液压系统中换向阀的合理使用

　　0 概述

　　换向阀在液压系统中是一种控制调节元件。其主要功用是改变油流方向进而控制执行元件的运动方向。在液压系统设计和使用过程中,有时会因为换向阀选择不当,使得液压系统在运行时,某些工作性能受到影响,甚至出现问题。本文列举几个换向阀在液压系统应用的实例,分析了使用不当的原因,给出了正确的使用方法。

　　1 换向阀在锁紧回路的合理使用

　　锁紧回路的功用是使执行元件在任意位置上停留,并且停留后不会因为外力作用而移动位置。图1所示为使用液控单向阀的锁紧回路(双向液压锁)。液控单向阀阀心一般是锥阀式结构,内泄很少,锁紧精度只取决于执行元件的泄漏,锁紧精度比较高。为了保证液压锁的锁紧性能,在回路中应该选择H型或者Y型机能的换向阀。当执行元件处于预停留位置时,换向阀中位,液控单向阀控制油口经过换向阀中位直接和油箱相通,控制压力充分卸荷,液控单向阀反方向截止,液压缸因两腔油液被封闭而锁紧。现场有换向阀中位机能选择不当的情况,笔者曾经接触某电厂翻滚车机,其液压系统中锁紧回路换向阀的机能是M型的,有时锁紧效果不好,经过更换Y型机能换向阀后,锁紧性能大为改善。研究其原因,是原系统换向阀的中位机能选择不当, M型机能的换向阀在中位时,液控单向阀控制油口的油压不能尽快消失,液压锁不能立即关闭,所以锁紧效果不好。

　　2 换向阀在夹紧油路的合理使用

　　在一些数控车床和半自动车床上,广泛应用着由液压传动装置控制工件夹紧与松开的液压卡盘。液压卡盘一般由液压系统中减压回路(夹紧油路)控制,通过卡盘机械装置实施对工件的夹紧与松开。因此,关于夹紧油路的设计除应考虑提供稳定的、满足需求的夹紧力外,一个十分重要的问题是保证工件夹紧的安全可靠。

　　图2 夹紧油路车床液压系统中的夹紧油路,夹紧油路中减压阀的作用是调整所需要的夹紧力,满足液压卡盘夹紧需求;单向阀阻止液体反流动,起到短时保压作用,同时由于单向阀的反向截流作用,阻止了反向液压冲击,对液压泵起到了保护作用;换向阀的作用是控制卡盘夹紧或者松开工件。换向阀的选择对于设备安全运行显得十分重要。换向阀的选择原则应该是:即使设备工作时突然断电,仍然能够保证卡盘可靠地夹紧工件。因此常常选用断电夹紧的二位电磁换向阀,如图2所示。如果选择通电夹紧的二位电磁换向阀,在意外情况突然断电时,卡盘松开,工件还在转动,后果不堪设想。另外为了避免通电夹紧等问题,可以选择具有记忆功能(不自动复位)的二位电磁换向阀,断电时换向阀阀芯位置不变,油路不变,可以实现保压夹紧。其次选择三位阀(O型或者M型机能)也是一种值得考虑的方法。