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液控单向阀与双向液压锁的正确选用

发布时间:2019-12-20点击量:

  在液压系统中,以液压缸作为执行器时,经常需要使液压缸在任意位置保持停留并承受一定的负载力。常用的方法有液控单向阀、双向液压锁、平衡阀等回路。平衡阀回路具有动态性能好、适用负载变化范围大等特点,但也有结构复杂、成本相对较高等缺点。对于负载变化不大或具有一定变化规律的系统,经常选用液控单向阀或双向液压锁回路,但如果元件选择或。
 
  使用不当极易产生系统的振动现象。笔者根据不锈钢单向锁扣应当怎么选择实际工作中遇到各种回路出现的振动问题,在此进行回路分析计算,以便使元件的选择和使用达到合理匹配,从而避免系统因阀的交替开启与关闭引起振动。
 
  维修人员凭借以往的经验,根据故障的先兆,依据先易后难,先重点后一般的原则,推断故障发生的原因、部位。图2是爬行故障逻辑诊断流程图。故障排除
 
  针对以上原因,很容易提出排除爬行故障的方法,使用维修人员应根据温度与噪声的异常变化及时判断液压缸和液压马达的摩擦和磨损情况,保证相对运动表面有足够的润滑,选择黏度合适的油并保持清洁,保持良好的密封,保证装配精度,找出故障发生的原因和部位后,修理或更换液压件。
 

  回路分析与计算211内泄式液控单向阀回路

  所示为内泄式液控单向阀保持元件的平衡回路。要使液压缸平稳运行必须使控制压力足够高以保证液控单向阀始终处于开启状态,即控制压力高于开启压力,否则就会出现单向阀关闭引起系统压力增高,单向阀打开后压力又突然降低,从而引起系统的振动的现象。分析计算如下:
 
  由式可知,在液压缸伸出状态下由于A2<A1,所以负载F较小时无法满足不等式(5),从而使单向阀关闭引起系统振动,更不能承受反向负载(负载力的方向与液压缸运动方向相同即F<0)。
 
  由式可知在液压缸回缩状态下当F<0时,要使不等式(4)成立必须使p2较大,而由式(1)可知p2的提高需提高p1,在此回路中可以通过调节单向节流阀3来实现p1的提高,因此经常出现这样一种现象:液压缸伸出时受正向负载(F>0)的工作压力(进油压力)低于缩回时承受同样大小的反向负载(F<0)的工作压力,这就造成了系统能耗大、发热量大等问题,同时对系统和元件的寿命也有很大影响。212外泄式液控单向阀回路为外泄式液控单向阀回路原理图。对于外泄式液控单向阀其稳定开启的条件为:为液控单向阀控制活塞杆截面积。当液压缸处于回缩状态时由于A3>>A4,A1>A2,故在一般情况下(包括F<0),式(8)均能成立,也就是说此回路在液压缸回缩时一般不会出现振动现象。同理,当液压缸处于伸出状态时其液控单向阀的稳定开启条件为:
 
  由式可知,只要A3·A2-A1·A4>0,即使F<0,也即当A3/A4>A1/A2时就可以通过提高p1使不等式成立,即只要液控单向阀控制活塞与控制活塞杆的。

  液压与气动

  面积比大于液压缸无杆腔与有杆腔的面积比,就可以通过调节单向节流阀4调出一个稳定的压力p1,使其大于液控单向阀的开启压力,从而避免震动。

  双向液压锁回路

  双向液压锁可以看作2个内泄式液控单向阀,各以对方的正向进油口作为控制油进油口,因此其计算可以参照内泄式液控单向阀的算法。

  结论

  采用内泄式液控单向阀或双向液压锁回路(如图1),在液压缸伸出时不能承受任何形式的反向负载(F<0),也就是说如果液压缸伸出时有反向负载就不能
 
  采用外泄式液控单向阀回路(如图2),伸出或缩回时均可承受反向负载,缩回时稳定条件为液控单向阀的控制活塞与活塞杆的截面积比大于液压缸无杆腔与有杆腔的载面积比(即A3/A4>A1/A2)。

  几点建议

  ①在只有正向负载或液压缸缩回时有一定的反向负载的工况下,可以选用内泄式液控单向阀或双向液压锁回路(如图1),它具有回路简单、接管方便等特点,但计算不准确时容易产生振动,且能耗大、元件寿命短,此方法可慎重使用。
 
  ②在液压缸伸出状态受到反向负载时,必须使用外泄式液控单向阀回路,其稳定条件为:A3/A4>A1/A2(如图2),否则就易出现振动。此方法较前一种方法还具节能和延长系统中元件使用寿命的特点,因此建议不管液压缸是承受那个方向的反向负载都尽可能多的采用此方法。
 
  ③系统设计时如出现A3/A4≤A1/A2的情况,且液压缸伸出是承受反向负载(F<0)。可以把图1中的单向节流阀3放在液压缸与平衡元件(液控单向阀或双向液压锁)之间(如图3),这样可以有效的避免振动,但在有些工况下,这种方案会带来安全性差和安装不便等问题,设计回路时应予以考虑。
 
  11液压缸21单向节流阀31液控单向阀
 
  ④使用单独的控制油源控制液控单向阀的开启(如图4),此方法可使液控单向阀的控制压力不随负
 
  载力的变化而改变,可彻底避免振动,但制造成本相对较高,设计回路时也可考虑使用,特别是复杂系统中几个回路共同用一个控制油源时更应优先选择。