多种控制阀的性能及应用分析

加工用夹具设计时，除了要使用气动/液压元件、卡盘/涨套等常用标准件，各类阀的应用也需要关注。液压阀一般用来控制液压系统中油液的流动方向或调节其流量和压力。方向控制阀作为液压阀的一种，则是利用流道的更换控制着油液的流动方向。

单向型方向控制阀是只允许气流沿一个方向流动的方向控制阀，如单向阀、梭阀、双压阀等。

换向型方向控制阀是可以改变气流流动方向的方向控制阀，简称换向阀。

按照控制方式还可分为电磁阀，机械阀，气控阀，人控阀。

单向型方向控制阀

单向阀

单向阀是气流只能朝一个方向流动，而不能反向流动的阀。单向阀常与节流阀组合，用来控制执行元件的速度。

1、组成：阀体、阀芯、弹簧等。

2、作用：只允许液流一个方向流动，反向则被截止。

3、工作原理：正向导通、反向截止。

4、应用：常被安装在泵的出口，一方面防止压力冲击影响泵的正常工作，另一方面防止泵不工作时系统油液倒流经泵回油箱。被用来分隔油路以防止高低压干扰。

液控单向阀

液控单向阀是依靠控制流体压力，可以使单向阀反向流通的阀。这种阀在煤矿机械的液压支护设备中占有较重要的地位。

液控单向阀与普通单向阀不同之处是多了一个控制油路K，当控制油路未接通压力油液时，液控单向阀就象普通单向阀一样工作，压力油只从进油口流向出油口，不能反向流动。

当控制油路有控制压力输入时，活塞顶杆在压力油作用下向右移动，用顶杆顶开单向阀，使进出油口接通。若出油口大于进油口就能使油液反向流动。

1、组成：普通单向阀+小活塞缸 内泄式和外泄式。

2、工作原理：

a. 无控制油时，与普通单向阀一样

b. 通控制油时，正反向都可以流动。

3、应用：

a、保持压力。

b、液压缸的“支承”。

c、实现液压缸锁紧。

d、大流量排油。

e、作充油阀。

f、组合成换向阀。

换向阀

手动换向阀

手动换向阀是手动杠杆操作的方向控制阀，在液压系统中起换向（改变液流方向）和开关（接通或切断液流）作用。

机动换向阀

机动换向阀又称行程阀，主要用来控制机械运动部件的行程，借助于安装在工作台上的档铁或凸轮迫使阀芯运动，从而控制液流方向。

电磁换向阀

电磁换向阀是利用电磁铁吸力推动阀芯来改变阀的工作位置。它可以改变控制液流的方向，从而改变液动换向阀的位置。

由于操纵液动换向阀的液压推力可以很大，所以主阀可以做得很大，允许有较大的流量通过。这样用较小的电磁铁就能控制较大的液流。

其它阀门

按阀的工作位置分类 阀的工作位置称为“位”，有几个切换工作位置的阀就称为“几位”阀。经常使用的有“二位”阀和“三位”阀。阀在未加控制信号或被操作时所处的位置称为零位。

按阀的接口数目分类阀的接口（包括排气口）称为“通”，阀的接口包括入口、出口和排气口，但不包括控制口。常见的阀有两通、三通、四通、五通。

二位二通换向阀

原理：它是一种直动和先导式相结合的原理，当入口与出口没有压差时，通电后，电磁力直接把先导小阀和主阀关闭件依次向上提起，阀门打开。

当入口与出口达到启动压差时，通电后，电磁力先导小阀，主阀下腔压力上升，上腔压力下降，从而利用压差把主阀向上推开；断电时，先导阀利用弹簧力或介质压力推动关闭件，向下移动，使阀门关闭。

二位四通换向阀

二位四通换向阀是一种采用直流电机驱动阀芯移动，以开闭供油管道或转换供油方向的一种集成化的换向控制装置；即使在恶劣的工作条件下（如低温或高粘度油脂），动作仍相当可靠。

该阀适用于公称压力为40MPa以下的干、稀油集中润滑系统以及液压系统的主支管路中，同时也可作二位四通，二位三通和二位二通三种型式使用。

三位四通换向阀

三位四通换向阀：是指阀有三个工作位状态，有四个油口（一般两进两出），分别用P、T、A、B表示，P为进油口，T为回油口、AB分别接执行元件的上下两腔，阀自然位置时在中位。阀的结构见示意图：

根据换向方式分不同可分为：电磁式、电液式、手动式三种。工作原理如下：

三位四通电磁换向阀

三位四通电磁换向阀有三个缺点：体积大，不防振，防水性能差，其使用环境受到极大的限制。

新型三位四通电磁换向阀在结构设计，工艺设计，材料选用等方面作了重大改进。体积比传统电磁阀减小1/3，具有很强的防振防水性能。

三位五通换向阀

三位，是指此换向阀有三个位置，左位，中位，和右位。五通，表示一共有五个接口，也就是此电磁阀上面有五个油口与系统管路连接。其工作原理如下：

由于操纵液动换向阀的液压推力可以很大，所以主阀可以做得很大，允许有较大的流量通过。这样用较小的电磁铁就能控制较大的液流。