液壓系統(tǒng)新型單向閥的設計與研究

1、<p>　　液壓系統(tǒng)新型單向閥的設計與研究</p><p>　　摘要：針對現(xiàn)有液壓系統(tǒng)所使用單向閥存在的不足，即液壓系統(tǒng)實現(xiàn)卸荷作用的過程較為復雜，故障點多，從而導致整個液壓系統(tǒng)的質量達不到更高的要求。采用在閥體和閥芯上設計卸荷槽并安裝卸荷螺釘?shù)姆椒?，達到閥的單向導通和卸荷一體式的效果。實現(xiàn)液壓系統(tǒng)的高質量、高可靠性運轉。 </p><p>　　關鍵詞：單向閥 卸荷 高質量 &l

2、t;/p><p>　　中圖分類號：TH 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2013）03-0204-01 </p><p><b>　　背景 </b></p><p>　　單向閥在生產實際應用過程中發(fā)揮著重要作用，其作用包括單向導通和保壓、鎖緊[1]。流體只能沿著單向閥的進液口穿過閥體，到達出液口，液體不能夠反向通過單向閥的出液口經過閥

3、體，回到進液口。單向閥通常設在泵的出口起到單向導通，對泵起保護作用；或設在活塞缸的入口，起到保壓、鎖緊的作用。 </p><p>　　然而，在生產應用中，液壓系統(tǒng)不僅僅需要單向閥實現(xiàn)單向導通的功能。系統(tǒng)還需要實現(xiàn)卸荷作用。即液壓系統(tǒng)在保壓一段時間，達到使用要求的后，需要卸荷。液體需要反向通過單項閥，回到油箱中。絕大多數(shù)液壓回路均需要卸荷。針對這種需求，目前較為普遍的解決方法有兩種，在液壓回路中安裝液控單項閥或設計

4、專門的卸荷回路。在活塞缸的入口安裝液控單向閥時，活塞缸卸荷時，給液控單向閥的控制油路通液，實現(xiàn)卸荷；在泵出口安裝溢流閥時，可以通過溢流閥進行卸荷。兩種方案雖然達到了液壓系統(tǒng)卸荷的需求，但是存在以下不足：兩種方案均需要設計專門的液壓管路用于卸荷，整個系統(tǒng)的結構復雜；產品價格較高，實現(xiàn)卸荷的代價高；卸荷回路出現(xiàn)故障時，出現(xiàn)的故障點多，排除故障困難，達不到產品高質量的要求。 </p><p>　　針對上述不足，提出一種

5、新型液壓系統(tǒng)單向閥的設計思路，在閥體和閥口上開卸荷槽，同時配合卸荷螺釘實現(xiàn)卸荷，達到卸荷簡單、產品質量高、可靠性高等特點。 </p><p><b>　　1、設計方案 </b></p><p>　　新型單向閥卸荷功能所采用的方法是在單向閥的閥體和閥口上開卸荷槽，并配合卸荷螺釘，實現(xiàn)單向閥的卸荷功能。 </p><p>　　新型單向閥包括：閥體、

6、彈簧、閥芯、墊圈、密封圈、閥口、卸荷螺釘。閥體中設有閥芯，閥芯一端設有彈簧，另一端設有墊圈，閥口一端抵著墊圈，閥口與閥體通過螺紋連接，螺紋末端用密封圈進行密封。閥體側面設凸臺，在凸臺上鉆垂直于閥體軸線的通孔并攻螺紋，螺紋孔中設卸荷螺釘，在閥體端面上鉆平行于閥體軸線的光孔，光孔的位置要求是保證光孔和所述的垂直于軸線的螺紋孔能夠相通，在閥體進液口端存在螺紋的位置鏜槽，槽的深度要求能夠鏜到光孔的軸線位置，閥口螺紋上開四個互成90°的

7、孔，使得閥裝配后孔的位置和槽的位置相對應。卸荷螺釘在閥發(fā)揮單向導通功能的過程中使卸荷回路處于堵死狀態(tài)，液體只能夠單向通過單向閥。當液壓系統(tǒng)需要有卸荷功用時，設在閥體上的卸荷螺釘后移，卸閥體上的兩個卸荷孔接通，實現(xiàn)卸荷功能。 </p><p>　　2、新型單向閥工作原理 </p><p>　　新型單向閥的工作模式包括：正常工作和卸荷工作。 </p><p>　　正常工

8、作時，液體從閥口進入，到達閥芯處；當液體壓力大于閥芯一端彈簧力時，閥芯被頂開，液體進入閥的腔體，并最終通過閥出液口，進入閥出口端的液壓管路中。當閥進液口液體的壓力小于閥芯內彈簧的壓力時，彈簧復位，閥口與閥芯之間閉合，液體不能反向通過。其作用與原有的單向閥相同。 </p><p>　　當液壓回路需要卸荷時，使用螺絲刀使卸荷螺釘后退，到一定位置后，垂直于軸線的螺紋孔和平行于軸線的光孔連通，則出口端液壓管路中的液體通過

9、卸螺紋孔、光孔、槽和閥口上的孔，回到進液口，實現(xiàn)液體反向通過單向閥的目的?？梢酝ㄟ^卸荷螺釘?shù)奈恢茫瑏砜刂菩逗伤俣鹊目炻?，實現(xiàn)節(jié)流調速的目的。 </p><p><b>　　3、總結 </b></p><p>　　液壓系統(tǒng)的缺點就是易泄漏，原有的系統(tǒng)管路連接處的接頭較多，進而導致泄漏點較多，產品的質量和可靠性達不到更高的要求。新型單向閥實現(xiàn)單向導通和卸荷于一體，是液壓系

10、統(tǒng)更加簡潔，解決了上述的不足。使產品具有更高的可靠性和更優(yōu)的質量。 </p><p>　　新型單向閥正向的開啟壓力和普通單向閥類似，都比較低，一般在0.1 MPa 左右，它的單向密封性好，常常應用于柱塞式液壓缸或者有外接油箱的液壓千斤頂中，其功用主要表現(xiàn)在需要一定時間保壓、鎖緊的系統(tǒng)，同時需要卸荷的液壓系統(tǒng)中。在柱塞或者千斤頂缸等執(zhí)行元件縮回過程中，單向閥使系統(tǒng)基本處于卸荷狀態(tài)，這樣就解決了普通液控單向閥在柱塞式

11、油缸下落時系統(tǒng)油壓增高導致功率消耗增大、油液發(fā)熱等問題。相對于設計專門的液壓回路，新型單向閥節(jié)約能源提高產品質量的優(yōu)勢則更加明顯。 </p><p>　　當然，產品在設計過程中也存在諸多不足。相對于原有的單向閥，在閥體和閥口的加工過程中，會帶來一些困難。同時，使用卸荷螺釘，需要選擇合適的密封以提高產品的可靠性。設計的新型單向閥在原理上具有簡便性，可提高整個液壓系統(tǒng)的可靠性和質量。但設計沒有進行樣機驗證，相關參數(shù)有

12、待實驗和生產的檢驗。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1]楊杰，朱紹勝. 一種卸荷式液控單向閥的設計及應用[J]. 機床與液壓，2011，39（2）； </p><p>　　[2]李琛，等.單泵雙路雙腔液壓站的設計[J]. 機床與液壓. 2011（02）； </p><p>　　

13、[3]王正祥.一種系列氣動單向閥的設計[J]. 液壓氣動與密封. 2010（12） ； </p><p>　　[4]卜焰山，等.液控單向閥的應用及故障與排除[J]. 液壓氣動與密封. 2009（04） ； </p><p>　　[5]岳大靈，等液控單向閥三維流動特性可視化分析[J]. 煤礦機電. 2009（02）； </p><p>　　[6]戴遠敏，李建英，劉海之