带卸荷的液控单向阀

平衡回路中液控单向阀反向开启控制压力的计算及分析王文深　张纪梁河南机电高等专科学校机电系,河南新乡　453002摘要:针对液控单向阀和单向节流阀等构成的平衡回路,本文推导了不同结构型式下的液控单向阀在反向启动时所需的控制压力;分析了影响液控单向阀反向开启的关键因素,并就在系统回路设计和液控单向阀选用上应注意的事项作了简要的陈述。

关键词:平衡回路;液控单向阀;反向开启压力;缸速比中图分类号:TH137　文献标识码:B　文章编号:1001-2265(2003)08-0063-02图1　平衡回路液压系统(Ⅰ)(a)内泄式 (b)外泄式图2　简式液控单向阀结构1　引言在液压系统设计中,经常用到液控单向阀,特别是在保压、平衡及充液等回路中就更为普遍。

在平衡回路(见图1所示)中,单杆液压缸为竖直安装,此回路常用于液压机、三星辊等大型设备,这些设备主液压缸的两腔面积差较大,反向压力也比较高,常常给液控单向阀的反向开启造成很大的影响。

如果元件选择或使用不当,则很可能造成反向无法开启或造成系统振动现象。

2　液控单向阀反向开启压力的计算2.1　简式液控单向阀根据液控单向阀控制活塞泄油方式的不同分为内泄式(见图2a)和外泄式(见图2b)。

当液控单向阀需反向流动时,需要控制活塞给主阀芯施加一个推力,使主阀芯开启通流。

1)内泄式当其主阀阀口开启通流时,主阀芯受力平衡方程式为:p k A1=p A A2+(p B-p A)A3+F s+F f1+F f2+G(1) p k———液控单向阀的控制压力A1———控制活塞的面积A2———控制活塞有杆腔的有效面积p A———液控单向阀A口压力p B———液控单向阀B口压力A C———锥阀阀口的面积F s———锥阀弹簧的弹簧力F f1、F f2———控制活塞处与主阀处的摩擦阻力G———控制活塞和主阀的总重量当略去液压缸活塞运动摩擦阻力,上式可简化为p k=p A A2+(p B-p A)A3+F s+GA1(2)该值是保证油液反向流动的最小控制油压力。

单向阀使用注意事项及故障诊断与排除正常工作时，单向阀的工作压力要低于单向阀的额定工作压力；通过单向阀的流量要在其通径允许的额定流量范围之内，并且应不产生较大的压力损失。

单向阀的开启压力有多种，应根据系统功能要求选择适用的开启压力，应尽量低，以减小压力损失；而作背压功能的单向阀，其开启压力较高，通常由背压值确定。

①在选用单向阀时，除了要根据需要合理选择开启压力外，还应特别注意工作时流量应与阀的额定流量相匹配，因为当通过单向阀的流量远小于额定流量时，单向阀有时会产生振动。

流量越小，开启压力越高，油中含气越多，越容易产生振动。

②使用时一定要注意认清进、出油口的方向，保证安装正确，否则会影响液压系统的正常工作。

特别是单向阀用在泵的出口，如反向安装可能损坏泵或烧坏电机。

但是，单向阀安装位置不当，会造成自吸能力弱的液压泵的吸空故障，尤以小排量的液压泵为甚。

故应避免将单向阀直接安装于液压泵的出口，尤其是液压泵为高压叶片泵、高压柱塞泵以及螺杆泵时，应尽量避免。

如迫不得已，单向阀必须直接安装于液压泵出口时，应采取必要措施，防止液压泵产生吸空故障。

如采取在联接液压泵和单向阀的接头或法兰上开一排气口。

当液压泵产生吸空故障时，可以松开排气螺塞，使泵内的空气直接排出，若还不够，可自排气口向泵内灌油解决。

或者使液压泵的吸油口低于油箱的最低液面，以便油液靠自重能自动充满泵体；或者选用开启压力较小的单向阀等措施。

单向阀闭锁状态下泄漏量是非常小的甚至于为零。

但是经过一段时期的使用，因阀座和阀芯的磨损就会引起泄漏。

而且有时泄漏量非常大，会导致单向阀的失效。

故磨损后应注意研磨修复。

单向阀的正向自由流动的压力损失也较大，一般为开启压力的3~5倍，约为0.2~0.4MPa，高的甚至可达0.8Mpa。

故使用时应充分考虑，慎重选用，能不用的就不用。

单向阀的常见故障及诊断排除方法见表2—l。

表2-1 单向阀的常见故障及诊断排除方法液控单向阀使用注意事项及故障诊断与排除①在液压系统中使用液控单向阀时，必须保证液控单向阀有足够的控制压力，绝对不允许控制压力失压。