方向控制閥
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方向控制閥簡(jiǎn)稱方向閥，主要用來(lái)通斷油路或切換油流的方向，以滿足對(duì)執(zhí)行元件的啟、停和運(yùn)動(dòng)方向的要求。按其用途可分為兩大類：?jiǎn)蜗蜷y和換向閥。
（1）單向閥
單向閥又稱止回閥，它的功用是使油液只能單向流過(guò)。根據(jù)閥芯結(jié)構(gòu)不同，單向閥可分為球閥式和錐閥式兩種。圖5—1所示出為兩種單向閥的結(jié)構(gòu)及單向閥的符號(hào)。球閥式閥芯結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但容易因摩擦而使密封性變差，只用于低壓場(chǎng)合。錐閥式應(yīng)用較多，且密封性較好。根據(jù)閥中通道情況，又可分為直通式和直角式。直通式液流阻力小，更換彈簧也較方便，一般采用管式連接；而直角式則即可采用管式連接。又可采用板式連接或法蘭連接。
單向閥中彈簧的主要作用是在沒(méi)有油流通過(guò)或油液倒流時(shí)可幫助閥迅速關(guān)閉。但它同時(shí)也增加閥開(kāi)啟時(shí)的阻力，并成為油液流過(guò)單向閥時(shí)產(chǎn)生壓力損失的主要部分。在不影響閥靈敏可靠的同時(shí)，就應(yīng)把彈簧做得軟些?！话銌蜗蜷y開(kāi)啟壓力是0．035～0．05MPa，全部流量通過(guò)時(shí)的壓力損失大約是0．1～0．3MPa。
單向閥
1—閥體；2—彈簧；3—閥芯；4—閥座
（要求：動(dòng)畫(huà)顯示兩種單向閥正向?qū)?，反向截至的工作過(guò)程，動(dòng)畫(huà)可參見(jiàn)第五章動(dòng)畫(huà)資源“5-1直通式單向閥（動(dòng)畫(huà)按鈕可去掉）及5-2直角式單向閥”）
在某些場(chǎng)合，需要單向閥允許油流反向通過(guò)，這時(shí)即采用液控式單向閥。液控式單向閥結(jié)構(gòu)和符號(hào)如圖5—2所示。它主要由直角單向閥和控制活塞兩部分組成。當(dāng)下蓋7上的控制油口元壓力油時(shí)，它僅是一個(gè)普通單向閥，只允許油液從A流向B；當(dāng)控制油口通人壓力油時(shí)，則控制活塞就被頂起，通過(guò)頂桿使閥芯1強(qiáng)制打開(kāi)，允許油液由B向A反向流過(guò)。
液控單向閥
1—單向閥閥芯；2—彈簧；3—上蓋；4—閥體；5—單向閥閥座；6—控制活塞；7—下蓋
（二）換向閥
換向閥的作用是利用閥芯和閥體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)接通、關(guān)閉油路或變換油液通向執(zhí)行元件的流動(dòng)方向，以使執(zhí)行元件啟動(dòng)、停止或變換運(yùn)動(dòng)方向。
（1）換向閥分類
換向閥按結(jié)構(gòu)分有轉(zhuǎn)閥式和滑閥式；按閥芯工作位置數(shù)分有二位、三位和多位等；按進(jìn)出口通道數(shù)分有二通、三通、四通和五通等；按操縱和控制方式分有手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、電動(dòng)、液動(dòng)和電液動(dòng)等；按安裝方式分有管式、板式和法蘭式等。
①轉(zhuǎn)閥閥式換向閥的換向原理和圖形符號(hào)圖。它變換油液的流向是利用閥芯相對(duì)閥體的旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。此閥有三個(gè)工作位置，四個(gè)通口，且為手動(dòng)操縱，故稱作三位四通轉(zhuǎn)閥式手動(dòng)換向閥。轉(zhuǎn)閥的密封性能較差，徑向力又不平衡，一般用于低壓、小流量的系統(tǒng)中。
轉(zhuǎn)閥換向原理
②滑閥
圖5—4所示為滑閥式電磁換向閥的換向原理及相應(yīng)的圖形符號(hào)圖。它變換油液的流動(dòng)方向是利用閥芯相對(duì)閥體的軸向位移來(lái)實(shí)現(xiàn)的。換向閥變換左、右位置，即使得執(zhí)行元件變換了運(yùn)動(dòng)方向。此閥因有兩個(gè)工作位置，四個(gè)通口，閥芯靠電磁鐵推力實(shí)現(xiàn)移動(dòng)，所以稱作二位四通滑閥式電磁換向閥。
二位四通電磁換向閥原理圖
（2）換向閥的“位”與“通”
位：指閥相對(duì)于閥體停留的工作位置數(shù)，用圖形符號(hào)表示即為實(shí)線方框。
通：指閥連接主油路的通口數(shù)。用職能符號(hào)表示。
換向閥(滑閥式)的結(jié)構(gòu)原理圖及相應(yīng)的職能符號(hào)。換向閥主要由閥體及閥心等組成，閥體內(nèi)具有幾條環(huán)形通道，閥心上有幾個(gè)臺(tái)肩與之相配合，以使某些通道連通，而另一些通道被封閉。當(dāng)閥心在閥體內(nèi)作軸向移動(dòng)時(shí)，可改變各通道之間的連通關(guān)系。從而改變液流通過(guò)閥后的方向。
換向閥的工作原理
a）二位二通換向閥；b）二位三通換向閥；c）三位三通換向閥；d）二位四通換向閥；
e）三位四通換向閥
（3）滑閥的操縱方式
常見(jiàn)的滑閥操縱方式示于圖5-6中。
滑閥的操縱方式
(a)手動(dòng)式；(b)機(jī)動(dòng)式；(c)電磁動(dòng)(；d)彈簧控制；(e)液動(dòng)；(f)液壓先導(dǎo)控制；(g)電液控制
（4）液壓卡緊現(xiàn)象
由于滑閥式換向閥閥芯與閥體孔的加工誤差或裝配時(shí)中心線不重合，進(jìn)入滑閥配合間隙中的壓力油將對(duì)閥芯產(chǎn)生不平衡的徑向力，而使閥芯的偏心加大，最終使閥芯緊貼在孔壁上，使得操縱滑閥運(yùn)動(dòng)發(fā)生困難，甚至卡死，這種現(xiàn)象稱作液壓卡緊。下圖5—7是液壓卡緊原理圖。
液壓卡緊原理
（5）換向閥的中位機(jī)能
三位換向滑閥的左、右位是切換油液的流動(dòng)方向，以改變執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)方向的。其中位為常態(tài)位置。利用中位P、A、B、T間通路的不同連接，可獲得不同的中位機(jī)能以適應(yīng)不同的工作要求。表5-2所示為三位換向閥的各種中位機(jī)能以及它們的作用、特點(diǎn)。
三位換向閥的中位機(jī)能
滑閥機(jī)能
符號(hào)
中位油口狀況、特點(diǎn)及應(yīng)用
O型
P、A、B、T四油口全封閉，液壓缸閉鎖；可用于多個(gè)換向閥的并聯(lián)工作
H
四油口全串通；活塞處于浮動(dòng)狀態(tài)，在外力作用下可移動(dòng)；泵卸荷
Y
P口封閉，A、B、T三油口相通；活塞浮動(dòng)，在外力作用下可移動(dòng)；泵不卸荷
K
P、A、T三口相通，B口封閉；活塞處于閉鎖狀態(tài)；泵卸荷
M
P、T口相通，A、B口均封閉；活塞不動(dòng)；泵卸荷，也可用多個(gè)M型換向閥并聯(lián)工作
X
四油口處于半開(kāi)啟狀態(tài)，泵基本上卸荷，但仍保持一定壓力
P
P、A、B三油口相通，T口封閉；泵與缸兩腔相通，可組成差動(dòng)回路
J
P與A口封閉，B與T口相通，活塞停止，外力作用下可向一邊移動(dòng)；泵不卸荷
C
P與A口相通，B與T口皆封閉；活塞處于停止位置
N
P和B口皆封閉，A與T口相通；與J型換向閥功能相似，只是A與B口互換了，功能也類似
U
P和T口均封閉，A與B口相通；活塞浮動(dòng)，在外力作用下可移動(dòng)；泵不卸荷
（6）典型換向閥的示例
①手動(dòng)換向閥
自動(dòng)復(fù)位式手動(dòng)換向閥，放開(kāi)手柄1、閥芯2在彈簧3的作用下自動(dòng)回復(fù)中位，該閥適用于動(dòng)作頻繁、工作持續(xù)時(shí)間短的場(chǎng)合，操作比較完全，常用于工程機(jī)械的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中。
如果將該閥閥芯右端彈簧3的部位改為可自動(dòng)定位的結(jié)構(gòu)形式，即成為可在三個(gè)位置定位的手動(dòng)換向閥。圖5-8(a)為職能符號(hào)圖，(b)為結(jié)構(gòu)示意圖
手動(dòng)換向閥
1—手柄；2—閥芯；3—彈簧
②機(jī)動(dòng)換向閥
圖5-9所示為二位二通機(jī)動(dòng)換向閥的結(jié)構(gòu)和圖形符號(hào)圖。它是靠擋鐵(圖中未示出)接觸滾輪l將閥芯壓向右端，又當(dāng)擋鐵脫離滾輪時(shí)閥芯在彈簧作用下回到原位來(lái)實(shí)現(xiàn)換向的。
機(jī)動(dòng)換向閥
③電磁換向閥
圖5—10為二位三通板式交流電磁換向閥的結(jié)構(gòu)和圖形符號(hào)圖。當(dāng)電磁鐵通電時(shí)，即推動(dòng)推桿將閥芯頂向右端；又當(dāng)電磁鐵斷電時(shí)，閥芯在彈簧的作用下回到左端，從而實(shí)現(xiàn)了油路的換向。
二位三通電磁換向閥
35D-25B型三位五通板式交流電磁換向閥的結(jié)構(gòu)和圖形符號(hào)圖。當(dāng)左、右電磁鐵均斷電時(shí)，其閥芯在兩端彈簧的作用下處于中位(圖示位置)；當(dāng)左電磁鐵通電時(shí)，即推動(dòng)推桿將閥芯頂向右端；當(dāng)右電磁鐵通電時(shí)，即推動(dòng)推桿將閥芯頂向左端，從而實(shí)現(xiàn)了油路的換向。
④液動(dòng)換向閥
當(dāng)控制油口K1、K2均無(wú)控制壓力油通入時(shí)，閥芯在兩端彈簧作用下處于中位(圖示位置)；當(dāng)K1通入控制壓力油、K2通回油時(shí)，閥芯在液壓力作用下克服右端彈簧力移向右端；反之，當(dāng)K2通控制壓力油、K1通回油時(shí)，閥芯被推向左端，從而實(shí)現(xiàn)了油路的換向。
三位四通液動(dòng)換向閥
⑤電液動(dòng)換向閥
當(dāng)電磁閥左端電磁鐵通電時(shí)，電磁閥閥芯被推向右端(左位接通)，控制壓力油通過(guò)電磁閥流入液動(dòng)閥閥芯的左端，推動(dòng)液動(dòng)閥閥芯向右移動(dòng)，其右端的油液經(jīng)電磁閥回油箱，此時(shí)主油路P口與A口接通，B口與T口接通。反之，電磁閥右端電磁鐵通電時(shí)，控制壓力油經(jīng)電磁閥進(jìn)入液動(dòng)閥閥芯的右端，推動(dòng)液動(dòng)閥閥芯向左移動(dòng)，其左端油液經(jīng)電磁閥回油箱，使主油路P口與B口接通，A口與T口接通。如電磁閥左、右電磁鐵均斷電，則電磁閥閥芯處于中位，控制壓力油被阻斷，不能進(jìn)入液動(dòng)閥，且因電磁閥的中位機(jī)能為Y型特性，使液動(dòng)閥兩端的油液均經(jīng)電磁閥中位泄回油箱，因此液動(dòng)閥也在其兩端彈簧的作用下處于中位，主油路P、T、A、B口均不相通。
