换向阀的操纵方式

2011-06-23 20:17:09来源: 互联网

5.3.2.1 手动换向阀 Manually-actuated Valve

手动换向阀主要有弹簧复位(Spring Reset)和钢珠定位(Steel Ball Orientation)两种型式。图5.17(a)所示为钢球定位式三位四通手动换向阀,用手操纵手柄推动阀芯相对阀体移动后,可以通过钢球使阀芯稳定在三个不同的工作位置上。图5.17(b)则为弹簧自动复位式三位四通手动换向阀。通过手柄推动阀芯后,要想维持在极端位置,必须用手扳住手柄(Hand Lever)不放,一旦松开了手柄,阀芯会在弹簧力的作用下,自动弹回中位。

图5.17(c)所示为旋转移动式手动换向阀,旋转手柄可通过螺杆推动阀芯改变工作位置。这种结构具有体积小、调节方便等优点。由于这种阀的手柄带有锁,不打开锁不能调节,因此使用安全。

5.3.2.2  机动换向阀 Mechanically-actuated Valve

机动换向阀又称行程换向阀,它是用挡铁或凸轮(Cam)推动阀芯实现换向。机动换向阀多为图5.18所示二位阀。

图5.17  三位四通手动换向阀

    (a)弹簧钢球定位式结构及符号;(b)弹簧自动复位式结构及符号位置定位;(c)旋转移动式手动换向阀。

图5.18  二位二通机动换向阀

1—挡铁;2—滚轮;3—阀芯;4—弹簧

 

5.3.2.3  电磁换向阀 Solenoid-actuated Directional Valve

电磁换向阀是利用电磁铁吸力推动阀芯来改变阀的工作位置。由于它可借助于按钮开关(Button Switch)、行程开关(Journey Switch)、限位开关(Limit Switch)、压力继电器(Pressure Switch)等发出的信号进行控制,所以操作轻便,易于实现自动化,因此应用广泛。

(1)工作原理

电磁换向阀的品种规格很多,但其工作原理是基本相同的。现以图5.19所示三位四通O型滑阀机能的电磁换向阀为例来说明。

在图5.19中,阀体1内有三个环形沉割槽,中间为进油腔P,与其相邻的是工作油腔A和B。两端还有两个互相连通的回油腔T。阀芯两端分别装有弹簧座3、复位弹簧4和推杆5,阀体两端各装一个电磁铁。

当两端电磁铁都断电时[见图5.19(a)],阀芯处于中间位置。此时P、A、B、T各油腔互不相通;当左端电磁铁通电时[见图5.19(b)],该电磁铁吸合,并推动阀芯向右移动,使P和B连通,A和T连通。当其断电后,右端复位弹簧的作用力可使阀芯回到中间位置,恢复原来四个油腔相互封闭的状态;当右端电磁铁通电时[见图5.19(c)],其衔铁将通过推杆推动阀芯向左移动,P和A相通、B和T相通。电磁铁断电,阀芯则在左弹簧的作用下回到中间位置。

(2)直流电磁铁和交流电磁铁

阀用电磁铁根据所用电源的不同,有以下三种:

    ①交流电磁铁(Alternating-current Solenoid)。阀用交流电磁铁的使用电压一般为交流220V,电气线路配置简单。交流电磁铁启动力较大,换向时间短。但换向冲击大,工作时温升高(故其外壳设有散热筋);当阀芯卡住时,电磁铁因电流过大易烧坏,可靠性较差,所以切换频率不许超过30次/分;寿命较短。

    ②直流电磁铁(Directing-current Solenoid)。直流电磁铁一般使用24V直流电压,因此需要专用直流电源。其优点是不会因铁芯卡住而烧坏(故其圆筒形外壳上没有散热筋),体积小,工作可靠,允许切换频率为120次/分,换向冲击小,使用寿命较长。但起动力比交流电磁铁小。

    ③本整型电磁铁。本整型指交流本机整流型。这种电磁铁本身带有半波整流器(Half-wave Rectifier),可以在直接使用交流电源的同时,具有直流电磁铁的结构和特性。

(3)干式、油浸式、湿式电磁铁

不管是直流电磁铁还是交流电磁,都可做成干式的、油浸式的和湿式的。

① 干式电磁铁(Dry Solenoid)。干式电磁铁的的线圈、铁芯与扼铁处于空气中不和油接触,电磁铁与阀联结时,在推杆的外周有密封圈。由于回油有可能渗入对中弹簧腔中,所以阀的回油压力不能太高。此类电磁铁附有手动推杆,一旦电磁铁发生故障时可使阀芯手动换位。此类电磁铁是简单液压系统常用的一种形式。

②油浸式电磁铁(Oil-immersed Solenoid)。油浸式电磁铁的线圈和铁芯都浸在无压油液中。推杆和衔铁端部都装有密封圈。油可帮助线圈散热,且可改善推杆的润滑条件,所以寿命远比干式电磁铁为长。因有多处密封,此种电磁铁的灵敏性较差,造价较高。

 ③湿式电磁铁(Wetted Solenoid)。湿式电磁铁也叫耐压式电磁铁,它和油浸式电磁铁不同处是推杆处无密封圈。线圈和衔铁都浸在有压油液中,故散热好,摩擦小。还因油液的阻尼作用而减小了切换时的冲击和噪声。所以湿式电磁铁具有吸着声小、寿命长、温升低等优点。是目前应用最广的一种电磁铁。也有人将油浸式电磁铁和耐压式电磁铁都叫做湿式电磁铁。

图5.19  电磁换向阀的工作原理图

1—阀体;2—阀芯;3—弹簧座;4—弹簧;5—推杆;6—铁芯;7—衔铁。

图5.20  交流式二位三通电磁换向阀

1—阀体;2—阀芯;3—推杆;4、7—弹簧;5、8—弹簧座;6—O型圈;9—后盖。

 

(4)电磁换向阀的典型结构Typical Structure for Solenoid-actuated Directional Valve

图5.20所示为交流式二位三通电磁换向阀。当电磁铁断电时,阀芯2被弹簧7推向左端,P 和A接通;当电磁铁通电时,铁芯通过推杆3将阀芯2推向右端,使P和B接通。

图5.21为直流湿式三位四通电磁换向阀。当两边电磁铁都不通电时,阀芯2在两边对中弹簧4的作用下处于中位,P、T、A、B口互不相通;当右边电磁铁通电时,推杆6将阀芯2推向左端,P 与A通,B与T通,当左边电磁铁通电时,P与B通,A与T通。

必须指出,由于电磁铁的吸力有限(120N),因此电磁换向阀只适用于流量不太大的场合。当流量较大时,需采用液动或电液动控制。

图5.22  弹簧对中型三位四通液动换向阀


5.3.2.4  液动换向阀 Hydraulic Pressure-actuated Directional Valve

液动换向阀是利用控制压力油来改变阀芯位置的换向阀。对三位阀而言,按阀芯的对中形式,分为弹簧对中型和液压对中型两种。图5.22(a)所示为弹簧对中型三位四通液动换向阀,阀芯两端分别接通控制油口K1和K2。当K1通压力油时,阀芯右移,P与A通,B与T通;当K2 通压力油时,阀芯左移,P与B通,A与T通;当K1和K2都不通压力油时,阀芯在两端对中弹簧的作用下处于中位。当对液动滑阀换向平稳性要求较高时,还应在滑阀两端K1、K2控制油路中加装阻尼调节器(Damping Adjuster)[见图5.22(c)]。阻尼调节器由一个单向阀和一个节流阀并联组成,单向阀用来保证滑阀端面进油畅通,而节流阀用于滑阀端面回油的节流,调节节流阀开口大小即可调整阀芯的动作时间。

5.3.2.5  电液换向阀 Electro-hydraulic Directional Valve

电液换向阀是电磁换向阀和液动换向阀的组合。其中,电磁换向阀起先导作用,控制液动换向阀的动作,改变液动换向阀的工作位置;液动换向阀作为主阀,用于控制液压系统中的执行元件。

由于液压力的驱动,主阀芯的尺寸可以做得很大,允许大流量通过。因此,电液换向阀主要用在流量超过电磁换向阀额定流量的液压系统中,从而用较小的电磁铁就能控制较大的流量。电液换向阀的使用方法与电磁换向阀相同。

图5.23  外部控制、外部回油的弹簧对中电液换向阀

(a)    结构图; (b)符号; (c)简化符号  (b)    

电液换向阀有弹簧对中和液压对中两种型式。若按控制压力油及其回油方式进行分类则有:外部控制、外部回油;外部控制、内部回油;内部控制、外部回油;内部控制、内部回油等四种类型。

图5.23为弹簧对中型三位四通电液换向阀(外部控制、外部回油)的结构图及图形符号。

关键字:操纵  方式

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2011/0623/article_10397.html
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