超过规定指标时所经历的换向次数。

电磁阀的使用寿命主要决定于电磁铁。湿式电磁铁的寿命比干式的长,直流电磁铁的寿命比交流的长。

实例应用分析

1)利用H或M型中位机能设计卸荷回路

使泵和油箱连通,输出的油液直接回油箱,构成卸荷回路,可使泵在空载或者输出功率很小的工况下运动,从而实现节能。这种方法比较简单,不需要另外添置液压元件,但油液流经换向阀和管路时,将起压力损失,当流量大、管道长时,不够理想,特别是切换方向阀时,压力波动大,容易产生液压冲击,不适用于一泵驱动2个或2个以上执行元件的系统。

2)利用M或O型中位机能设计锁紧回路

为了保证执行元件能在任意需要的位置上停止,并防止在停止后因受外界影响(包括自重)而发生窜动,可采用锁紧回路。利用换向阀的M形或0形中位机能可以实现锁紧,在它恢复中位时,可切断它的进回油路,使执行元件迅速停止运动,但因阀的泄漏影响,锁紧效果较差。

机械液压论坛

探讨机械液压相关技术问题,关注机械技术发展前沿信息 交流日常工作心得
166篇原创内容
公众号
(0)

相关推荐