方向控制閥是液壓系統(tǒng)中控制油液流動方向的閥,通過控制油路中油液的通斷而控制執(zhí)行元件的換向、啟動和停止。與流量閥、壓力閥不同的是,流量閥和壓力閥調(diào)節(jié)的是系統(tǒng)的參數(shù),而方向閥是直接對負載進行動作控制。
有人把方向控制閥比喻為“四兩撥千斤”,就是說只需要很小的力撥動換向閥的手柄就可以控制很重的負載。比如挖掘機、裝載機、汽車起重機等,就是通過操縱手柄控制各組動作,這類機械的特點是工況復雜,要求操作細膩,需要復合動作,有些老司機用這類機械完成了很多騷操作。
另一些機械比如機床、環(huán)衛(wèi)設備等是通過面板或遙控器上的按鈕控制電磁換向閥進行動作切換,這類機械要求定位較準確。 下圖為一些常見的方向控制閥產(chǎn)品。
1 方向控制閥的分類
(1)按照功能分類,方向控制閥包括單向閥和換向閥兩類。單向閥和換向閥又有很多不同的形式。單向閥包括普通單向閥和液控單向閥,液控單向閥可用作充液閥,兩個液控單向閥可組合為液壓鎖。換向閥根據(jù)控制方式分為手動換向閥、液動換向閥、電磁換向閥、電液換向閥等。多個換向閥可組合為多路閥,可操縱多組動作。下圖為換向閥的分類。
(2)按照閥芯的結(jié)構(gòu)形式可分為:滑閥、錐閥、球閥等形式。單向閥通常為球閥或錐閥,換向閥大多為滑閥式結(jié)構(gòu),也有球閥、轉(zhuǎn)閥等結(jié)構(gòu)形式。
2 換向閥的工作原理
換向閥是通過閥芯在閥體內(nèi)做軸向運動,使相應的油路連通或斷開。閥體內(nèi)有多個沉割槽,沉割槽通過孔道與外部連接,閥芯上有多個臺階。換向閥就是通過改變閥芯上的臺階與閥體上的沉割槽之間的連通關(guān)系實現(xiàn)油路切換的。
3 換向閥的“位”和“通”
很多非專業(yè)的人對換向閥的“位”和“通”的概念不是很清楚,其實很簡單,可以直接從字面意思進行理解:“位”表示的是換向閥的工作位置,有幾種工作狀態(tài)就有幾“位”,“通”表示的是與外部連接的孔道數(shù)目。如三位四通閥,有三個工作位置,四個油口。下圖為常見的換向閥的結(jié)構(gòu)原理及其符號表示。
4 換向閥的中位機能
所謂“機能”,指的是換向閥的連通狀態(tài),而“中位機能”,就是三位換向閥在中位時各油口的連通狀態(tài)。在進行液壓系統(tǒng)設計時,換向閥中位機能的選擇是很重要的,對系統(tǒng)原理有直接影響。下圖為不同中位機能的換向閥的符號及其特點。
比如,液壓系統(tǒng)在換向閥無操作時需要卸荷的場合,通常選“H”型或“M”型中位機能,使P口和T口連通;在有液壓鎖存在的場合,通常選“Y”型或“H”型,保證液壓鎖的控制壓力為0,可靠鎖緊;而“Y”型機能則可實現(xiàn)負載在中位時浮動。