弹簧3的弹簧力较小，用于在比例电磁铁输出推力为零时克服摩擦力，确保阀芯关闭。与输入电信号成比例的电磁力与阀座孔口处的轴向液压力相平衡。压力反馈先导式比例减压阀级间动压反馈原理和前述溢流阀的相同。如本章4.2节所述，传统先导式压力阀的先导阀控制的是主阀上腔压力，先导阀所受弹簧力和主阀上腔的压力相平衡。控制特性一般有占总调节范围20%左右的零位死区，这是所有单向调节电液比例阀的共同特点。......
2023-06-15
液控单向阀的应用及工作原理
【摘要】：图4.1单向阀图4.2单向阀用于双泵系统1—液压泵;2—单向阀;3—溢流阀;4—滤油器2)单向阀的应用单向阀一般用于双泵系统。为解决这一问题,可将C 孔堵住,在D 腔开泄油孔将油液单独引回油箱,这种液控单向阀称为外泄式液控单向阀。因此,这种液控单向阀可用于压力较高的液压系统中。图4. 4为液控单向阀的图形符号。2)液控单向阀的应用液控单向阀用于液压缸的锁紧,如图4.5 所示。
(1)普通单向阀
单向阀的作用是只允许液流在管道内沿一个方向流动,反向则不通。
1)结构特点及工作原理
单向阀的结构简单,如图4.1 所示,主要由阀体、阀芯和弹簧等零件组成。阀芯一般有钢球式和锥形式两种。钢球式阀芯构造简单,但密封性及工作平稳性不如锥形式好。单向阀按其结构分为直通式和直角式两种。
图4.1(a)是直通式单向阀。当压力油从进油口引入后,推动阀芯2 右移压缩弹簧3,油液经阀芯上的4 个径向孔a 和内孔b 从出油口流出。当液体反向流动时,液压力与弹簧力方向一致,将阀芯紧紧压在阀体1 的阀座上,使液流不能通过。直通式单向阀的阀芯被顶开后,油液始终从弹簧孔中流出,易产生振动和噪声,增大了液流阻力损失。
图4.1(b)是直角式单向阀。当压力油顶开阀芯后,油液不经过阀芯的中心孔直接流向出油口,使油液受到的阻力小,工作平稳。
单向阀中的弹簧主要是用来克服阀芯的摩擦阻力和惯性力以保证阀芯复位,所以弹簧较软。一般它的开启压力为(0.35 ~0.5)×105 Pa,全流量压力损失为(1 ~3)×105 Pa。
图4.1(c)为单向阀的图形符号。
图4.1 单向阀
图4.2 单向阀用于双泵系统
2)单向阀的应用
单向阀一般用于双泵系统。如图4.2 所示,两台液压泵轮流工作向系统供油。在这种系统中,必须在泵的出口管路上串联一个单向阀,以防止工作泵输出的压力油倒流向备用泵。
单向阀也可作背压阀用。把单向阀串联在液压缸的回油管路上,如图4.3 所示,使回油路上保持一定的背压力,增加工作机构的运动平稳性。用单向阀作背压阀时,应换上较硬的弹簧,使回油背压力为(2 ~6)×105 Pa。
图4.3 单向阀用作背压阀
1—背压阀
图4.4 液控单向阀
1—单向阀;2—卸载阀芯;3—控制活塞
(2)液控单向阀
1)结构特点及工作原理
液控单向阀的结构如图4.4 所示,它主要由阀体、单向阀芯、卸载小阀芯及控制活塞组成。其结构特点比直角式单向阀多一个控制油口K,控制活塞和卸载阀芯。
当控制油口不通入压力油时,其作用与普通单向阀相同,即油液从A 腔进入,打开单向阀从B 腔流出。当油液反向流动时,单向阀关闭,油液则不能通过。如果从K 口引入控制压力油时,则控制活塞在油压力作用下向上移动,顶开卸载阀芯,使主油路卸压,然后再顶开单向阀,使A 和B 腔形成通路,实现油液的反向流动。
图4.5 双路油压自锁装置
1—液压泵;2—溢流阀;3—手动换向阀;4、5—液控单向阀;6—液压缸
由图可看出,D 腔通过C 孔与A 腔相通,在油液反向流动时,A 腔只能通回油箱或处于零压状态。若A 腔处于高压或背压较大时,控制油液可能推不开控制活塞而不能实现油液的反向流动。为解决这一问题,可将C 孔堵住,在D 腔开泄油孔将油液单独引回油箱,这种液控单向阀称为外泄式液控单向阀。采用外部泄油的液控单向阀用于回油管路有较高背压的情况,内部泄油的液控单向阀用于回油管路没有背压的情况。
卸载小阀芯的作用是使主油路卸压,这样可以减小控制压力,使控制压力油的压力为主油路工作压力的40%左右。因此,这种液控单向阀可用于压力较高的液压系统中。图4. 4(b)为液控单向阀的图形符号。
2)液控单向阀的应用
液控单向阀用于液压缸的锁紧,如图4.5 所示。液控单向阀安装在换向阀与液压缸之间,阀4 的控制油路接在阀5 的进油路上,阀5 的控制油路接在阀4 的进油路上。当压力油从阀4 进入液压缸下腔时,通过控制油路把阀5 打开,液压缸上腔的回油经阀5 流回油箱,活塞上升。同理,当压力油从阀5 进入液压缸上腔时,液压缸下腔回油经阀4 流回油箱,活塞下降。当换向阀处于中间位置时,两液控单向阀的进油口均与油箱相通而失去压力,单向阀迅速关闭,液压缸活塞可以被锁紧在任意位置上。其锁紧精度仅受液压缸内泄漏的影响,锁紧精度很高。液压汽车起重机的支腿锁紧就是其应用实例。
(3)单向阀的常见故障分析
单向阀的常见故障分析见表4.1。
表4.1 单向阀的常见故障分析
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