《液压与气压传动技术》换向阀（举一反三考点练）- 讲义

举一反三考点练 《液压与气压传动技术》换向阀-讲义 1.理解换向阀的工作原理。 2.掌握换向阀的图形符号及应用。 知识点一 换向阀的工作原理、分类及图形符号含义 一、工作原理： （1）主要结构：如图1所示。 图1 滑阀式换向阀的主要结构 （2）工作原理：换向阀利用阀芯对阀体的相对移动，控制油口的接通、切断或改变油液流动方向，实现液压执行元件及其驱动机构的启动、停止或运动方向变换。以滑阀式换向阀为例（如图2所示），阀芯上的台肩和阀体上的沟槽不同组合可实现各油口之间的接通与切断。转阀则是通过阀芯相对于阀体的旋转运动实现油路启闭和换向。 图2 滑阀式换向阀 二、分类： （1）按阀芯运动方式：滑阀、锥阀和转阀。 （2）按操纵方式：手动式、机动式、电磁式、液动式、电液式。 （3）按阀芯工作位置和进、出油口通路数：二位二通阀、二位三通阀、二位四通阀、三位四通阀和三位五通阀等。 （4）按安装方式：管式、板式和法兰式。 三、图形符号含义： （1）位：阀芯相对于阀体有几个工作位置，就称为几“位”，用粗实线方框表示，有几个方框就表示有几“位”。 （2）通：换向阀的阀体上与液压系统中主油路相连通的油口称为“通”，有几个油口就称为几“通”，在图形符号里用一个方框上、下两边与外部连接的接口数表示。 （3）封闭与接通表示：方框内的符号“┻”或“┳”表示此油口被阀芯封闭；方框内的箭头表示箭头连接的两油路处于接通状态，但不表示油液实际流向。 （4）油口表示：阀与系统供油路连接的进油口用字母表示；阀与系统回油路连接的回油口用字母表示；阀与液压执行元件连接的工作油口用字母等表示；泄漏油口用字母表示。 （5）常态位：三位阀的中位和二位阀侧面画有弹簧的方框为常态位。 （6）工作位置：靠近控制 (操纵) 方式的方框，为该控制力作用下阀的工作位置。 表1列出了滑阀式换向阀主体部分的结构形式和图形符号。 表1 滑阀式换向阀主体部分的结构形式和图形符号 滑阀式换向阀是通过（ ）来控制油口的接通、切断或改变油液流动方向的 A. 阀芯的旋转 B. 阀芯对阀体的相对移动 C. 锥阀的开闭 D. 弹簧的伸缩 【答案】B 【解析】换向阀利用阀芯对阀体的相对移动，控制油口的接通、切断或改变油液流动方向，滑阀式换向阀也不例外。 1.按阀芯运动方式分类，换向阀不包括以下哪种？（ ） A. 滑阀 B. 球阀 C. 锥阀 D. 转阀 【答案】B 【解析】按阀芯运动方式，换向阀分为滑阀、锥阀和转阀，不包括球阀。 2.三位五通阀中 “五通” 指的是（ ） A. 有五个阀芯工作位置 B. 有五个进油口 C. 阀体上有五个与主油路相连通的油口 D. 有五个回油口 【答案】C 【解析】“通” 指换向阀的阀体上与液压系统中主油路相连通的油口，“五通” 即有五个这样的油口。 3. 换向阀图形符号中，用（ ）表示阀芯的工作位置 A. 粗实线方框 B. 箭头 C. “┻”或“┳” D. 字母 【答案】A 【解析】换向阀图形符号中用粗实线方框表示阀芯的工作位置，有几个方框就表示有几位。 1.三位阀的中位是（ ） A. 常态位 B. 非常态位 C. 不确定 D. 没有特殊意义 【答案】A 【解析】三位阀的中位和二位阀侧面画有弹簧的方框为常态位。 2.管式换向阀是按（ ）进行分类的 A. 阀芯运动方式 B. 操纵方式 C. 阀芯工作位置 D. 安装方式 【答案】D 【解析】按安装方式，换向阀分为管式、板式和法兰式，管式换向阀是按安装方式分类的。 3.以下哪种换向阀操纵方式不属于直接利用人力的（ ） A. 手动式 B. 电磁式 C. 机动式（利用挡块等） D. 脚踏式 【答案】B 【解析】电磁式换向阀是利用电磁力来操纵阀芯运动的，不属于直接利用人力的操纵方式。手动式、脚踏式直接利用人力，机动式利用挡块等间接利用人力来操纵阀芯。 · 换向阀靠阀芯相对阀体移动，控制油液流向，实现执行元件动作控制。 · 按阀芯运动、操纵、工作位置及通路数、安装方式分类，有多种类型。 · 用方框、箭头、特定符号表示位、通、油口开闭及连接状态。 知识点二 换向阀的中位机能 一、定义： 当三位换向阀在常态位上时，各油口的连通方式称为换向阀的中位机能。中位机能不仅在阀芯处于中位时对系统性能有影响，且在换向过程中也有影响。 二、常见三位四通换向阀中位机能及特点： （1）O型（如图3所示）：各油口全部封闭，液压缸两腔封闭，系统保压。启动过程平稳，制动时有较大液压冲击，换向位置精度高。 图3 O型三位四通换向阀的中位机能 （2） H 型（如图4所示）：各油口全部连通，系统卸荷，液压缸成浮动状态。启动有冲击，制动较 O 型平稳，但换向位置变动大。 图4 H型三位四通换向阀的中位机能 （3） P 型（如图5所示）：进油口 P 与液压缸两腔连通，回油口 T 封闭。单杆活塞缸可形成差动回路，双杆活塞缸启动平稳，制动平稳，换向位置变动比 H 型小，应用广泛。 图5 P型三位四通换向阀的中位机能 （4） Y 型（如图6所示）：系统保压，液压缸两腔通回油口 T，液压缸成浮动状态。启动有冲击，制动性能介于O型与H型之间。 图6 Y型三位四通换向阀的中位机能 （5） K 型（如图7所示）：系统卸荷，液压缸一腔封闭、一腔接油箱，两个方向换向时性能不同。 图7 K型三位四通换向阀的中位机能 （6）M 型（如图8所示）：系统卸荷，液压缸两腔封闭。启动过程较平稳，制动性能与 O 型相同，可用于液压泵卸荷、液压缸锁紧的液压回路中。 图8 M型三位四通换向阀的中位机能 三、分析和选择中位机能的考虑因素： （1）系统保压：P口被堵住时，系统保压，液压泵可用于多缸系统。 （2）系统卸荷：P口通畅地与T口相通时，系统卸荷。 （3）换向平稳性与精度：A、B两口都被堵住时，换向易产生液压冲击，不平稳但精度高；A、B两口都通T口时，换向精度低但液压冲击小。 （4）启动平稳性：阀在中位时，液压缸某腔通油箱，启动时因无足够油液缓冲，会导致启动不平稳。 （5）液压缸浮动状态和任意位置处停止：A、B两口互通时，卧式液压缸呈浮动状态；A、B两口堵住或与P口相通（非差动状态）时，可使液压缸在任意位置处停止。 O 型三位四通换向阀中位时的特点是（ ） A. 各油口全部连通 B. 系统卸荷 C. 液压缸两腔封闭，系统保压 D. 液压缸成浮动状态 【答案】C 【解析】O 型三位四通换向阀中位时各油口全部封闭，液压缸两腔封闭，系统保压。 1.H 型三位四通换向阀中位时，以下说法正确的是（ ） A. 启动过程平稳 B. 制动时有较大液压冲击 C. 系统保压 D. 换向位置变动大 【答案】D 【解析】H 型三位四通换向阀中位时各油口全部连通，系统卸荷，液压缸成浮动状态，启动有冲击，制动较 O 型平稳，但换向位置变动大。 2.P 型三位四通换向阀中位时，进油口 P 与（ ）连通 A. 回油口 T B. 液压缸两腔 C. 仅液压缸一腔 D. 无连通油口 【答案】B 【解析】P 型三位四通换向阀中位时进油口 P 与液压缸两腔连通，回油口 T 封闭。 3.Y 型三位四通换向阀中位时，液压缸（ ） A. 两腔封闭 B. 成浮动状态 C. 一腔封闭一腔接油箱 D. 无特殊状态 【答案】B 【解析】Y 型三位四通换向阀中位时系统保压，液压缸两腔通回油口 T，液压缸成浮动状态。 1.K 型三位四通换向阀中位时，系统（ ） A. 保压 B. 压力不稳定 C. 卸荷 D. 无明显变化 【答案】C 【解析】K 型三位四通换向阀中位时系统卸荷，液压缸一腔封闭、一腔接油箱。 2.M 型三位四通换向阀中位时，可用于（ ） A. 使液压缸快速运动 B. 液压泵卸荷、液压缸锁紧 C. 增大系统压力 D. 减小系统流量 【答案】B 【解析】M 型三位四通换向阀中位时系统卸荷，液压缸两腔封闭，可用于液压泵卸荷、液压缸锁紧的液压回路中。 3.若要使换向过程中液压冲击小，但换向精度低，可选择中位机能使（ ）的换向阀 A. A、B 两口都被堵住 B. A、B 两口都通 T 口 C. P 口与 T 口相通 D. P 口与 A、B 口都相通 【答案】B 【解析】A、B 两口都通 T 口时，换向过程中工作部件不易制动，换向精度低，但液压冲击小。 · 三位换向阀常态位各油口连通方式即中位机能，对系统性能和换向过程都有影响。 · 中位机能常见类型及特点如O 型保压、H 型卸荷、P 型可差动等，各有不同特性。 · P口堵则保压，P通T则卸荷。 知识点三 滑阀式换向阀的典型结构 （1）手动换向阀（如图9所示）： 用手动杠杆或脚踏板推动阀芯在阀体内做相对运动实现换向。有弹簧钢球定位式和弹簧自动复位式。适用于动作频繁、工作持续时间短的场合，操作安全，常用于工程机械液压系统。 图9 三位四通手动换向阀 （2）机动换向阀（行程换向阀）： 利用安装在液压设备运动部件上的撞块或凸轮推动阀芯在阀体内做相对运动实现换向，通常是二位的，有常闭和常开两种形式。如图10所示为二位二通机动换向阀。 图10 二位二通机动换向阀 （3）电磁换向阀： 依靠电磁铁吸力推动阀芯在阀体内做相对运动实现换向，操纵借助电信号，方便且易实现自动化。 按使用电源分为交流和直流两种。交流电磁铁启动力大、吸合释放快，但换向冲击大、噪声大、易发热，换向频率低；直流电磁铁工作可靠、噪声小、发热小、换向冲击小，换向频率高，但启动力小、换向时间长，需配直流电源。 工作位置一般为二位和三位，油口通道数多为二通、三通、四通、五通；二位阀有一个电磁铁靠弹簧复位，三位阀有两个电磁铁。 如图11所示为三位四通电磁换向阀。 图11 三位四通电磁换向阀 （4）液控换向阀： 利用控制油路的油液压力推动阀芯在阀体内做相对运动实现换向。换向性能要求较高时，可在阀的两端控制油口各装一只单向节流阀，调节阀芯移动速度，控制换向时间，减小液压冲击。 如图12所示为三位四通液控换向阀。 图12 三位四通液控换向阀 （5）电液换向阀： 如图13所示为弹簧对中型三位四通电液换向阀。 由电磁换向阀（先导阀）和液动换向阀（主阀）组合而成。电磁换向阀改变控制液流方向，液动换向阀切换主油路液流方向。 可用较小电磁铁控制大流量液流，实现换向缓冲，适用于高压、大流量场合。 主阀阀芯对中方式有弹簧对中和液压对中两种，控制油路进油和回油方式分别有内部和外部两种。 图13 弹簧对中型三位四通电液换向阀 电磁换向阀依靠（ ）推动阀芯在阀体内做相对运动实现换向 A. 手动操作 B. 电磁铁吸力 C. 油液压力 D. 撞块推动 【答案】B 【解析】电磁换向阀依靠电磁铁吸力推动阀芯在阀体内做相对运动实现换向。 1.交流电磁铁的特点不包括（ ） A. 启动力大 B. 换向冲击小 C. 吸合释放快 D. 易发热 【答案】B 【解析】交流电磁铁启动力大、吸合释放快，但换向冲击大、噪声大、易发热，换向频率低。 2.直流电磁铁适用于（ ）的液压系统 A. 对换向平稳性要求不高 B. 换向频率低 C. 对换向性能要求较高 D. 流量较小 【答案】C 【解析】直流电磁铁工作可靠，噪声小、发热小、换向冲击小，换向频率高，常用于对换向性能要求较高的液压系统中。 3.液控换向阀利用（ ）推动阀芯在阀体内做相对运动实现换向 A. 手动操作 B. 电磁铁吸力 C. 控制油路的油液压力 D. 撞块或凸轮 【答案】C 【解析】液控换向阀是利用控制油路的油液压力推动阀芯在阀体内做相对运动实现换向的。 1.当换向性能要求较高时，液控换向阀可在（ ）各装一只单向节流阀 A. 进油口 B. 两端控制油口 C. 回油口 D. 工作油口 【答案】B 【解析】当换向性能要求较高时，可在液控换向阀的两端控制油口各装一只单向节流阀，调节阀芯的移动速度，控制换向时间，减小液压冲击。 2.电液换向阀由（ ）组合而成 A. 手动换向阀和机动换向阀 B. 电磁换向阀和液动换向阀 C. 电磁换向阀和手动换向阀 D. 液动换向阀和机动换向阀 【答案】B 【解析】电液换向阀是由电磁换向阀（先导阀）和液动换向阀（主阀）组合而成的。 3.电液换向阀适用于（ ）的场合 A. 低压、小流量 B. 低压、大流量 C. 高压、大流量 D. 高压、小流量 【答案】C 【解析】电液换向阀可用较小的电磁铁控制大流量的液流，还能实现换向缓冲，适用于高压、大流量的场合。 · 手动换向阀：通过手动杠杆或脚踏板推动阀芯，有定位和复位式。 · 机动换向阀：利用撞块或凸轮推动阀芯，多为二位，有常闭和常开形式。 · 电磁换向阀：靠电磁铁吸力推动阀芯，分交直流，特性不同，工作位置和油口通道多样。 · 液控和电液换向阀：液控靠油液压力推动，可装节流阀；电液由电磁和液动组合，适用于高压大流量。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$