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技術(shù)文章

汽車液壓控制閥

點(diǎn)擊次數(shù):2978 發(fā)布時(shí)間:2015-9-7

液壓控制閥(又稱液壓閥)用來控制或調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)壓力高低、液流方向和流量大小,從而控制液壓馬達(dá)和液壓缸的啟動(dòng)、停止、速度、方向、力的大小以及動(dòng)作順序等的液壓元件。液壓控制閥的類型很多,但所有的液壓控制閥的一個(gè)共同特點(diǎn),就是靠改變其閥口的通道關(guān)系或通道面積,即改變其閥口的“開"與“關(guān)"來進(jìn)行控制,本節(jié)僅就汽車上常用的幾種閥作概略的介紹。


一、液壓控制閥的分類


1.按液壓閥的作用分


根據(jù)其在液壓系統(tǒng)中所起的作用可以分為:


(1)壓力控制閥:壓力控制閥主要用來控制液壓系統(tǒng)的壓力,以及滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需要的力或轉(zhuǎn)矩,如溢流閥、減壓閥、平衡閥、順序閥等。


(2)流量控制閥:流量控制閥主要用來控制液壓系統(tǒng)油液的流量,以滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需要的運(yùn)動(dòng)速度,如節(jié)流閥、調(diào)速閥、分流-集流閥等。


(3)方向控制閥:方向控制閥主要用來控制液壓系統(tǒng)液流的方向,以滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)變換運(yùn)動(dòng)方向的需要。如單向閥、換向閥等。


為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、縮短管道、減少液壓元件的數(shù)目、減少外泄露,常把兩個(gè)或兩個(gè)以上的閥類元件裝在同一閥體內(nèi),或多個(gè)閥體組合形成復(fù)合閥,如單向減壓閥、換向溢流閥、多路換向閥等。


2.按液壓閥的操縱方法分


液壓閥的操縱方法有手動(dòng)式、腳踏式、換擋式、電磁式、液動(dòng)式、氣動(dòng)式等多種。


3.按閥芯的結(jié)構(gòu)形狀分


據(jù)液壓閥芯的結(jié)構(gòu)形狀分為球閥、錐閥、轉(zhuǎn)閥、板閥等。


4.按液壓閥的連接方式分


按液壓閥與管路的連接方式可分為管接式(螺紋式連接、法蘭式連接)、板接式及疊加式連接。


二、壓力控制閥


在液壓傳動(dòng)中,系統(tǒng)液流的壓力是zui基本的參數(shù)之一。而用來控制或調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力的閥類統(tǒng)稱壓力控制閥。


1.溢流閥


(1)溢流閥的工作原理:溢流閥按結(jié)構(gòu)形式分為直動(dòng)式、差動(dòng)式和先導(dǎo)式三種。圖4-12為直動(dòng)式溢流閥。它是由閥芯1、閥體2、調(diào)壓彈簧3和調(diào)壓手輪4等組成。閥芯在調(diào)壓彈簧的作用下壓在閥座上,閥呈關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)作用在閥芯上的液壓力大于彈簧力時(shí),閥開啟,高壓油便通過閥口溢回油箱,使入口壓力保持恒定。擰動(dòng)調(diào)壓手輪,可以改變彈簧的張緊力,從而改變溢流閥的開啟壓力。




(2)溢流閥的作用:溢流閥可以限制液壓系統(tǒng)的zui高壓力,防止系統(tǒng)過載,當(dāng)系統(tǒng)壓力低于溢流閥的調(diào)定值,該閥處于常閉狀態(tài),沒有油液從中溢出。若外負(fù)荷增大,系統(tǒng)的壓力超過發(fā)的調(diào)定值時(shí),溢流閥立即打開,讓油液流回油箱,系統(tǒng)壓力不再繼續(xù)升高,從而防止系統(tǒng)過載,以免損壞液壓元件。因此,這時(shí)的溢流閥又稱安全閥。


溢流閥還可以保持系統(tǒng)壓力基本恒定。在節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)中,液壓泵輸出的壓力油只有一部分進(jìn)入液壓馬達(dá)或液壓缸,多余部分須經(jīng)溢流閥分流,閥處于常開狀態(tài),這樣就保持了系統(tǒng)的工作壓力基本不變。


2.順序閥


用油路的壓力來控制執(zhí)行元件動(dòng)作順序的壓力控制閥成為順序閥。


(1)順序閥的工作原件:順序閥按其結(jié)構(gòu)的不同可分為直動(dòng)式和先導(dǎo)式兩種,按其控制方式的不同又有內(nèi)控和外控式之分。圖4-13為直動(dòng)式內(nèi)控順序閥。它的工作原理與直動(dòng)式溢流閥相似,區(qū)別在于二次油路即出口壓力p2不接回油箱,而接通某個(gè)執(zhí)行元件,因此泄露回油口L必須單獨(dú)接回油箱;為了減少調(diào)壓外空彈簧的剛度,設(shè)置了控制柱塞A。


將該閥下蓋轉(zhuǎn)過90°,并打開螺堵K,則變成外控順序閥。


對(duì)于外控順序閥,當(dāng)一次油路壓力P1達(dá)到順序閥的設(shè)定壓力之前,閥一直關(guān)閉,一旦達(dá)到設(shè)定壓力,閥便開啟,壓力油進(jìn)入二次油路,去驅(qū)動(dòng)另一個(gè)執(zhí)行元件I。


對(duì)于外控順序閥,閥芯的開啟與一次油路無(wú)直接,彈簧力只需克服摩擦力,即可使閥芯復(fù)位;因此,外控油壓可以較低。




(2)順序閥的作用:順序閥可控制多個(gè)執(zhí)行元件的動(dòng)作順序。如汽車起重機(jī)的支腿油路系統(tǒng),有的要求后支腿先下放,等后支腿著地后,前支腿再動(dòng)作;順序閥可用于保持回路,還可以平衡閥、卸荷閥和背壓閥用。


3.平衡閥


平衡閥用于執(zhí)行元件的回油端建立背壓,使執(zhí)行元件在負(fù)載變動(dòng)時(shí)仍保持平穩(wěn)運(yùn)動(dòng),防止外力使油缸突然回落,防止液壓馬達(dá)出現(xiàn)“失速"等。為使液流能反向通過,平衡閥中設(shè)有單向閥。


平衡閥的特性與順序閥相同,它在汽車和工程機(jī)械中使用較多,對(duì)其使用性能起著不可忽視的作用。例如,液壓汽車起重機(jī)的絞盤、變幅機(jī)構(gòu)及伸縮機(jī)構(gòu),帶負(fù)載下降時(shí),若無(wú)平衡閥,機(jī)構(gòu)就會(huì)在負(fù)載的作用下產(chǎn)生超速下降。為了防止超速下降的危險(xiǎn),就需在回路中安裝一個(gè)限制負(fù)載下降的平衡閥,也稱限速閥。


能起平衡作用的閥有平衡閥、內(nèi)控順序閥以及溢流閥與單向閥并聯(lián)作平衡閥。


三、流量控制閥


在液壓系統(tǒng)中,用以控制液體流量的閥統(tǒng)稱流量控制閥。流量控制閥都是依靠改變閥口通流面積的大小或流通通道的長(zhǎng)短來調(diào)節(jié)流量的,在定量液壓泵的系統(tǒng)中,起到調(diào)節(jié)執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)速度的目的。常用的流量控制閥有節(jié)流閥、調(diào)速閥、分流-集流閥及各種組合式流量閥。


節(jié)流閥、調(diào)速閥在定量液壓泵系統(tǒng)中的主要作用是與溢流閥配合組成三種節(jié)流調(diào)速系統(tǒng),即進(jìn)油流調(diào)速系統(tǒng)、回油節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)和旁路節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)。由于解憂調(diào)速功率損失較大,一般于小功率或短暫的調(diào)速系統(tǒng)使用。


分流-集流閥也是流量控制閥的一種。它可以使兩個(gè)活兒兩個(gè)以上并聯(lián)的執(zhí)行元件,在承受不同負(fù)載時(shí)仍能獲得相等或成一定比例的流量,從而使執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度保持同步或一定比例,故也稱同步閥。


四、方向控制閥


在液壓系統(tǒng)中,用來控制液壓方向的閥稱為方向控制閥、這類閥包括單向閥、換向閥和以換向閥為主體的組合閥-多路換向閥等。


單向閥是用來限制液流只能向一個(gè)方向流動(dòng)而不能反向流動(dòng)的液壓元件。它分為單向閥、單向補(bǔ)油閥(充液閥)、液控單向閥等。


液控單向閥又稱液壓鎖,它與單向閥的區(qū)別在于當(dāng)接通具有一定壓力的控制油路時(shí),即解除其逆止作用,允許液流反向通過液控單向閥。


在汽車起重機(jī)的液壓支腿回路中,常采用兩個(gè)液控單向閥組成液壓鎖,以滿足液壓支腿的需要。當(dāng)起重機(jī)放下支腿進(jìn)行作業(yè)時(shí),液壓缸大腔的壓力油把單向閥的閥芯緊緊地壓在閥座上,負(fù)荷越大,油壓越高,閥芯就壓得越緊,使油液難以流回油箱;收起支腿時(shí),控制油推動(dòng)單向閥的閥芯離開閥座,液壓缸大腔的油才能回流,解除鎖止作用,收起支腿。


換向閥是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的一個(gè)主要控制元件。換向閥的主要作用是改變液流方向或通斷油路。它的種類繁多,按閥芯的運(yùn)動(dòng)形式的不同,分為滑閥和轉(zhuǎn)閥;按閥芯在閥體中的工作位置數(shù)可分為二位閥、三位閥等;按閥的通道數(shù)可分為二通閥、三通閥、四通閥等。


有些汽車為完成一定的作業(yè)任務(wù),其工作裝置較多,需要的執(zhí)行元件就多,如道路救援車由吊臂、伸縮支腿、起吊絞盤。牽引絞盤?;剞D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)等組成。每一個(gè)機(jī)構(gòu)都需一個(gè)換向閥來控制。眾多的換向閥、單向閥、溢流閥、補(bǔ)油閥等,如果直接用油管連接起來,組成的液壓系統(tǒng),管路復(fù)雜,液壓損失太大,龐大的體積在車上也很難布置,故多以換向閥為主體,按上述閥的功能組成多路換向閥,簡(jiǎn)稱多路閥。

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