[科普中國]-方向控制回路

通過控制進(jìn)入液壓執(zhí)行元件工作介質(zhì)的通、斷或變向來實(shí)現(xiàn)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)執(zhí)行元件的啟動(dòng)、停止或改變運(yùn)動(dòng)方向的回路稱為方向控制回路。常用的方向控制回路有換向回路、浮動(dòng)回路和鎖緊回路。 1

作用①換向回路主要用于變換液壓執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)方向，一般要求換向時(shí)具有良好的平穩(wěn)性和靈敏性。換向回路可采用液壓換向閥等來實(shí)現(xiàn)換向，在閉式液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，可用雙向變量液壓泵和雙向變量液壓馬達(dá)控制工作介質(zhì)的流動(dòng)方向米實(shí)現(xiàn)液壓執(zhí)行元件的換向。②鎖緊回路的功用是使液壓執(zhí)行元件能在任意位置上停留，且停留后不會(huì)因外力作用而移動(dòng)位置。鎖緊的原理就是將液壓執(zhí)行元件的進(jìn)、回油路封閉。③ 浮動(dòng)回路與鎖緊回路相反,它是將液壓執(zhí)行元件的進(jìn)、出油路連通或同時(shí)接通液壓油箱、使其處于無約束的浮動(dòng)狀態(tài)。在自重或負(fù)載的慣性力及外力作用下液壓執(zhí)行元件仍可運(yùn)動(dòng)。2

換向回路換向回路是用于實(shí)現(xiàn)改變執(zhí)行件運(yùn)動(dòng)方向的油路。簡單的換向回路可以通過采用各種換向閥或改變雙向變量液壓泵的輸油方向來實(shí)現(xiàn)。其中換向閥有電磁閥、電液閥、手動(dòng)閥。電磁閥又分直流和交流兩種驅(qū)動(dòng)形式。它的特點(diǎn)是換向動(dòng)作快，有一定沖擊，但交流電磁閥不宜頻繁切換。2

1—液壓泵；2—溢流閥；3—手動(dòng)換向閥； 4—液控?fù)Q向閥；5、6—單向調(diào)速閥； 7、8—行程閥；9—液壓缸

電磁閥通過和手動(dòng)閥配合使用，可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)往返行程的自動(dòng)換向和停止，也可以與行程開關(guān)配合使用，實(shí)現(xiàn)多個(gè)往返行程的自動(dòng)啟動(dòng)和換向，直到需要停止時(shí)方停止。

如圖1所示為連續(xù)往返換向回路，整個(gè)回路由手動(dòng)換向閥3（啟動(dòng)用）、液控?fù)Q向閥4、單向調(diào)速閥5和6、行程閥7和8等組成。當(dāng)操動(dòng)手動(dòng)換向閥3接通油路后，行程閥7接通，控制油推動(dòng)液控?fù)Q向閥4左移，液壓缸9左腔進(jìn)油，推動(dòng)活塞向右移動(dòng)；當(dāng)活塞桿上的撞塊碰到右邊的行程閥8時(shí)，液控?fù)Q向閥4的控制油路接通回油油路，液控?fù)Q向閥在彈簧作用下右移復(fù)位，液壓缸9右腔進(jìn)油，推動(dòng)活塞向左移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)液壓缸9自動(dòng)換向；當(dāng)活塞桿上的撞塊再碰到左邊的行程閥時(shí)，液控?fù)Q向閥4又自動(dòng)換向，達(dá)到液壓缸連續(xù)自動(dòng)換向之目的。

電液閥的換向時(shí)間可以調(diào)整，換向較平穩(wěn)，適合大流量的液壓系統(tǒng)；采用變量液壓泵來換向，換向平穩(wěn)，但不適合頻率需求較高的場合，而且構(gòu)造復(fù)雜。對于換向要求平穩(wěn)可靠和換向精度高的場合，可以采用特殊設(shè)計(jì)的換向閥。這類換向回路分時(shí)間控制制動(dòng)式和行程控制制動(dòng)式。

鎖緊回路鎖緊回路的作用是保證執(zhí)行元件（如液壓缸）停止運(yùn)動(dòng)后不再因外力的作用產(chǎn)生位移或竄動(dòng)。鎖緊回路可以采用液壓元件實(shí)現(xiàn)，如單向閥、液控單向閥、O或M型的中位機(jī)能的換向閥、液壓鎖等。

圖2是采用液控單向閥的鎖緊回路。換向閥3在圖示中位時(shí)，液壓泵1卸荷，液控單向閥4、6處于鎖緊狀態(tài)，封閉了液壓缸的兩腔；當(dāng)換向閥3在左位或右位時(shí)，液控單向閥4和6處于打開狀態(tài)，液壓缸實(shí)現(xiàn)向右或向左運(yùn)動(dòng)。

1—液壓泵；2—溢流閥；3—換向閥 4、6—液控單向閥；5—液壓缸

圖3是采用換向閥的鎖緊回路。它利用O或M型換向閥的中位機(jī)能可以封閉液壓缸的兩腔，使活塞在其行程的任意位置上鎖緊。由于滑閥式換向閥的泄漏，這種回路的鎖緊時(shí)間不會(huì)太長。

浮動(dòng)回路把執(zhí)行元件的進(jìn)、出油口直接連通自行循環(huán)或同時(shí)接通油箱，使之處于無約束的浮動(dòng)狀態(tài)的方向控制回路。通常采用H型換向閥、二位二通閥、補(bǔ)油閥、脫開制動(dòng)器等方法來實(shí)現(xiàn)。多用于工程機(jī)械的回轉(zhuǎn)、起重機(jī)的“拋鉤”（使吊鉤從高處自重下降）、 裝載機(jī)的“撞斗”（料斗無約束自由擺動(dòng)）等工作場 合。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

何星 - 副教授 - 上海交通大學(xué)