电磁阀结构.docx
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电磁阀结构
压机液压基础知识：
经常使用液压元件简介
（二）
2020-10-2200:
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压机液压基础知识：
经常使用液压元件简介
（二）
二、换向阀
换向阀是利用阀芯相关于阀体的相对运动，实现油路换接，或是接通、关断，从而实现液压执行元件的启动、停止或改变运动方向。
对换向阀的大体要求是，液流通过阀的压力损失要小，泄漏要小，换向要求平稳靠得住。
换向阀的种类很多，按阀芯的结构分，有滑阀式和转阀式两种。
滑阀式换向阀用的多，有如下优势:
较为简单的结构，有高度的换效能，阀芯径向力均衡，操作力低，摩擦小，易于实现多种操纵功能。
按操作方式分有手动、机动、电动、液动、电液动等多种。
按阀芯工
作在阀体内所处的位置区分有二位和三位阀。
按换向阀的接口分有二通、三通、四通和五通四种。
一、滑阀式换向阀的工作原理和性能
咱们以力士乐公司WE型三位四通电磁换向阀为例来讲明。
图10是结构图，要紧由阀体
（1）、电磁铁
（2）、滑阀（3）及复位弹簧（4）等组成。
电磁铁不通电时，滑阀即阀芯由复位弹簧维持在中间位置或初始位置（关于二位阀）。
在此位置，所有油口P.T.A.B靠阀芯上的肩和阀体上的环形槽的结构关系都是彼此隔开的。
当左电磁通电时，靠电磁铁推力通过推杆（5），使滑阀（3）右移到上作位置上（终端位置），由此改变了液流的接通关系为P、T、A、B。
若是右电磁通电，滑阀左移那么形成P->A.B->T的接通关系。
阀芯有二个工作位置：
中位、右位、左位，称为三位。
具有四个连接油口称为四通。
阀芯在不同工作位置时油路的接通关系不同，称之为阀的性能。
图11是前述阀的性能符号。
对这种性能符号应专门好地明白得和熟记。
三个方块表示滑阀的三个工作位置，字母P.A.B.T表示四个油口。
图中当中间位置P、A.、B、T油口都画了一个《T》，表示各油口封住互不相通，左位和右位画的交叉箭头和平行箭头表示在相应位置时油路的接通关系。
左右双侧的弹簧表示阀芯靠弹簧复位对中，弹簧下面的符号表示电磁铁。
可见该符号只表示功能而不表示结构，即实现上述功能阀的结构能够有几种。
靠改变滑阀的结构，能够组成不同的操纵功能，一样有50种之多，这在液压手册中都有说明，下面图12所列几种是最经常使用的。
那个地址要专门注意三位换向阀的阀芯在中间位置时各类油口的接通关系不同、这可知足不同的利用要求，这称之为三位阀的中位性能。
在分析和选择换向阀的中位性能时，通常可从以下几点进行分析确信：
（1）系统保压：
当P口被封住，系统用于多缸系统。
当P口不太通畅地与T接通时（如V型）系统维持必然的压力供操纵油路利用。
（2）系统卸荷：
P口通畅地与T口接通时，系统卸荷。
（3）换向平稳性和精度：
当通液压缸的A.B两口都封住时，换向进程易产生液压冲击，换向不平稳，但换向精度高。
反之，A.B两口都通T口时，换向进程中工作部件不易制动，换向精度低，但液压冲击小。
（4）启动平稳性：
阀在中位时，液压缸某腔如通油箱，那么启动时该腔内因无油液引发前冲现象，启动不太平稳。
（5）液压缸“浮动”和在任意位置上的停止：
阀在中位，当A、B两口互通时，卧式液压缸呈“浮动”状态，可利用其它机构移动工作台，调整其位置。
当A、B两口堵塞或与P口连接（在非差动情形下），那么可使液压缸在任意位置处停下来。
另外在考虑阀的性能时，还应专门好地考虑阀芯在由一个位置向另一个工作位置移动时过渡位置的情形对系统带来的阻碍。
由于滑阀的结构不同，过渡状态的性能也不同，图13中所画虚线方块表示过渡位置时油路的接通关系。
二、滑阀式换向阀的操作方式
1）电磁阀：
是依托电磁铁的推力来使阀芯移动的换向阀。
电磁阀按利用的电源不同有交流和直流两种。
交流电磁铁起动力专门大，约在0.01-0.075S内可换向一次，不用专门的电源。
其缺点是启动电流大，当电压为额定电压85%时,那么电磁铁推力过小，铁芯可能不动作，或当阀芯被卡住时，电磁铁线圈会在10-15min后烧毁。
换向阀频率不能太高，冲击和噪声都较大。
直流电磁铁不论吸合与否，其电流大体不变，因此可不能因阀芯被卡住而烧坏线圈，工作靠得住，冲击小，换向频率较高（许诺120次/min,高的可达240次/min以上）。
接照电磁铁的衔铁是不是浸在油里，电磁铁又有干式和湿式之分。
干式电磁铁不许诺油液进入电磁铁内部，因此推动阀芯的推杆处要有靠得住的密封，密封处较大，阻碍了靠得住性，也易产生泄漏。
图14为湿式电磁铁情形，左侧为直流，右边为交流。
从图中看出湿式电磁铁具有一个用非磁材料制成的导套，油液被封在导套内。
在线圈磁场的作用下，街铁在导套内运动，因此电磁阀的相对运动件之间就不需要设置密封装置，减少了阀芯的运动阻力，提高了滑阀换向的靠得住性，而且没有外泄漏。
另外，套内的油液对衔铁的运动产生阻尼作用，有利于减小换向冲击和噪声，循环油液还可带走线圈产生的部份热量，延长了电磁铁的工作寿命。
干式电磁铁一样只能工作50-60万次，而湿式电磁铁那么可工1000万次以上，一样压砖机都采纳湿式电磁阀。
受电磁铁推力限制，电磁阀的通径最大到10mm,采纳先导式操纵。
表4为士乐公司电磁阀的要紧技术规格。
2）液动式换向阀:
依托液体压力推动阀芯运动实现油路换向的阀，因此它适合于大通径大流量的阀。
图15是液动阀的性能符号，它表示液压操纵换向，弹簧复位，阀的性能图中未有画出，可依照情形选用。
表6是力士乐公司的液动阀的要紧技术规格。
表4
表5
3）电液动换向阀:
是将小通径电磁阀和大通径的液动阀组合在一路，以前者作为先导阀操纵后者的换向。
这种阀具有电磁阀操纵方便的优势，又具有液动阀适合大流量的优势。
图16是力士乐弹簧对中三位四通电液换向阀的结构图。
换向阀是由主阀体
（1）、主阀芯
（2）、一个（关于2位阀）或二个复位弹簧（3）和一个或二个电磁铁的小通径先导阀组成。
主阀芯
（2）是靠两个弹簧（3）维持在中间位置，两弹簧腔与先导阀T腔相通（无背压）。
操纵油从通道（7）引入供给先导阀（4），当先导阀换向后操纵油作用在主阀芯
（2）两头中的一端上，推动主阀芯换向，从而使各油口按滑阀性能接通。
当电磁铁断电时，导阀阀芯回到初始位置，两弹簧腔（6）通过导阀T腔与油箱接通，在弹簧力的作用下，主阀芯回到中间位置。
弹簧腔内的操纵油经先导阀T腔或外排口Y排出。
图17是性能符号，a）是详细符号，b）是简化符号。
关于弹簧对中式电液换向阀的先导阀必然要采纳中位性能a.b口都同时回油箱的阀（J型阀），只有如此才能保证先导阀两个电磁铁断电时主阀芯复位。
先导阀的操纵油的输入与输出依照情形可选用内控或外控方式。
简化符号表示的是主阀的性能，图中未有画出，可自行选用。
图18是压力对中的三位四通电液换向阀的结构图。
在这种结构中是通过压力油作用在主阀芯
（2）的双侧端面上，由阀体内的定位套（9）使主阀芯维持在中间位置上。
若是通过先导电磁阀（4）的换向使主阀芯一端卸荷，一端通压力油，那么主阀芯移动换向。
使相应的油口接通。
此卸荷端的油经先导阀由Y口排出。
为了减少主阀芯与定位套之间的空间压力，需要单独开一个泄漏油单独回油箱的L口。
图19是这种阀的性能符号，a）是详细符号，b）是简化符号，关于液压对中的电液换向阀的先导阀必然要采纳中位性能为P、a、b都接通的关系（M型阀）。
如此才能保证当先导阀处于中位时，主阀芯双侧同时通压力油，由于左右双侧的有效面积不等，在压差的作用下，主阀芯复由定位套（9）定位。
先导阀的操纵油的输入与输出依照情形可选内控或外控方式。
简化符号表示的是主阀的性能、图中未画出，可自行选用。
表6是电液换向阀的要紧技术规格（含液动阀）
4）手动换向阀：
是靠人手操杠杆使阀芯换向。
图20是其一种符号。
5）机动式换向阀:
别称行程阀。
它是利用行程挡块或凸轮使阀芯移动换向。
机动阀换向靠得住。
利用改变挡块斜面的角度即可操纵阀芯的移动速度，因此可调剂换向进程的快慢，减少冲击。
图21是力士乐公司的WMR（U）10型机动换向阀的结构图，阀的组成包括阀体
（1），滚子/推杆
（2），操纵阀芯（3）和复位弹簧（4）。
滚子没有被压时，操纵阀芯（3）由复位弹簧（4）维持在起始位置。
当滚子被压时操纵阀芯（3）由滚子/推杆
（2）操纵，径小杆（5）直接操纵阀芯，阀芯便移动到所要求的位置。
看成用在滚子/推杆
（2）上的力减小时，操纵阀芯（3）被复位弹簧（4）推回到起始位置。
表6是力士乐机动阀的技术参数。
3、座阀式换向阀
图22为座阀式换向阀的结构图，它是以钢球
（1）作为阀芯，与阀座（3）间采纳接触式密封，幸免了滑阀式换向阀中阀孔与阀芯配合面间隙的内泄漏。
用电磁铁操纵的座阀式换向阀称钢球式电磁换向阀（简称球阀）。
电磁铁未通电时，弹簧与油压力将钢球压在左阀座上，这时P口通A口，T口关闭。
当电磁铁通电时，通过杠杆作用将钢球压在右阀座上，这时P口封锁，A口通T口。
其性能符号表示在图23中。
座阀式换向阀的优势是不易卡死，动作靠得住，无泄漏可在较高的压力下工作。
又因阀芯无密封长度，动作灵敏，许诺的换向频率较高。
一样都作为先导操纵阀利用，尤其适用于二通插装阀系统中利用，以实现无泄漏的先导操纵。
在小流量的系统中，也可直接作为操纵元件利用。
图24是另外一种座阀式换向阀的性能符号。
这种阀由于采纳了钢球作为阀芯，阀芯在切换时，从一个阀口打开到另一个阀口关闭进程中，有一个全数油口沟通的刹时，这可能引发系统失压，尽管时刻很短，在设计油路时也应考虑其阻碍。
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