液压论文液压系统中换向阀合理使用

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1、液压系统中换向阀的合理使用摘要:分析了在液压系统中换向阀使用不当的原因,给出了合理使用的方法。关键词:换向阀;合理使用概述:换向阀在液压系统中是一种控制调节元件。其主要功用是改变油流方向进而控制执行元件的运动方向。在液压系统设计和使用过程中,有时会因为换向阀选择不当,使得液压系统在运行时,某些工作性能受到影响,甚至出现问题。本文列举几个换向阀在液压系统应用的实例,分析了使用不当的原因,给出了正确的使用方法。1　换向阀在锁紧回路的合理使用锁紧回路锁紧回路的功用是使执行元件在任意位置上停留,并且停留后不会因为外力作用而移动位置。图1所示为使用液控单向阀的锁紧回

2、路(双向液压锁)。液控单向阀阀心一般是锥阀式结构,内泄很少,锁紧精度只取决于执行元件的泄漏,锁紧精度比较高。为了保证液压锁的锁紧性能,在回路中应该选择H型或者Y型机能的换向阀。当执行元件处于预定停留位置时,换向阀中位,液控单向阀控制油口经过换向阀中位直接和油箱相通,控制压力充分卸荷,液控单向阀反方向截止,液压缸因两腔油液被封闭而锁紧。现场有换向阀中位机能选择不当的情况,笔者曾经接触某电厂翻滚车机,其液压系统中锁紧回路换向阀的机能是M型的,有时锁紧效果不好,经过更换Y型机能换向阀后,锁紧性能大为改善。研究其原因,是原系统换向阀的中位机能选择不当,M型机能的换

3、向阀在中位时,液控单向阀控制油口的油压不能尽快消失,液压锁不能立即关闭,所以锁紧效果不好。2　换向阀在夹紧油路的合理使用在一些数控车床和半自动车床上,广泛应用着由液压传动装置控制工件夹紧与松开的液压卡盘。液压卡盘一般由液压系统中减压回路(夹紧油路)控制,通过卡盘机械装置实施对工件的夹紧与松开。因此,关于夹紧油路的设计除应考虑提供稳定的、满足需求的夹紧力外,一个十分重要的问题是保证工件夹紧的安全可靠。　图2所示,为某半自动车床液压系统中的夹紧油路,夹紧油路中减压阀的作用是调整所需要的夹紧力,满足液压卡盘夹紧需求;单向阀阻止液体反向流动,起到短时保压作用,同时

4、由于单向阀的反向截流作用,阻止了反向液压冲击,对液压泵起到了保护作用;换向阀的作用是控制卡盘夹紧或者松开工件。换向阀的选择对于设备安全运行显得十分重要。换向阀的选择原则应该是:即使设备工作时突然断电,仍然能够保证卡盘可靠地夹紧工件。因此常常选用断电夹紧的二位电磁换向阀,如图2所示。如果选择通电夹紧的二位电磁换向阀,在意外情况突然断电时,卡盘松开,工件还在转动,后果不堪设想。另外为了避免通电夹紧等问题,可以选择具有记忆功能(不自动复位)的二位电磁换向阀,断电时换向阀阀芯位置不变,油路不变,可以实现保压夹紧。其次选择三位阀(O型或者M型机能)也是一种值得考虑的

5、方法。3　换向阀在多级调压回路中的合理使用图3所示为一种采用两个溢流阀的二级调压回路(图中由点划线矩形图框围起的二位二通阀3,表示二位二通阀5的另一种安装位置)。溢流阀2的调整压力是p1,溢流阀4的调整压力是p2,图示情况系统压力为p1,在二位二通阀5切换这时系统的最大压力图3　二级调压回路就决定于阀4的调整压力p2了,其中p1>p2。这种回路中的二位二通阀5分别置于图中两个位置,都能实现上述功能,但从系统压力转换时压力稳定性考虑,阀5图示布置应该是合理的。回路中的二位二通阀5接在阀4的出油口处,这样,从阀2的远程控制口到二位二通阀5的油路里经常充满压力油

6、,阀5切换时系统压力从p1降到p2,不会产生很大的液压冲击。如将二位二通阀放在图中点划线所示的位置上,则阀3与阀4间的油路内没有压力,阀3切换时溢流阀2远程控制口处的瞬时压力由p1下降到几乎为零后再回升到p2,系统将产生较大的液压冲击。4换向阀在复杂换向回路中的合理使用专用液压设备换向回路如图4所示,设计上不仅要实现液压缸的前进、后退,而且还要求液压缸活塞能在其行程中的任意位置上停止。　如图4所示,回路4(a)存在的问题:在调试中发现,在液压缸活塞向左运动过程中(即1YA通电,阀2处于右位,阀3处于左位时),如果1YA断电,按设计要求,阀2本应处于中位,阀

7、3处于右位,液压缸活塞停止运动。但实际上,液压缸活塞却继续向左运动,直至走完全行程才停下。问题原因分析:经分析、检测知,这是由于液动二位三通换向阀3的左端控制油路,与具有一定背压的液压缸有杆腔回油管相通的缘故。这样,尽管三位四通电磁换向阀2由右位换到中位,即由控制液压缸前进(活塞向左运动)位置,变换到液压缸停止位置,但由于回油管的背压,使液控阀3不能复至右位,致使液压缸无杆腔仍通压力油;因而液压缸继续不停地向前运行,直至行程终点。改进措施:图4(b)为改进后的回路;它克服了原回路的毛病,达到了设计要求。说明:液控换向阀在设计使用中,应该注意其控制油路与主回

8、油路的干扰问题。5　结束语在设计液压系统时,应该注意对换向阀的机能