典型液压回路(四):方向控制回路

控制执行元件的启动、停止或改变运动方向及控制液流通断或改变方向均需采用方向控制回路。实现方向控制的基本方法有:

  • 阀控,主要是采用方向控制阀分配液流;

  • 泵控,是采用双向定量泵或双向变量泵改变液流的方向和流量;

  • 执行元件控制,是采用双向液压马达来改变液流的方向。



01


换向回路

换向阀换向回路:换向回路一般都采用换向阀来换向。换向阀的控制方式和中位机能依据主机需要及系统组成的合理性等因素来选择。该回路采用三位四通电液换向阀,换向阀在右位或左位时,液压缸活塞向左或向右运动;电液阀处于中位时,液压缸活塞停止运动,液压泵可依靠阀中位机能实现卸荷功能,背压阀A的作用是建立电液阀换向所需的最低控制压力。

典型液压回路(四):方向控制回路的图1
多路换向回路:本回路为采用多路换向阀组成的串联换向回路,各换向阀进油路串联。上游阀不在中位时,下游阀的进油口被切断,这种组合阀总是只有一个阀在工作,实现换向阀之间的互锁。若上游阀在进行微动调节时,下游阀还能够进行执行元件的动作操作。

典型液压回路(四):方向控制回路的图2

液控换向回路:液压缸活塞移动时,当先导行程阀A的顶杆与活塞杆上的凸轮接触,A阀换向,控制主阀B换向。其特点:可实现远距离操作,对电气控制有危险的地点,也能可靠工作。

典型液压回路(四):方向控制回路的图3

比例方向阀换向回路:本回路是用比例电液阀换向的控制回路。用比例电液换向阀1控制液压缸2的运动方向和速度,改变比例电液换向阀电磁铁的通电、断电状态,就可以改变液压缸的运动方向;改变输入比例电液换向阀电磁铁的电流大小,就可以改变液压缸的运动速度。本回路比常规阀组成的同功能换向回路平稳,无冲击,工作可靠。

典型液压回路(四):方向控制回路的图4

双向泵换向回路:当双向液压泵左侧油口排油时,液压缸活塞右行;通过调节变量机构(使斜盘倾斜方向或偏心方向改变),使双向液压泵右侧油口排油时,液压缸活塞左行。下图中阀K为安全阀Y为补油泵溢流阀、P为背压阀。

典型液压回路(四):方向控制回路的图5



02


锁紧回路
换向阀锁紧回路因受换向阀内泄漏的影响,采用换向阀锁紧,锁紧精度较低。

典型液压回路(四):方向控制回路的图6

单向阀锁紧回路当液压泵停止工作时,液压缸活塞向右方向的运动被单向阀锁紧,向左方向则可以运动。只有当活塞向左移动到极限位置时,才能实现双向锁紧。这种回路的锁紧精度也受换向阀内泄漏量的影响。

典型液压回路(四):方向控制回路的图7

液控单向阀锁紧回路换向阀处于中位时,使液控单向阀进油及控制油口与油箱相通液控单向阀迅速封闭,液压缸活塞向左方向的运动被液控单向阀锁紧,向右方向则可以运动,故仅能实现单向锁紧。

典型液压回路(四):方向控制回路的图8

双液控单向阀锁紧回路在工程机械液压系统中常用此类锁紧回路。当三位四通电磁换向阀处于中位时,两个液控单向阀进油及控油口都与油箱相通,使两个液控单向阀迅速关闭,可实现对液压缸的双向锁紧。

典型液压回路(四):方向控制回路的图9




0 3


顺序动作回路
顺序阀控制的顺序动作回路靠顺序阀压力来控制液压缸按①→②→③的顺序动作。当电磁换向阀通电时,缸A活寒上升至终点:系统压力上升至顺序阀开启压力时,缸B活塞上升。当电磁换向阀断电时,缸A缸B活塞下行。为了保证动作顺序的可靠性,顺序阀的调定压力应比缸A上升时所需最大压力高出1MPa左右。该回路增加了功率损失。

典型液压回路(四):方向控制回路的图10

行程阀控制的顺序动作回路在图示状态时首先使电磁阀3通电,则液压缸1的活塞向右运动。当活塞杆上的挡块压下行程阀4时,行程阀4换向,使缸2的活塞向右运动;电磁阀3断电后,液压缸1的活塞向左运动;当行程阀4复位后,液压缸2的活塞也退回到左端。完成所要求的顺序动作采用行程阀的顺序动作回路,顺序动作可靠,但想改变动作顺序较困难。

典型液压回路(四):方向控制回路的图11

压力继电器控制的顺序动作回路工作循环开始时,1DT通电缸1活塞右行至终点;当压力升高到压力继电器1YJ的调定压力时,3DT通电缸2活塞右行至终点;3DT断电、4DT通电,缸2活塞左行至终点;当压力升高到压力继电器2YJ的调定压力时,1DT断电、2DT通电,缸1活塞退回原位。为了保证动作顺序的可靠性,压力继电器的调定压力应比前一动作液压缸所需最大工作压力高出0.5MPa以上。

典型液压回路(四):方向控制回路的图12

负载压力决定的顺序动作回路W1W2分别为液压缸I和Ⅱ的负载,p1和P2分别为它们的负载压力。若W1<W2,则在图示情况下,必然是缸I的活塞首先上升,其行程结束时,系统压力升高,上升到克服W2时,液压缸Ⅱ的活塞才开始上升。这种顺序动作回路突出的优点是简单,但受负载变化的影响大。当两缸负载差较小时,不能实现可靠的顺序动作。

典型液压回路(四):方向控制回路的图13

电气行程开关控制的顺序动作回路工作循环开始时,1DT通电缸1活塞右行;当机械挡块压下行程开关2XK时,使2DT通电,缸2活塞右行;当行程开关3XK被挡块压下时,1DT断电缸1活塞左行;当挡块压下行程开关1XK时,2DT断电,缸2活塞左行,完成预定的工作循环。这种顺序动作回路可通过变更电气线路改变动作顺序。该回路顺序动作可靠,所以在液压系统中应用很广。

典型液压回路(四):方向控制回路的图14



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