液壓課件方向閥和單向閥第1頁，共47頁，2023年，2月20日，星期一§6-1單向閥和液控單向閥一、單向閥二、液控單向閥

三、雙向液壓鎖

第2頁，共47頁，2023年，2月20日，星期一

單向閥只允許油液某一方向流動，而反向截止。這種閥也稱為止回閥。對單向閥的主要性能要求是：油液通過時壓力損失要?。环聪蚪刂姑芊庑砸?。其結構如圖。壓力油從P1進入，克服彈簧力推動閥芯，使油路接通，壓力油從P2流出；當壓力油從反向進入時，油液壓力和彈簧力將閥芯壓緊在閥座上，油液不能通過。單向閥都采用圖示的座閥式結構，這有利于保證良好的反向密封性能。一、單向閥第3頁，共47頁，2023年，2月20日，星期一二、液控單向閥

如圖所示，液控單向閥下部有一控制油口K，當控制口不通壓力油時，此閥的作用與單向閥相同；但當控制口通以壓力油時，閥就保持開啟狀態，液流雙向都能自由通過。圖上半部與一般單向閥相同，下半部有一控活塞1，控制油口K通以一定壓力的壓力油時，推動活塞1并通過推桿2使錐閥芯3抬起，閥就保持開啟狀態。第4頁，共47頁，2023年，2月20日，星期一

圖中為帶卸荷閥芯的液壓單向閥閥芯結構，活塞背面全部受到進油壓力作用，此時控制口K的壓力必須超過P1腔壓力才能使活塞1運動并頂開錐閥芯3。當P2腔壓力較高時，頂開錐閥3所需的控制壓力可能很高。為了減少控制口K的開啟壓力，在錐閥3內部增加了一個卸荷閥芯6。在控制活塞頂起錐閥3之前先頂起卸荷閥芯6,上腔壓力有了這一結構,液控單向閥便可控制較高的油壓而不需增加控制活塞的直徑合和使用過高的控制油壓。第5頁，共47頁，2023年，2月20日，星期一具有漏油油口的結構第6頁，共47頁，2023年，2月20日，星期一三、雙向液壓鎖

如圖所示，使兩個液控單向閥共用一個閥體1和一個控制活塞2，而頂桿3分別置于控制活塞兩端，這樣就成為雙向液壓鎖。當P1腔通壓力油時，一方面油液通過左閥到P2腔，另一方面使右閥頂開，保持P4與P3腔暢通。同樣當P3腔通壓力油時一方面油液通過右閥到P4腔，另一方面使左閥頂開，保持P2與P1腔通暢。而當P1和P2腔都不通壓力油時，P2和P4腔封閉，執行元件被雙向鎖住，故稱為雙向液壓鎖。結束第7頁，共47頁，2023年，2月20日，星期一

換向閥的基本作用可歸結為：利用閥芯和閥體的相對運動使閥所控制的一些油口接通或斷開。

對換向閥的主要能要求是：油路導通時，壓力損失要??；油路斷開時，泄漏量要??；閥芯換位，操縱力要小以及換向平穩等。換向閥的用途什么廣泛，種類也很多，可根據換向閥的結構、操縱、位置和通路數等分類?！?-2換向閥第8頁，共47頁，2023年，2月20日，星期一一、滑閥式換向閥的換向原理和圖形符號二、滑閥式換向閥的結構三、滑閥機能

四、液壓卡緊現象五、操縱方式六、其他結構形式的換向閥七、多路換向閥第9頁，共47頁，2023年，2月20日，星期一一、滑閥式換向閥的換向原理和圖形符號

滑閥式換向閥是靠閥芯在閥體內作軸向運動，而使相應的油路接通或斷開的換向閥。其換向原理如下圖所示。當閥芯處于左圖位置時，P與B,A與T相連，活塞向左運動；當閥芯向右移動處于右圖位置時，P與A,B與T相連，活塞向右運動。所以圖示換向閥可用于使液壓執行元件換向。第10頁，共47頁，2023年，2月20日，星期一

下表列出了幾種常用換向閥的結構原理和圖形符號。一個換向閥完整的圖形符號速應表示出操縱、復位和定位方式等。第11頁，共47頁，2023年，2月20日，星期一換向閥圖形符號含義如下：（1）用方框表示閥的工作位置，有幾個方框就表示幾“位”。（2）方框內的箭頭表示在這一位置上油路處于接通狀態，但并不一定表示油流的實際流向；（3）方框內符號⊥或┰表示此油路被閥芯封閉;（4）一個方框的上邊和下邊與外部連接的接口數表示幾“通”；（5）一般，閥與系統供油路連接的進油口用字母P表示；閥與系統回油路連接的回油口用字母T(或O）表示；而閥與執行元件連接的工作油口則用字母A、B等表示。有時在圖形符號上還標出泄漏油口，用字母L表示。第12頁，共47頁，2023年，2月20日，星期一二、滑閥式換向閥的結構

下圖是三槽二臺肩換向閥的換向原理。當換向閥芯處于左位時圖a，P與A通,B與T通；當閥芯處于右位時圖b，P與B通，A與T通。這種閥的長度較短，但回油壓力直接作用于閥芯兩端，對密封裝置有較高的要求。第13頁，共47頁，2023年，2月20日，星期一圖為滑閥和閥芯的實際結構第14頁，共47頁，2023年，2月20日，星期一三、滑閥機能

多位閥處于不同位置時，其各油口連通情況不同，這種不同的連通方式體現了換向閥的各種控制機能，稱為滑閥機能。下圖是三位四通閥中位機能。第15頁，共47頁，2023年，2月20日，星期一

滑閥式換向中，由于閥芯和閥體孔的幾何形狀誤差和中心線不重和，進入滑閥配合間隙中的壓力油將對閥芯產生不平衡的徑向力，使閥芯緊貼在孔壁上，產生相當大的摩擦力，使滑閥卡住，這稱為液壓卡緊現象。下圖表示閥芯上所受徑向力的幾種情況。圖中P1為高壓側壓力，P2為低壓側壓力。四、液壓卡緊現象第16頁，共47頁，2023年，2月20日，星期一

圖中（a）的閥芯帶有錐度，間隙小的一端在高壓側（稱倒錐）。如果閥芯不帶錐度，那么在縫隙中沿x向的壓力分布為直線，如圖中P1與P2間的點畫線所示。現在閥芯帶錐度，高壓側的縫隙小，因此壓力沿x向先急劇下降后變緩，壓力分布為凹形，如圖（a）中的曲線a和b所示。又因閥芯下部縫隙較大，其壓力分布曲線凹度較上部縫隙小。這樣閥芯就受到一個不平衡的徑向液壓力，如圖中陰影部分所示，方向使偏心加大。圖（b）所示間隙小的一端在低壓側（稱順錐），這時閥芯如有偏心，也將產生徑向不平衡液壓力，但此力力圖減少偏心量，有自動定心作用。圖（c）所示為閥芯和閥體中心線不平行情況。從圖中分析可看出，這種情況下的徑向不平衡液壓力最大。第17頁，共47頁，2023年，2月20日，星期一開環形槽的效果

開有均壓槽的部位，四周都有相等或接近相等的壓力油，可顯著減少液壓卡緊力。閥芯傾斜時開環槽的效果可從下圖看出：第18頁，共47頁，2023年，2月20日，星期一1、手動換向閥4、液動換向閥5、電液動換向閥（1）二位二通電磁閥（4）干式和濕式電磁鐵五、操縱方式3、電磁換向閥2、機動換向閥（3）交流和直流電磁鐵（2）三位四通電磁閥第19頁，共47頁，2023年，2月20日，星期一１.手動換向閥

下圖是彈簧自動復位式三位四通手動換向閥。推動手柄向右，閥芯向左移動至左位，此時P與A相通；推動手柄向左，閥芯處于右位，液流換向。該閥適于動作頻繁、工作持續時間短的場合，操作比較完全，常應用于工程機械。第20頁，共47頁，2023年，2月20日，星期一２.機動換向閥機動換向閥又稱行程換向閥。它依靠行程擋塊推動閥芯實現轉向。機動閥動作可靠，改變擋塊斜面角度便可改變換向時閥芯的移動速度，因而可以調節換向過程的快慢。右圖是二位三通機動換向閥。在常態位，P與A相通；當行程擋快5壓下機動閥滾輪4時，P與B相通。它經常應用于機床液壓系統的速度換接回路中。第21頁，共47頁，2023年，2月20日，星期一３.電磁換向閥二位二通換向閥

電磁閥借助于電磁鐵吸力推動閥芯動作。其操縱方便，布置靈活，易于實現動作轉換的自動化。但其吸力有限，不能用來直接操縱大規格的閥。

下圖是二位二通閥的圖形符號。如果常態時P與A斷開，我們稱這種閥具有常閉(O型)機能，見圖A。反之，常態時P與A相通，我們稱這種閥具有常開(H型)機能，見圖B。第22頁，共47頁，2023年，2月20日，星期一

圖中是二位二通電磁閥結構閥。常態時P與A不通。通電時，電磁鐵6通過推桿4克服彈簧2的預緊力，推動閥芯1，使閥芯1換位，P與A接通。電磁鐵頂部的手動推桿7是為檢查電磁鐵是否動作以及在電氣發生故障時實現手動操縱而設置的。第23頁，共47頁，2023年，2月20日，星期一（2）三位四通電磁閥

三位四通電磁閥結構如圖所示。閥兩端有兩根對中彈簧4和兩個定位套3使閥芯2在常態時處于中位。在右端電磁鐵通電吸合時，銜鐵9通過推桿6將芯推到左端；反之左端電磁鐵通電吸合時，閥芯被推到右端。在圖中滑閥為三槽二臺肩式，閥芯兩端是和回油腔T連通的。第24頁，共47頁，2023年，2月20日，星期一（3）交流和直流電磁鐵

根據電磁鐵所用電源不同可分為交流電磁鐵和直流電磁鐵兩種。交流電磁鐵的優點是電源簡單方便，啟動力大。缺點是啟動電流大，在閥芯被卡住時會使電磁鐵線圈燒毀。交流電磁鐵動作快，換向沖擊大，換向頻率不能太高。直流電磁鐵不論吸合與否，其電流基本不變，因此不會因閥被卡住而燒毀電磁鐵線圈，工作可靠性好，換向沖擊力也小。換向頻率較高。但需要有直流電源。第25頁，共47頁，2023年，2月20日，星期一（4）干式和濕式電磁鐵

按照電磁鐵的銜鐵是否浸在油里，電磁鐵又分為干式和濕式兩種。干式電磁鐵不允許油液進入電磁鐵內部，因此推動閥芯推桿處要有可靠的密封，密封處摩擦阻力較大，影響換向可靠性，也易產生泄漏。濕式電磁鐵中具有非導磁材料制成的導套,油液被封在導套內。在線圈作用下，銜鐵在導套內移動。所以，電磁閥的相對運動部件之間就不需要設置密封裝置，減少了閥芯運動阻力，提高了滑閥轉向可靠性，并且沒有外泄漏。另外,套內的油液對銜鐵的運動產生阻尼作用,有利于減少換向沖擊和噪聲。濕式電磁鐵的結構見下圖。第26頁，共47頁，2023年，2月20日，星期一濕式電磁鐵的結構第27頁，共47頁，2023年，2月20日，星期一4.液動換向閥

液動換向閥利用控制油路的壓力油來推動閥芯實現換向，因此它適用于較大流量的閥。下圖是三位四通液動換向閥的結構原理圖。當控制油口K1、K2不通壓力油時，閥芯在對中彈簧作用下處于中位。當K1通壓力油、K2回油時，閥芯右移，P與A通、B與T通；當K1通壓力油、K2回油時，閥芯左移(如圖中所示)。第28頁，共47頁，2023年，2月20日，星期一可調式液動換向閥

在液動閥的控制回路上往往裝有可調的單向節流閥（稱阻尼器），以便分別調節換向閥芯在兩個方向上的運動速度，改善換向性能。阻尼器可和液動閥連成一體，也可有獨立的閥體。帶有阻尼器的液動換向閥稱為可調式液動換向閥。其符號見下圖。第29頁，共47頁，2023年，2月20日，星期一5.電液動換向閥

由于電磁閥吸力有限，電磁閥不能做成大規格。大規格時都做成電液動換向閥。它由大規格帶阻尼器的液動換向閥和小規格電磁換向閥組合而成。其中電磁閥時是先導閥，液動閥是主閥。電液換向閥結構見圖。第30頁，共47頁，2023年，2月20日，星期一

下左圖為電液換向閥的圖形符號，右圖為其簡化圖形符號。當先導電磁閥的電磁鐵1DT和2DT都斷電時，電磁處于中位，控制壓力油進油口P’關閉，主閥芯在對中彈簧作用下處于中位，主油路進油口P也關閉。當1DT通電，電磁閥處于左位，控制壓力油經P’A’單向閥主閥芯左端油腔，而回油從主閥芯右端油腔節流閥B’T’油箱。于是主閥切換到左位,主油路P與B通、A與T通。當2DT通電、1DT斷電時，則有P與A通、B與T通。第31頁，共47頁，2023年，2月20日，星期一

下圖所示也是一種電液換向閥，不過這種閥不是為了解決大規格問題，而是為了減小控制功率而設計的，稱為低功率電磁閥。圖中主閥兩端面與T’相通，在對中彈簧作用下，主閥處于中位。當左端電磁鐵吸合時，通過推桿2使先導閥芯5向右運動，主閥左端面A’與P’相通，主閥被推向右端，實現了換位。同樣，當右端電磁鐵吸合時，主閥被推至左端。第32頁，共47頁，2023年，2月20日，星期一1、轉閥式換向閥

六、其他結構形式的換向閥

在轉閥中，閥芯相對于閥體作旋轉運動以實現油路換向，一般采用手動或機動操縱。三位四通轉閥結構原理如圖所示。進油口P始終與閥芯1上的環形槽c和軸向槽b、d相通。回油口T與閥芯1上的環形槽a和軸向槽e、f相通。在圖示位置（D-D剖面）用手柄2使閥芯旋轉90。時，P與B通，A與T通，油路換向。第33頁，共47頁，2023年，2月20日，星期一

圖示為座閥式二位三通電磁閥換向閥的結構原理圖。在圖示狀態，壓力油P一方面作用在球閥1的左邊，另一方面作用在球閥的右邊，以保證球閥兩邊受力平衡。在常態時，球閥1壓在左閥座3上，此時P與A通，A與T切斷。電磁鐵通電時，銜接推杠桿5，推動桿6，使球閥1壓向右閥座上。于是油路切換，P與A切斷，A與T接通。2、座閥式換向閥（球閥式換向閥）第34頁，共47頁，2023年，2月20日，星期一七、多路換向閥

目前實際上應用的多路閥型式很多，可以分為以下幾種：1.按閥體的外形，分為整體式和分片式。

整體式的結構緊湊、重量輕、壓力損失也較小。缺點是不同機械的多路閥難于通用；加工時只要有一個閥孔不合格既全體報廢；整體式的閥體一般是鑄造的，工藝比單片復雜。分片式的可以用很少幾種單元閥體組合多種不同的多路閥以適應各種機械的需要，因此增大了它的使用范圍。這類閥的缺點是加大了體積和重量，各片之間要有密封。第35頁，共47頁，2023年，2月20日，星期一2.按各聯換向閥均處于中立位置時的回油方式有圖示兩種：圖a中的壓力油經各聯換向閥中專門的通道回路，換向時閥桿將此油路截死。圖b中的壓力油是通過卸荷閥A卸荷的。第36頁，共47頁，2023年，2月20日，星期一（1）并聯從進油口來的油可直接通到所有換向閥的進油腔，而各換向閥的回油都可直接通到回油口。若采用這種連接方式，當各換向閥同時操作時，壓力油總是首先進入阻力較小的油缸中去，因而很難實現外負荷不相同的液壓執行件同時動作。3.按換向閥油路連接方式可分為：第37頁，共47頁，2023年，2月20日，星期一

（2）串聯

圖為串聯連接。即前一片換向閥的回油口與后一片的進油口相同，如果后一聯不工作，通過其中立位置回油道通往總回油口。這類結構的多路閥可以使幾個工作機構同時工作，回油泵的油壓等于所有正在工作的液動機的壓差之和。串聯回路的多路閥的壓力損失一般總要大一些。第38頁，共47頁，2023年，2月20日，星期一

（3）串并聯

圖為串并聯回路，每一換向閥的進油腔與前一聯的中立位置回油道相連，而個聯的回油腔同時直接與總回油口連接，即各聯閥的進油是串聯的，回油是并聯的。采用這種連接方式，當有一聯換向時，其后各聯換向控制的液動機就不能動作，因而這種連接方式也叫單動順序油路。結束第39頁，共47頁，2023年，2月20日，星期一§

6-3方向控制回路一、啟?；芈范?、換向回路三、鎖緊回路第40頁，共47頁，2023年，2月20日，星期一一、啟停回路

使執行元件停止運動主要由以下幾種方法：1、切斷油路

如圖,用一個二位二通電磁閥來切斷壓力油源,使得執行元件停止運動。實際上，切斷執行元件的回油路也可達到使停止運動的目的，但這會使執行元件和有關管路都受到高壓油的作用。此種回路中，要求二位二通閥能通過全部流量，故一般適用于小流量系統。第41頁，共47頁，2023年，