换向阀的类型与工作原理
(1)换向阀的类型
换向阀是利用阀芯在阀体中的相对运动,使油路接通、切断或变换油路联通组合方式,改变油液的流动方向,从而实现液压执行元件及其驱动机构的启动、停止或变换运动方向。
按阀芯运动的操纵方式不同,换向阀可分为手动、机动、电磁动、液动、电液动换向阀,其操纵方式符号如图4-3所示。按阀芯的工作位置数量不同,分为二位、三位、多位换向阀。按阀体上被控制的进出油口的数量不同,可分为二通、三通、四通、五通等类型的换向阀。
图4-3换向阀操纵方式符号
(2)换向阀的工作原理图
4-4(a)为滑阀式换向阀的工作原理图。当阀芯处于图示位置(中位)时,油口P、A、B、T互不相通,液压缸的活塞处于停止状态;当阀芯向右移动一定的距离时(左位),由液压泵输出的压力油从阀的P口经A口输向液压缸左腔,液压缸右腔的油经B口、T口流回油箱,液压缸活塞向右运动;反之,若阀芯向左移动一定距离时(右位),活塞向左运动,实现了换向。
图4-4(a)中所示结构的换向阀可用图4-4(b)所示的图形符号来表达。
图4-4换向阀的工作原理
(3)换向阀图形符号的含义
表4-1所示为不同“位数”与“通数”的换向阀结构示意图与图形符号的对应表。
表中换向阀图形符号的含义如下。
①阀的工作位置数称为“位”,用方框表示,有几个方框就表示有几“位”。
②方框中箭头“↗”表示两油口相通,方框内封闭符号“⊥”表示此油路被阀芯封闭。
③阀控制的油液通路数量称为“通”,箭头、封闭符号与方框的交点即为滑阀的通路数,有几个交点就称为有几“通”。
④一般阀与系统供油路连接的进油口用P表示,与系统回油路连接的回油口用T表示,而阀与执行元件连接的工作油口用A、B表示。
⑤靠近控制(操纵)方式的方框,为控制力起作用时接入的工作位置;二位阀的弹簧侧和三位阀的中位是阀不动作时的位置,称为“常态位”。在液压原理图中,换向阀与油路的连接应画在常态位。二位二通阀有常开型(常态位置两油口联通)和常闭型(常态位两油口封闭断开)2种类型,应注意:区别。
表4-1结构示意图与图形符号
图中4-3中不同的操纵方式与表4-1中所示的换向阀的位和通路符号组合就可以得到不同的换向阀,如三位五通电液换向阀、二位二通机动换向阀等。
换向阀的类型与工作原理
(1)换向阀的类型
换向阀是利用阀芯在阀体中的相对运动,使油路接通、切断或变换油路联通组合方式,改变油液的流动方向,从而实现液压执行元件及其驱动机构的启动、停止或变换运动方向。
按阀芯运动的操纵方式不同,换向阀可分为手动、机动、电磁动、液动、电液动换向阀,其操纵方式符号如图4-3所示。按阀芯的工作位置数量不同,分为二位、三位、多位换向阀。按阀体上被控制的进出油口的数量不同,可分为二通、三通、四通、五通等类型的换向阀。
图4-3换向阀操纵方式符号
(2)换向阀的工作原理图
4-4(a)为滑阀式换向阀的工作原理图。当阀芯处于图示位置(中位)时,油口P、A、B、T互不相通,液压缸的活塞处于停止状态;当阀芯向右移动一定的距离时(左位),由液压泵输出的压力油从阀的P口经A口输向液压缸左腔,液压缸右腔的油经B口、T口流回油箱,液压缸活塞向右运动;反之,若阀芯向左移动一定距离时(右位),活塞向左运动,实现了换向。
图4-4(a)中所示结构的换向阀可用图4-4(b)所示的图形符号来表达。
图4-4换向阀的工作原理
(3)换向阀图形符号的含义
表4-1所示为不同“位数”与“通数”的换向阀结构示意图与图形符号的对应表。
表中换向阀图形符号的含义如下。
①阀的工作位置数称为“位”,用方框表示,有几个方框就表示有几“位”。
②方框中箭头“↗”表示两油口相通,方框内封闭符号“⊥”表示此油路被阀芯封闭。
③阀控制的油液通路数量称为“通”,箭头、封闭符号与方框的交点即为滑阀的通路数,有几个交点就称为有几“通”。
④一般阀与系统供油路连接的进油口用P表示,与系统回油路连接的回油口用T表示,而阀与执行元件连接的工作油口用A、B表示。
⑤靠近控制(操纵)方式的方框,为控制力起作用时接入的工作位置;二位阀的弹簧侧和三位阀的中位是阀不动作时的位置,称为“常态位”。在液压原理图中,换向阀与油路的连接应画在常态位。二位二通阀有常开型(常态位置两油口联通)和常闭型(常态位两油口封闭断开)2种类型,应注意:区别。
表4-1结构示意图与图形符号
图中4-3中不同的操纵方式与表4-1中所示的换向阀的位和通路符号组合就可以得到不同的换向阀,如三位五通电液换向阀、二位二通机动换向阀等。
换向阀是具有两种以动形式和两个以上油口的方向控制阀。是实现液压油流的沟通、切断和换向,以及压力卸载和顺序动作控制的阀门。靠阀芯与阀体的相对运动的方向控制阀。有转 阀式和滑阀式两种。按阀芯在阀体内停留的工作位 置数分为二位、三位等;按与阀体相连的油路数分为 二通、三通、四通和六通等;操作阀芯运动的方式有 手动、机动、电动、液动、电液等型式。
换向阀又称克里斯阀,阀门的一种,具有多向可调的通道,可适时改变流体流向。可分为手动换向阀、电磁换向阀、电液换向阀等。
工作时借着阀外的驱动传动机构转动驱动轴,带动摇拐臂,启动阀板,使工作流体时而从左通向阀的下部出口,时而从右变换通向下部出口,实现了周期变换流向的目的。
这种变换阀在石油、化工生产中有着广泛的应用,在合成氨造气系统中为常用。此外,换向阀还可作成阀瓣式的结构,多用于较小流量的场合。工作时只需转动手轮通过阀瓣来变换工作流体的流向。
六通换向阀主要由阀体、密封组件、凸轮、阀杆、手柄和阀盖等零部件组成(图1)。阀门由手柄驱动,通过手柄带动阀杆与凸轮旋转,凸轮具有定位驱动与锁定密封组件的开启与关闭功能。手柄逆时针旋转,两组密封组件分别在凸轮的作用下关闭下端的两个通道,上端的两个通道分别与管道装置的进口相通。反之,上端的两个通道关闭,下端两个通道与管道装置的进口相通,实现了不停车换向。
1上阀盖 2手柄 3阀杆 4凸轮 5密封组件 6阀盖 7阀体
(1)六通阀的阀体由隔板分成两腔,每腔都有3个通道,中间为进油口,两端为出油口。阀体为碳钢板焊结构,体积小,质量轻,结构紧凑,提高了材料的利用率,缩短了生产周期,降低了成本。密封面堆焊不锈钢,防锈耐腐蚀,密封面经过精加工后抛光研磨,表面粗糙度Ra≤0.8μm。
(2)六通阀有两组密封组件。每组密封组件(图2)由阀瓣、密封圈、调整块、调节螺钉、夹板和螺栓组成。阀瓣为碳钢板焊件,设有加强筋,即增加阀瓣强度又起导向作用,每组阀瓣间的同轴度。阀瓣上镶嵌聚氨脂橡胶圈,该材料具有耐油、耐磨损、性能稳定、密封良好和使用寿命长的特点。在凸轮的作用下,密封圈的球面与阀体密封面相接触产生挤压弹性变形,达到密封效果。调整块和调节螺钉在两组密封组件不能同步到位时可起调整作用,确保各通道密封性能同步到位。[1]
1夹板 2螺栓 3调整块 4阀瓣 5密封圈 6调整螺钉
(3)阀杆与阀体隔板和上阀盖间的轴向密封采用O形圈。
(4)阀体隔板及上阀盖轴孔部位镶有铜套,可减小与O形圈间的摩擦力矩,密封组件开启与关闭灵活,操作力矩小。
(5)上阀盖设有指示牌及限位螺钉,阀杆上安装指针,明确指示各通道的接通状况,易于操作。