滑阀-液压传动基础知识

滑阀

滑阀是通过阀芯在阀体内轴向移动实现油路启闭和换向的方向控制阀，它是液压系统中应用最广泛的阀。

1.       滑阀的工作原理和机能

三位以上滑阀根据其中位结构不同，可分为O、H、Y、C、P、K、N、M、U型等，分别具有不同的职能。

(1)    O型  指在中位时所有油口全部封闭的状态。这时执行机构锁住，不能运动，且执行机构容腔中充满油液，再启动或换向时，仍为连续状态，能使它运动平稳。

(2)    H型  指在中位时所有油口全部连通。此时执行机构停止运动，变为浮动状态，用手摇机构可驱使其移动。压力油卸荷，减少功率消耗。但由于A、B、O连通，执行机构中油液流失，启动时因没有回油阻力而容易发生冲击，因此在H型滑阀的回油路上应施以适当的背压，如设置背压阀。另外，由于液压泵卸荷，应该注意卸荷对系统中其它部分的影响。

(3)    Y型  指在中位时油口A、B、O连通并保持浮动，油口P仍保持压力，由于液压泵没有卸荷，所以不会对系统其它部分产生影响。Y型滑阀经常用作液动换向滑阀的先导阀。

(4)    J型  指在中位时油口P保持压力，A封闭，B、O连通。

(5)    C型  指在中位时油口P、A连通，B、O封闭。

(6)    P型  指在中位时油口P、A、B连通，O封闭。常用于液压缸的差动连接。

(7)    K型  指在中位时油口P、A、O连通，B封闭。

(8)    M型  指在中位时油口P、O连通，A、B封闭。常用于缸或马达停止运动时压力油卸荷的回路。

(9)    U型  指在中位时油口P、O封闭，A、B连通。一般用于液动机在停止位置需浮动的回路。因为液动机中油液没有流回油箱，在换向、启动时仍能起阻尼作用，所以换向启动平稳。

(10) 半开型滑阀  指在某些油口连通时并不将通路完全打开，而是使油液在比较狭窄的半开启通路中流过。如X型滑阀，它的机能与H型滑阀类似，但它在中间状态时各油口之间的通路都比较狭窄，这样由于节流作用使P口仍能保持一定的压力。同时，由于中间位置为半开启状态，在启动和换向时是逐渐打开或关闭的，所以可以起到缓冲作用，避免了换向压力冲击。除此这外，其它机能的滑阀也是半开启型，如YX型、JX型等。

滑阀的特殊机能并不仅限于三位滑阀的中间位置上，也可能在两端位置上，其它类型滑阀也有特殊机能的结构。

2.       滑阀的操纵方法

滑阀一般在弹簧作用力和外部操纵力的作用下实现换位。操纵滑阀的方式大致有以下几种：手动滑阀、机动滑阀、电磁滑阀、液动滑阀、气动滑阀、电液滑阀和机液滑阀。

手动滑阀  它直接用手操纵滑阀换向，有自动复位和定位两种不同的形式。手动换向

(1)    阀结构简单，成本低廉，故障较少，动作可靠。但急剧换向时容易引起冲击压力。在看不到液动机或运动部件的情况下不能使用手动滑阀，它不能用于自动和远程控制。因为操作力受限制，它的压力和流量不能太大。

(2)    机动滑阀  机动滑阀用挡块或凸轮等操纵滑阀换位，一般用来控制机械装置运动的行程，所以又叫行程阀。它结构简单，动作可靠，重复位置精度高，广泛用于机床工作台或主传动回路的切换。但不能有中间停止位置，否则滑阀切换至中间位置时，运动部件停止运动，无法继续推动机动滑阀换向，从而出现换向死点。

(3)    电磁滑阀  它依靠电磁铁的吸力推动滑阀换位。有交流电磁铁和直流电磁铁两种。特点是换向灵敏、迅速，操作方便，便于自动控制和远距离控制，便于集成化。广泛用于机床及自动线的自动控制系统中。但它的可靠性较差。它的电压变动范围不能超过+10%~-15%，否则不能使用。控制环节较多，需经过按钮（或压力继电器、时间继电器、限位开关）——中间继电器——电磁铁——滑阀等，若任何一个元件发生故障都会影响滑阀的切换，因而容易发生事故。另外，它的换向频率不能过高，一般在60次/分以下；因为电磁吸力较小，它的流量不能太大，一般都在63升/分以下；在使用时回油口的背压不能太大，否则易烧毁电磁铁线圈。

其中，交流电磁滑阀换向时间短，约0.01~0.07s，推力大。电器控制系统简单，成本较低。但可靠性较差，工作不稳定，换向冲击大，易产生噪音、铁芯吸不上时容易烧毁，所以寿命较短。直流电磁滑阀工作可靠，当过载、电压过低，或因污物卡住吸不到底时，不会烧毁，换向冲击小，在潮湿环境下工作时，击穿的可能性小，工作寿命长。缺点是换向时间较长，一般为0.1~0.15s，起动力较小，因需要整流装置，所以费用较大。

(4)    液动滑阀  它依靠压力油的作用进行换向。液动滑阀操纵力较大，适用于大流量的高压液压系统。调整控制压力油流入液动滑阀的流量，可以控制滑阀的换向速度，提高换向动作的平稳性，避免液压系统的换向冲击。调节控制压力油流量的节流装置又称为阻尼器。

(5)    电液滑阀  由电磁滑阀和液动滑阀组合而成。上部为电磁阀，它起先导作用，控制控制压力油的流向，操纵下部的主阀即液动滑阀的切换。它综合了电磁滑阀和液动滑阀的特点，适用于大流量的高压系统，而且操纵方便，能远距离控制，换向比较平稳。但它结构复杂，并与电磁滑阀所发生的故障相同。电液滑阀的控制压力油一般为3~8kgf/cm2以上。

(6)    机液滑阀  它以机动滑阀作先导阀，以液动滑阀为主阀实现换向动作。它比电液滑阀换向频率高，工作可靠。并可以克服三位机动滑阀带来的换向死点。

为了完成特殊的动作要求，机液滑阀常常采取一些特殊的结构：

1)      时间控制制动  就是说主阀换向时间是固定的，依靠主阀的换向时间，保证液压缸的换向性能。在机液滑阀中加设阻尼器，可以控制主阀的换向速度和时间。但因此会使主阀的切换需有一定的过渡时间，在这段过渡时间中，液压缸仍按原来的方向继续运动，形成前冲。液压缸运动的速度越快，冲出量越大，因而换向精度较差。它一般用于换向精度要求不高的液压系统。

2)      主阀的快跳  为了缓解加设阻尼器导致过渡时间长的问题，可将换向过程分为两个阶段；第一阶段，滑阀在中间过渡区段实现快跳，缩短换向时间，当越过过渡区段时，则开始由阻尼器控制滑阀切换速度。为进一步缩短主阀的换向时间，有时还可以使其产生二次快跳。工作原理如图。

3)      行程控制制动  它采用二位七通先导阀，除了控制控制压力油外，还控制主油路的回油。它的冲击量小，换向精度高，适用于换向精度要求较高的场合。