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液壓工作原理

單向閥工作原理與結構圖

添加時間:2018-06-30

    單向閥是指依靠介质本身流动而自动开、闭阀瓣,用来防止介質倒流的阀门,又称逆止阀、單向閥、逆流阀、和背压阀。單向閥属于一种自动阀门,其主要作用是防止介質倒流、防止泵及驱动电动机反转,以及容器介质的泄放。單向閥还可用于给其中的压力可能升至超过系统压的辅助系统提供补给的管路上。單向閥主要可分为旋启式單向閥(依重心旋转)与升降式單向閥(沿轴线移动)。


    單向閥的作用是只允許介質向一個方向流動,而且阻止反方向流動。通常這種閥門是自動工作的,在一個方向流動的流體壓力作用下,閥瓣打開;流體反方向流動時,由流體壓力和閥瓣的自重合閥瓣作用于閥座,從而切斷流動。


    單向閥工作原理

     

    單向閥的作用是控制油液向一个方向流动,反向则截止,故又称止回阀。液壓系統对單向閥的主要性能要求是:正向流动阻力损失小,反向密封性能好,动作灵敏。

     

    图4-13(a)所示为一种管式普通單向閥的结构。压力油从阀体1的进油口P1流入并作用在锥阀上,克服弹簧3的作用力后,顶开阀芯2,经阀芯2上的径向孔A、轴向孔B从阀体右端的出油口P2流出;但是压力油从阀体右端的油口P2流入时,液压力和弹簧力一起使阀芯2压紧在阀座上,油液不能通过。其职能符号如图4-13(c)所示。板式连接單向閥的工作原理与管式單向閥相同,只是将进、出油口开在底平面上,用螺钉把阀体固定在连接板上,如图4-13(b)所示。

單向閥工作原理图

    图4-13單向閥工作原理图

     

    單向閥中的弹簧主要用来克服阀芯的摩擦阻力和惯性力。为了使單向閥工作灵敏可靠,普通單向閥的弹簧刚度较小,以免油液流动时产生较大的压力降。一般單向閥的开启压力范围为0.035~0.05MPa,通过额定流量时的压力损失不应超过0.1~0.3MPa。若将單向閥中的弹簧换成较大刚度的,则阀的开启压力增至0.2~0.6MPa,可将其置于回油路中作背压阀使用。

     

    單向閥的用途

     

    單向閥常安装在液壓泵的出油口,可防止泵停止时因受压力冲击而损坏,又可防止系统中的油液流失,避免空气进入系统。單向閥还可做保压阀用,对开启压力大的單向閥还可做背压阀用。單向閥与其他元件经常组成复合元件。液控單向閥的应用范围也很广,如利用液控單向閥的锁紧回路、立式设备防止自重下落回路、充液阀回路、旁通放油阀回路以及蓄能器供油回路等。由于液控單向閥的阀芯一般为无间隙的锥阀式,密封性好,泄漏极少,可长时间保压、锁紧,故其又称为液压锁。


    單向閥的常见故障及处理方法:


    a.閥瓣打碎

    引起阀瓣打碎的原因:單向閥前后介质压力处于接近平衡而又互相“拉锯”的状态,阀瓣经常与阀座拍打,某些脆性材料(如铸铁、黄铜等)做成的阀瓣就被打碎。

    預防的辦法:采用阀瓣为韧性材料的單向閥。


    b.介質倒流

    介質倒流的原因:1.密封面破坏;2.夹入杂质。

    處理辦法:修複密封面和清洗雜質,就能防止倒流。


    單向閥内部结构


    根据内部结构的不同,單向閥可分为球形閥和針形閥兩種。


    1、針型閥


    针形單向閥主要由尼龙阀针、阀座、限位环及外壳组成,如下图所示。

针形單向閥


    当制冷剂正向流动时,尼龙阀针受制冷剂本身流动压力的作用,被打开推至限位环,單向閥接通。


    当制冷剂反向流动时,尼龙阀针受單向閥两端压力差的作用,被紧紧压在阀座上,單向閥即处于截止状态。


    2、球型閥


球型阀

    它与针形單向閥的工作原理类似,当制冷剂正向流动时,A侧压力高于B侧压力,钢珠向左移动,制冷剂便由A向B流动,單向閥即处于开启状态;


    而当制冷剂流向发生逆转时,B侧压力高于A侧压力,钢珠向右移动,堵塞了制冷剂流通管路,这时單向閥便处于截止状态。


    單向閥制冷系统位置


    1、冰箱系統


    單向閥的主要作用是防止旋转式压缩机在停机时,其内部大量的高温高压蒸气倒流向蒸发器,使蒸发器升温,从而导致制冷效率降低。在压缩机回气管路中接入單向閥,可使压缩机停转时制冷系统内部高、低压压力能迅速平衡,以便再次启动。


    在电冰箱中还常用到單向閥、压差阀以及二通电磁阀和三通电磁阀等闸阀组件,它们的主要作用就是控制制冷剂的流动。


    單向閥多用在采用旋转式压缩机的制冷系统中,其具体安装位置如图所示。


單向閥在冰箱系统中的安装位置

    單向閥在冰箱系统中的安装位置


    2、空調系統


    用于空调冷暖机,需和四通阀配合使用,一般装在分体机外机上。


    單向閥其实就像一根水管,中间装了一个单向导通的阀门。


    單向閥两端都有两个接口,一根较短的制热毛细管和單向閥并联,这样两端各有一个接口被占用。單向閥剩下的接口一端接较长的制冷毛细管,一端接室内机。


    正常制冷情况下,室内机是制冷,室外机是制热,制冷剂由室外机流入制冷毛细管,再流入單向閥,再流入室内机。


    这时單向閥是导通的,制热毛细管的流量可以忽略,不起作用。


    制热情况下,工况是逆向的,室内机是制热,室外机是制冷,这时四通阀进行换向,制冷剂由室内机流入單向閥,由于單向閥单向截止,制冷剂只能流入和單向閥并联的制热毛细管,再流入制冷毛细管,再流入室外机。


    由于室内机和室外机上面的热交换器表面积不同,在交换角色时需要的毛细管长度不同,單向閥就是改变毛细管的长度。


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