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发表于 2007-7-22 21:45:31
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来自： 中国辽宁大连
液控单向阀和换向阀的合理配合及使用分析 - Z1 j6 r3 j2 o9 {' N
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和大家一样我看到的教课书，也都是说液控单向阀要配合Y H型 换向阀使用 ，至于M O型 换向阀配合液控单向阀使用情况没有提及，专家教授也说M O 换向阀配合液控单向阀是不正规用法，多数网友认为液控单向阀只能配合Y H型 换向阀使用，然而据有些网友说确有M O 换向阀配合液控单向阀使用实例。那么M O 换向阀到底能否配合液控单向阀使用，在此我想谈一下个人对液控单向阀和换向阀的合理配合及使用问题的一点粗浅认识。7 j$ E8 ~: X# b9 _' X7 {4 i9 K
( l, X3 L; Q; T. b* ~
个人认为：液控单向阀的作用有两个一是支撑， 二是保压。# j' U- A% L6 \+ W8 [/ z1 ^
所谓支撑，就是指液控单向阀在系统中的作用是确保执行机构在受外力作用下保持原有位置不变。
# w0 N u# ?6 ~4 h所谓保压，就是指液控单向阀在系统中的作用是确保执行机构在受外力作用下保持原有压力不变。' K9 D, o( y% T0 h& S& ~# {+ k; y
对于支撑：可以用M O 换向阀配合液控单向阀使用；对于保压：应该用H Y型换向阀配合液控单向阀使用。: ?1 N9 g2 t( p
这就是 液控单向阀常被俗称为液压锁和保压阀的原因。
! y+ C, n5 h- G! Z7 V 一 液控单向阀配合换向阀的使用分析：4 C" e S9 l. R/ }$ w
在定位支撑工况：例如举升重物的工况，液控单向阀的作用是保证重物的停止位置，防止因滑阀泄漏而造成油缸的缓慢下滑。液控单向阀主要起安全作用，而不是起保持系统压力的作用，所以液控单向阀俗称液压锁，此时要用M O 换向阀配合液控单向阀。用M O 换向阀配合液控单向阀（液压锁），当换向阀中位时， 换向阀只需排除少量的液体单向阀阀芯就能关闭，支撑油缸，这个泄漏漏对油缸行程变化影响很小。如果液压锁阀芯因杂物卡住不能关闭时，换向阀中位还可保证重物不能下落。此时如果用Y H换向阀配合液控单向阀，换向阀中位，那将使重物快速下落，易发生事故。（ 油缸顶升一个铰接的钢水包，如果选Y型换向阀，液控单向阀阀芯卡住，3000度钢水可能倾盆而下，想象一下后果吧，让我设计我是不敢用Y H的 ），所以M O 换向阀配合液控单向阀，适用对定位精度要求不高，对安全性要求较高的支撑系统。
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在定压保压工况：例如油压压机系统，液控单向阀的作用是保持系统压力不变。这时是不能用M O 换向阀配合液控单向阀保压。因为 换向阀的背压，单向阀阀芯关闭缓慢，会有少量油液通过换向阀泄漏，因液体不可压缩性，即使少量泄漏也会明显影响系统压力（这一点大家都同意，不用论证）。而使用H Y型换向阀配合液控单向阀（保压阀) ， 当换向阀中位时，因单向阀和控制阀芯的油腔快速直接回油，所以单向阀响应速度快， 可快速关闭，防止系统压力下降。所以H Y换向阀配合液控单向阀，适用于对安全性要求不高对压力稳定性要求较高的定压保压系统。
: f* n! K* {* [- l: X, L0 p$ `* A 二 M O 换向阀配合液控单向阀使用可行性的论证
C! y1 ]$ [. d6 Z1 c: `0 e" K 用数据说话，看图上的题$ ], B9 a! x6 A3 I4 _
开泵 打开阀1 向油缸供油，油缸顶升一个重物G，油缸升起后，完全关闭阀1后停泵（阀1无泄漏） ，& G) @& i! p- H
; o* [4 Y6 G: J$ O* b. t求1 当阀2下位时,（相当M O 换向阀配液控单向阀）求油缸下降位移。
, O9 E% ?' f* ~9 n$ v; J 2当阀2上位时，(相当Y H 换向阀配液控单向阀）求Q2的压力。
; @7 D3 w1 j. @( A z: ~ 先求1 当当阀2下位时，单向阀阀芯受力方程式：/ v% l' f& Q7 l" H) J
F+P2*S-P1*S--f=ma
2 E" v6 N, d' LF：单向阀阀芯弹簧力 F=K*（X +X0) K 弹簧钢度 X0弹簧初始压缩量 t" _' R" s" O; H4 G1 |
f：阀芯移动摩擦力+ z) b4 u1 R) {
m：单向阀阀芯质量8 Q: r3 s( E2 x# p+ e. E
a：单向阀关闭时的加速度
8 ?: a/ ~" _: Ss: ：单向阀阀有效截面积（计算面积）+ n6 Z! w- U+ z C
因单向阀关闭速度缓慢故瞬态液动力很小可忽略
) {$ [* X' Z0 Q! q/ b8 o1 根据F+P2*S-P1*S--f=ma式计算出加速度a6 a5 {. `. G0 g) f6 u
这里P2可实测，P1不易计算，有泄漏时，理论上P1<P2，但因泄漏很小，流速缓慢，故可以认为P1=P2，这样计算损失一点阀芯向下的力，因此忽略同样不大向上摩擦力f做点补偿。即P2*S-P1*S--f=0 。9 H' b ]! H- L/ Q' @: }) F
在单向阀关闭弹簧伸长，F 会变小，因单向阀开度较小忽略F的变化。 # F6 W2 j# c9 g0 Q
得出F=ma
9 E, i! F% n; @; H0 N2 根据x=v*t+1/2*at2公式计算出阀芯关闭的时间t0 w7 s! s& B$ g3 u3 d0 }, B1 o
x：单向阀阀芯的最大开度
2 }6 t9 ~. t- Ht：单向阀阀芯关闭时间8 ^8 U% F( g3 Z% Z
v单向阀阀芯关闭时的初始速度 本例 v =0 x=1/2*at2 (注意 t2 是t的平方）! F9 @9 a& G4 ?4 e4 u
Z# ], b0 \6 w4 X/ q {3 根据Q2泄=Δq* t 公式计算出滑阀泄漏量 Q2泄
' J7 ^- V7 W1 w7 y0 E. \4 根据Q2泄=S2* X2 计算油缸位移 X2 S2为活塞面积 $ T, b0 ?1 N( E
# F- |2 L% E+ ]2 T) e4 o% |滑阀单位时间泄漏量Δq ，可以根据偏心环形间隙泄漏量的公式计算 + R/ p& ]6 l7 y! d7 l3 P9 Y$ c* ~
Δq=π*dδ3Δp(1+1.5ε2）/12μl3 C5 }& O/ E- L. f( U( B' u
d：滑阀阀芯直径5 i' L: E+ |* G( `1 Z) i
δ：阀芯与阀体孔的半径间隙0 l a% a1 p+ j$ H2 R
ε：相对偏心率 ε=e/δ% E. ?) c6 ~+ \: |
e：阀芯中心线与阀体孔中心线的偏心距- o1 Y) |3 ^/ S
l：滑阀的封油长度
4 }! f6 ]; f8 g6 |* t" aμ：油液的动力粘度: I. g( E5 u3 ?& d3 X9 D
间隙泄漏的公式见教科书，在此引用，不做论证,9 L4 u9 Z+ I8 f) G6 N9 v g2 V1 W$ i
采用M型单向阀关闭缓慢，Q1泄和Q2泄的泄漏量近似相等
0 b8 o) P2 e4 l6 {" H" n4 L3 e( ? Q2=Δq* t
* D1 F- L% h: b b& @7 r( S+ ^$ q! ]' I! w1 e
根据以上4个式子，导出照片的油缸位移计算的式子。（我只会用数码相机贴图，不好看将就看吧）4 k* L: e. G# i Z6 n9 H
( |* R( L1 t5 q! y
这里Δq不用计算，可直接引用国家规定滑阀的泄漏量Δq的值，其余X M F S2均可知
+ F6 e3 U( G/ ?0 R 只要计算出的油缸下降量不大，工程上可以接受，那么M O换向阀就可配合液控单向阀用于支撑。* K: l2 }+ Z5 L# d; V
三 液控单向阀配合换向阀使用注意事项
% M, ^, `( R, ^! P1。在单泵多缸共用同一个回油管路时，如果回油阻力较大或系统有冲击压力，这时用Y H换向阀配合液控单向阀，可能会出现液控单向阀因背压影响不能快速关闭或被冲击压力打开的情况，要引起注意，这时应根据具体情况选择开启压力大于冲击压力的液控单向阀，或选用M O 换向阀配合液控单向阀。$ V! K3 P8 a$ z* W, p
2 在油缸受超越负载（负负载）时, H Y型换向阀配合液控单向阀，液控单向阀容易被打开，（类是冲液阀）一般这时液控单向阀起支撑作用，不起保压作用，应用M O 换向阀配合液控单向阀。9 n! N4 K: H! Z
3使用 H Y型换向阀配合液控单向阀，减少换向阀与液控单向阀之间的容积，有利于液控单向阀的快速关闭。
% U) s3 \. z8 e- \) V4 对于安全性没有要求的系统，用H Y型换向阀配合液控单向阀8 v+ R3 i* Z. }. I
补充： 发表于 2007-7-24 07:24 资料 个人空间 短消息
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5 用H Y型换向阀配合液控单向阀A B腔直接回油，布置回油管路要注意管路防止油液流失，使空气侵入。如果换向阀和液控单向阀之间容腔较大，因H Y型换向阀的中位回油问题，可能造成换向阀切换到工作位后建压缓慢影响系统响应性。2 n5 b$ w; I+ o, |7 B5 v
6 再发个原创的观点：在对安全性和位置精度均有要求的的系统，个人认为 用过渡机能是 Y H的 中位机能O M换向阀和液控单向阀配合, 并且使换向阀缓慢换向，（手动换向阀换向较慢，电磁换向阀用五槽的可以调节换向阀阀芯移动速度，时间的，电液换向阀用带叠加单向节流阀调节换向阀芯移动速度，根据换向阀与液控单向阀容腔大小调节换向时间，）。6 N: m3 J; c* z8 o; X0 }4 Z0 T
我觉得 6 这点很重要，基本解决了O M换向阀和液控单向阀配合使用可行性论证问题。同时根据前述证明我的观点：以M O 换向阀配合液控单向阀，适用对定位精度要求不高，对安全性要求较高的支撑系统。! Z1 f& b% X8 T8 U/ G7 M! w* I
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发表于 2007-7-24 21:18 资料 个人空间 短消息 ) ?$ H* B1 P6 g' l9 c0 x% c6 g, a
4 a' s4 W6 Y: a X' k2 w. t |
% e( B+ |' G6 q. l4 V/ M0 H继续补充一个原创观点：
; j. E1 @& ?" G G5 g+ @: l6 N用液控单向阀的目的：就是定位和保压，油缸达到位置和压力后，在单缸液压系统可以关闭电机和油泵，（用液控单向阀的目的就是为节约能源，若开油泵通过溢流阀保压，液控单向阀就失去意义），单缸系统因为系统有液控单向阀，泵出口可不加单向阀，这样 M O 换向阀配液控单向阀控制油缸的回路，当油缸达到要求压力和位置时，可以先停泵后，电磁阀稍后断电，这样利用M O 换向阀的左位（或右位），将液控 单向阀的单向阀阀芯和控制阀阀芯的油给泄卸掉，其实这时M O 换向阀的左位（或右位）相当Y H的中位，这时O M阀其实就相当Y H阀了，这样既利用 M 回路中位卸荷回路简单 和 O M 阀 的安全性的优点又利用Y H 阀可以让液控单向阀阀芯复位快的优点.8 f8 k/ R7 M' E) V
（有时间补个图）
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Y H换向阀与液控单向阀配合使用也有区别，原因简单 不用啰嗦了
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（未完，有时间继续论证，先抛砖引玉）
5 Q! {* o: _" M# {8 q 论坛举办原创大赛，一个卖液压件的水平实在有限，写不出什么东西，希望网友也能参与论证，共同参与原创大赛。如果您看了，感觉有点启发的话，到时别忘投我一票，奖品诱人那。 / ~6 A" P" j# g X# J
以上是我看
+ B; P0 N9 v6 p: d) M http://www.3dportal.cn/discuz/vi ... 7509&extra=page%3D1; Z- h4 R) z. ?/ L, @) B6 F9 L
http://www.3dportal.cn/discuz/vi ... =%D2%BA%D1%B9%CB%F8. b. Q: p! W% ^2 p" U" J1 t* ~
http://www.3dportal.cn/discuz/vi ... =%D2%BA%D1%B9%CB%F8* w3 t7 @# r" a3 j* u$ @" Y R
后的胡思乱想 ，欢迎网友大力斧正，
, u9 I. B% _4 W8 p注：本文的论证还有经不起推敲的地方，暂时删掉图片 2007-07-25 12：068 b0 Q. e6 L: L7 @* O/ L4 a
4 r2 _6 y$ N" }% F2 M& q[ 本帖最后由 奥凯 于 2007-7-25 12:06 编辑 ] |
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发表于 2007-7-18 18:09:00
发表于 2007-7-18 18:28:59
