液控单向阀在液压回路中的正确使用

　　液压系统中液控单向阀也叫“液压锁”,由于液控单向阀具有良好的闭锁能力、无渗漏、长时间保持液压缸锁紧定位等特点,常应用在锁紧回路上,如液压汽车起重机的支腿回路。但是由液控单向阀也常引出一些故障,其原因主要是液控单向阀使用不正确造成的,如液压回路中的液控单向阀打不开“锁”液控单向阀构成的同步回路不能同步;液控单向阀控制的液压缸运动速度不稳定。

　　1　液控单向阀的组成及工作原理

　　液控单向阀分为单向液控单向阀和双向液控单向阀(如图1),它们主要由控制活塞1、阀体2、阀心3、弹簧4组成。当工作机构一个方向需要锁紧时选用单向液控单向阀;当工作机构两个方向都需要锁紧时选用双向液控单向阀。液控单向阀的回位弹簧仅用于克服阀心的运动阻力以保证阀关闭时动作灵敏,作用力不需要很大,通常液控单向阀的开压力为0.4kg/cm²,刚度要尽量小,以保证阀开启后液流阻力较小。

　　1.1　单向液控单向阀的工作原理

　　如图1(a),当A口的油压高于A′口的油压时,阀心3打开,液压油从A口流入A′口;当A′口的油压高于A口的油压时,阀心3关闭,压力油不能从A′口流入A口,如果从K口通入控制油,推动控制活塞1并顶起阀心3从而使A′口与A口连通实现油液反向流动。

　　1.2　双向液控单向阀的工作原理

　　两个单向液控单向阀构成双向液控单向阀如图1(b),当A口的油压高于A′口的油压时,左边的阀心3打开,液压油从A口流入A′口,同时推动控制活塞1并顶起右边的阀心3,回油B′口与B口连通。液压油从B口流向B′口的工作原理与上述相同,这里不再叙述。

　　2　液控单向阀在锁紧回路中的使用

　　某登高平台消防车作业时,作业平台升降过程中折臂液压缸有杆腔、无杆腔都需要锁紧。如图2是折臂液压缸采用双向液控单向阀组成的锁紧回路工作原理图。下面分析液压缸的无杆腔与有杆腔的开锁条件。

　　2.1　液压缸无杆腔的开锁条件

　　当换向阀换向到右位时,压力油PB进入液压缸的有杆腔,在无杆腔没有开锁之前闭锁压力P′A进一步提高,根据液压缸活塞的力平衡式:

　　式中:F1活塞无杆腔面积,F2活塞有杆腔面积,U液压缸的速比控制活塞有效作面积,F4锥阀有效作用面积,D图1中控制活塞1的直径,d图1中阀芯3的直径,R作用在液压缸上的外载荷。

　　因此,液控单向阀开锁压力PB与外载荷R、液压缸的结构尺寸F1、U有关,还与阀的结构尺寸F3、F4有关。阀的结构尺寸D/d越大,开锁压力P′B越小。