不能形成稳定的油口连通状态,但其作用不能忽视。如换位过程中,二位四通阀的四个油口若能半开启,则可减小换向冲击,同时使P口保持一定压力,此即X型过渡机能,符号如图5-54(a)所示,图5-54(b)为具有HMH型过渡机能二位四通阀符号。换向阀的过渡机能加长了阀芯的行程,这对电磁换向阀尤为不利,因为过长的阀芯行程不仅影响到电磁换向阀动作可靠性,而且还延长了它的动作时间,所以电磁换向阀一般都是标准的换向机能而不设置过渡机能;只有液动(或电液动)换向阀才设计成不同的过渡机能。不同机能的滑阀,其阀体是通用件,区别仅在于阀芯台肩结构、轴向尺寸及阀芯上径向通孔的个数。
图5-54 换向阀的过渡机能
a)X型过渡机能 b)HMH型过渡机能
4)滑阀式换向阀的操纵方式及典型结构
使换向阀芯移动的驱动力有多种方式,目前主要有手动、机动、电动、液动、电液几种方式。下面介绍液压阀的典型结构。
① 手动换向阀
手动换向阀是用控制手柄直接操纵阀芯的移动而实现油路切换的阀。
图5-55(a)为弹簧自动复位的三位四通手动换向阀。由图可以看到:向右推动手柄时,阀芯向左移动,油口P与A相通,油口B通过阀芯中间的孔与油口T连通;当松开手柄时,在弹簧作用下,阀芯处于中位,油口P、A、B、T全部封闭。当向左推动手柄时,阀芯处于右位,油口P与B相通,油口A与T相通。
图5-55(b)为钢球定位的三位四通手动换向阀,它与弹簧自动复位的阀主要区别为:手柄可在三个位置上任意停止,不推动手柄,阀芯不会自动复位。
② 机动换向阀
机动换向阀又称为行程阀,它是靠安装在执行元件上的挡块5或凸轮推动阀芯移动,机动换向阀通常是两位阀。图5-56(a)为二位三通机动换向阀。在图示位置,阀芯2在弹簧1作用下处于上位,油口P与A连通;当运动部件挡块5压下滚轮4时,阀芯向下移动,油口P与T连通。图5-56(b)为二位三通机动换向阀的职能符号。
图5—55 在阀芯上开径向平槽
图5-56 二位三通机动换向阀
(a)换向阀结构图 (b)换向阀职能符号
1-弹簧 2-阀芯 3-阀体 4-滚轮 5-挡块
机动换向阀结构简单,换向平稳可靠,但必须安装在运动部件附近,油管较长,压力损失较大。
③ 电磁换向阀
电磁换向阀是利用电磁铁的吸合力,控制阀芯运动实现油路换向。电磁换向阀控制方便,应用广泛,但由于液压油通过阀芯时所产生的液动力使阀芯移动受到阻碍,受到电磁吸合力限制,电磁换向阀只能用于控制较小流量的回路。
a.电磁铁 电磁换向阀中的电磁铁是驱动阀芯远动的动力元件。按电源可分为直流电磁铁和交流电磁铁;按活动衔铁是否在液压油充润状态下运动,可分为干式电磁铁和湿式电磁铁。
交流电磁铁可直接使用380V、220V、110V交流电源,具有电路简单,无需特殊电源,吸合力较大等优点,由于其铁心材料由矽钢片叠压而成,体积大,电涡流造成的热损耗和噪音无法消除,因而具有发热大、噪声大,且工作可靠性差、寿命短等缺点,用在设备换向精度要求不高的场合。
直流电磁铁需要一套变压与整流设备,所使用的直流电流为12V、24V、36V或110V,由于其铁心材料一般为整体工业纯铁制成,具有电涡流损耗小、无噪声、体积小、工作可靠性好、寿命长等优点。但直流电磁铁需特殊电源,造价较高,加工精度也较高,一般用在换向精度要求较高的场合。
图5-57为干式电磁铁结构图。干式电磁铁结构简单。造价低、品种多、应用广泛。但
为了保证电磁铁不进油,在阀芯推动杆4处设置了密封圈10,此密封圈所产生的摩擦力,消耗了部分电磁推力,同时也限制了电磁铁的使用寿命。
图5-57干式电磁铁结构
1-阀体 2-阀芯 3-密封圈 4-推动杆 5-外壳 6-分磁环 7-衔铁 8-定铁心 9-线圈 10-密封圈
图5-58所示为湿式电磁铁结构图。由图可知,电磁阀推杆1上的密封圈被取消,换向阀端的压力油直接进入衔铁4与导磁导套缸3之间的空隙处,使衔铁在充分润滑的条件下工作,工作条件得到改善。油槽a的作用是使衔铁两端油室互相连通,又存在一定的阻尼,使衔铁运动更加平稳。线圈2安放在导磁导套缸3的外面不与液压油接触,其寿命大大提高。当然,湿式电磁铁存在造价高,换向频率受限等缺点。湿式电磁铁也各有直流和交流电磁铁之分。
图5-59湿式电磁铁结构图
1-推杆 2-线圈 3-导磁导套缸 4-衔铁 5-放气螺钉 6-插头组件 7-挡板
b.二位二通电磁换向阀 图5-59(a)为二位二通电磁换向阀结构图,由图5-59(a)可以看出,阀体上两个沉割槽分别与开在阀体上的油口相连(由箭头表示),阀体两腔由通道a-b-c相连,当电磁铁未通电时,阀芯2被弹簧3压向左端位置,顶在挡板5的端面上,此时油口P与A不通;当电磁铁通电时, 衔铁8向右吸合,推杆7推动阀芯向右移动,弹簧3压缩,油口P与A接通。图5-59(b)为二位二通电磁换向阀的职能符号。
图5-59 二位二通电磁换向阀
(a)结构图 (b)职能符号
1-阀体 2-阀芯 3-弹簧 4、5、6-挡块 7-推杆 8-电磁铁 9-螺钉 10-钢球 11-弹簧挡圈 12-密封圈
c.三位四通电磁换向阀 图5-60(a)为三位四通电磁换向阀结构图,由图可知,阀芯2上有两个环槽,阀体上开有五个沉割槽,中间三个沉割槽分别与油口P、A、B相连(由箭头表示)两边两个沉割槽由内部通道a-b相连后与油口T相通(由箭头表示)。当两端电磁铁8、9均不通电时,阀芯在两端弹簧5的作用下处于中间位置,油口A、B、P、T均不导通;当电磁铁9通电时,推杆推动阀芯2向左移动,油口P与A接通,B与T接通;当电磁铁8通电时,推杆推动阀芯2向右移动,油口P与B接通,A与T接通。图5-60(b)为三位四通电磁换向阀的职能符号。
④ 液动换向阀
液动换向阀是利用液压系统中控制油路的压力油来推动阀芯移动实现油路的换向。由于控制油路的压力可以调节,可以产生较大的推力。液动换向阀可以控制较大流量的回路。
图5-60 三位四通电磁换向阀
(a)结构图 (b)职能符号
1-阀体2-阀芯 3-推杆 4-定位套 5-弹簧 6、7-挡板 8、9-电磁铁 10-封堵 11-螺塞
图5-61(a)为三位四通液动换向阀的结构图,阀芯2上开有两个环槽,阀体1孔内开有五个沉割槽。阀体的沉割槽分别与油口P、A、B、T相连(左右两沉割槽在阀体内有内部通道相连),阀芯两端有两个控制油口K1、K2分别与控制油路连通。当控制油口K1与K2均无压力油时,阀芯2处于中间位置,油口P、A、B、T、互不相通,当控制油口K1有压力油时,压力油推动阀芯2向右移动,使之处于右端位置,油口P与A连通,油口B与T连通;当控制油口K2有压力油时,压力油推动阀芯2向左移动,使之处于左端位置,油口
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