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省級(jí)精品課程配套教材液壓與氣動(dòng)應(yīng)用技術(shù)（第3版）項(xiàng)目5液壓方向控制回路的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

汽車助力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)中方向控制閥的應(yīng)用

任務(wù)1汽車起重機(jī)支腿的控制回路的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

任務(wù)2一、任務(wù)引入

如圖5-1所示為汽車助力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，它在工作中由液壓傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)兩個(gè)前輪進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，那么液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中控制轉(zhuǎn)向的是哪些元件呢？這些元件是如何在系統(tǒng)中工作的呢?

圖5-1汽車助力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)任務(wù)5.1汽車助力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)中方向控制閥的應(yīng)用

二、任務(wù)分析

只要使液壓油進(jìn)入驅(qū)動(dòng)汽車助力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)液壓缸的不同工作腔，就能使液壓缸帶動(dòng)工作臺(tái)完成往復(fù)運(yùn)動(dòng)。這種能夠使液壓油進(jìn)入不同的液壓缸工作油腔從而實(shí)現(xiàn)液壓缸不同的運(yùn)動(dòng)方向的元件我們把它稱為換向閥。

換向閥是如何改變和控制液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中油液流動(dòng)的方向、油路的接通和關(guān)閉，從而來(lái)改變液壓系統(tǒng)的工作狀態(tài)的呢?平面磨床工作臺(tái)在工作時(shí)，需要自動(dòng)地完成往復(fù)運(yùn)動(dòng)，液壓泵由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)后，從油箱中吸油，油液經(jīng)濾油器進(jìn)入液壓泵，油液在泵腔中從入口低壓到泵出口高壓，通過(guò)溢流閥、節(jié)流閥、換向閥進(jìn)入液壓缸左腔或右腔，推動(dòng)活塞使工作臺(tái)向右或向左移動(dòng)?，F(xiàn)要求繪制和連接工作臺(tái)液壓控制回路。下面就先來(lái)認(rèn)識(shí)一下液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。1、液壓控制閥三、相關(guān)知識(shí)

液壓控制閥是液壓系統(tǒng)的控制元件，其作用是控制和調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)中液體流動(dòng)的方向、壓力的高低和流量的大小，以滿足執(zhí)行元件的工作需要。液壓回路是能實(shí)現(xiàn)某種規(guī)定功能的液壓元件的組合，是液壓系統(tǒng)的組成部分。按完成的功能不同可分方向控制回路、壓力控制回路和速度控制回路等?？刂崎y基礎(chǔ)視頻定義液壓系統(tǒng)中用來(lái)控制液流方向、壓力、流量元件或液壓系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)裝置統(tǒng)稱為閥。

基本結(jié)構(gòu)

閥芯、閥體和驅(qū)動(dòng)閥芯在閥體內(nèi)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的裝置。利用閥芯在閥體內(nèi)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)控制閥口的通斷及閥口的大小，實(shí)現(xiàn)壓力、流量和方向的控制。分類

（1）按用途分：方向控制閥壓力控制閥流量控制閥

（2）按控制方式分：開關(guān)（定值）比例閥、伺服閥、數(shù)字閥（3）按結(jié)構(gòu)形式分：滑閥、錐閥、球閥、轉(zhuǎn)閥、噴嘴擋板閥、射流管閥

（4）按安裝連接形式分：管式連接、板式連接、集成式連接、疊加式連接法、蘭式連接、插裝式連接。液壓控制閥2、方向控制閥常用的方向控制閥有單向閥和換向閥。單向閥主要用于控制油液的單向流動(dòng)；換向閥主要用于改變油液的流動(dòng)方向或接通或者切斷油路。單向閥應(yīng)用視頻（1）普通單向閥一、單向閥（一）普通單向閥1、功用：只允許油液正向流動(dòng)，不許反流。

2、結(jié)構(gòu)：閥體、閥芯（錐形、鋼球式）彈簧等。3、工作原理壓力油從口流入時(shí)，克服彈簧3作用在閥芯2上的力，使閥芯2向右移動(dòng)，打開閥口，油液從口流向口。當(dāng)壓力油從口流入時(shí)，液壓力和彈簧力將閥芯壓緊在閥座上，使閥口關(guān)閉，液流不能通過(guò)。普通單向閥4、性能參數(shù)開啟壓力：Pk=0.04~0.1MPa做背壓閥：Pk=0.2~0.6MPa

直通型單向閥工作原理L型單向閥工作原理單向閥工作原理普通單向閥的應(yīng)用在安裝單向閥時(shí)須認(rèn)清進(jìn)、出油口的方向，否則會(huì)影響系統(tǒng)的正常工作。系統(tǒng)主油路壓力的變化，不能對(duì)控制油路壓力產(chǎn)生影響，以免引起液控單向閥的誤動(dòng)作。①普通單向閥裝在液壓泵的出口處，可以防止油液倒流而損壞液壓泵。如圖中的閥5。②普通單向閥裝在回油管路上作背壓閥，使其產(chǎn)生一定的回油阻力，以滿足控制油路使用要求或改善執(zhí)行元件的工作性能。③隔開油路之間不必要的聯(lián)系，防止油路相互干擾，如圖中的閥1和閥2。④普通單向閥與其它閥制成組合閥，如單向減壓閥、單向順序閥、單向調(diào)速閥等。單向閥的應(yīng)用（2）液控單向閥液控單向閥工作原理1）保持壓力2）用于液壓缸的“支撐”3）實(shí)現(xiàn)液壓缸的鎖緊狀態(tài)4）大流量排油5）作為充油閥使用6）組合成換向閥二、換向閥換向閥的作用是利用閥芯對(duì)閥體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使油路接通、關(guān)斷或變換油流的方向，從而實(shí)現(xiàn)液壓執(zhí)行元件及其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的啟動(dòng)、停止或變換運(yùn)動(dòng)方向。常用的換向閥閥芯在閥體內(nèi)作往復(fù)滑動(dòng)，稱為滑閥?；y是一個(gè)有多段環(huán)形槽的圓柱體，其直徑大的部分稱凸肩，凸肩與閥體內(nèi)孔相配合。閥體內(nèi)孔中加工有若干段環(huán)形槽，閥體上有若干個(gè)與外部相通的通路口，并與相應(yīng)的環(huán)形槽相通。換向閥視頻（1）換向閥的工作原理中位換向閥工作原理動(dòng)畫演示左位（1）換向閥的工作原理右位（1）換向閥的工作原理（2）結(jié)構(gòu)原理（3）滑閥式換向閥基本概念

位:閥芯相對(duì)于閥體的工作位置數(shù)。通：閥體對(duì)外連接的主要油口數(shù)。（不包括控制油口和泄漏油口）滑閥機(jī)能：換向閥處于常態(tài)位置時(shí)，閥中各油口的連通方式，對(duì)三位閥即中間位置各油口的連通方式，又稱中位機(jī)能。

換向閥的“通”與“位”動(dòng)畫圖形符號(hào)含義

1位—用方格表示，幾位即幾個(gè)方格2通—↑不通—┴、┬箭頭首尾和堵截符號(hào)與一個(gè)方格有幾個(gè)交點(diǎn)即為幾通.3p.A.B.T有固定方位，p—進(jìn)油口，T—回油口

A.B—與執(zhí)行元件連接的工作油口4彈簧—W、M，畫在方格兩側(cè)。

二位閥，靠彈簧的一格。5常態(tài)位置<

(原理圖中，油路應(yīng)該連接在常態(tài)位置)

三位閥，中間一格。（四）三位換向閥的中位機(jī)能

3滑閥式換向閥的操縱方式

（1）手動(dòng)換向閥（2）

機(jī)動(dòng)換向閥（3）

電磁換向閥

（4）液動(dòng)換向閥

（5）電液換向閥（1）手動(dòng)換向閥特征:利用手動(dòng)杠桿操縱閥芯運(yùn)動(dòng)以控制流向.

鋼球定位式分類<

彈簧復(fù)位式。

三位四通手動(dòng)換向閥VR視頻手動(dòng)換向閥（2）機(jī)動(dòng)換向閥（行程閥）

VR視頻常為二位閥，有二位、二通、三通、四通。

利用擋鐵或凸輪使閥芯運(yùn)動(dòng)以控制流向。機(jī)動(dòng)換向閥工作原理

圖4-7二位二通機(jī)動(dòng)換向閥

1—滾輪2—閥桿3—閥芯4—彈簧在圖示狀態(tài)下，閥芯3被彈簧4頂向上端，油口P和A不通。當(dāng)擋鐵壓下滾輪1經(jīng)推桿2使閥芯3移到下端，油口P和A連通。

機(jī)動(dòng)換向閥適用于機(jī)床液壓

系統(tǒng)的速度切換回路。

特征利用電磁鐵推力，推動(dòng)閥芯運(yùn)動(dòng)以控制流向。（3）電磁換向閥

三位四通電磁換向閥結(jié)構(gòu)

三位四通電磁換向閥工作原理

VR視頻

特征：利用壓力油改變滑閥位置以控制流向（4）液動(dòng)換向閥

(a)結(jié)構(gòu)原理圖

(b)圖形符號(hào)圖4-10三位四通液動(dòng)換向閥動(dòng)畫演示特征：利用電磁閥控制液動(dòng)閥，以變換液流方向。

（5）電液換向閥

圖4-11三位四通電液換向閥1，6-節(jié)流閥2，7-單向閥3，5-電磁鐵4-電磁閥閥芯8-主閥閥芯電液換向閥工作原理

5、方向控制閥的選用圖5-14常見液壓換向閥實(shí)物圖根據(jù)液壓系統(tǒng)的要求選用適合的方向控制閥，必須考慮到下列方面:(1)額定壓力(2)額定流量。(3)滑閥機(jī)能。(4)操作方式。(5)整體式與分片式。(6)其他因素。除以上的因素外，還應(yīng)考慮介質(zhì)相容性，方向閥的響應(yīng)時(shí)間，安裝及連接方式，進(jìn)出油口形式等。1、方向控制閥的拆裝。（1）單向閥的拆裝。（2）換向閥的拆裝。四、任務(wù)實(shí)施管式普通單向閥三位四通電磁換向閥任務(wù)名稱汽車助力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)中方向控制閥的選用工作任務(wù)電磁換向閥的選用與拆裝任務(wù)描述在教師的指導(dǎo)下，根據(jù)汽車助力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的工作原理，查閱相關(guān)資料進(jìn)行電磁換向閥的選型，可完成換向閥的拆卸與組裝。任務(wù)要求1.了解實(shí)訓(xùn)室或生產(chǎn)車間安全知識(shí)；2.根據(jù)汽車助力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)換向要求，能夠進(jìn)行方向控制閥的選用，形成清單；3.單向閥、換向閥拆裝并記錄；4.在工作臺(tái)上合理布置各元器件，規(guī)范安