单向阀包括通用单向阀和液压单向阀。如果不特别说明,所指的单向阀就是通用单向阀。本文将阐述单向阀和液压单向阀的构造、原理以及应用领域。

单向阀符号(单向阀的职能符号图片)

一 通用单向阀

通用单向阀可以说是液压系统中结构和原理最简单的部件,然而它在系统中不可或缺,对系统的作用可以用“简单直接”来概括。

1、通用单向阀的结构和工作原理

通用单向阀的原理是让油液顺畅地正向流动,反向流体则会被拦截(类似于电路中的二极管)。根据阀芯结构的不同,通用单向阀可分为球形阀或锥形阀两种类型。球形阀结构简单、易于制造,但缺乏导向性且密封性能较差,一般使用较少;锥形阀工艺要求高,但密封性能良好,工程中使用的单向阀大部分是锥形阀结构。通用单向阀根据进出油口方向是否相同,可分为直通式和直角式两种结构,下图展示的是锥形直通单向阀的原理图。

单向阀符号(单向阀的职能符号图片)

该阀主要由阀芯、阀体、阀座和弹簧等结构组成。当高压流体从 P1 进入时,会克服弹簧力推动阀芯,使单向阀开启;当高压流体从 P2 进入时,压力和弹簧力会将阀芯压在阀座上,此时油液处于切断状态。直通式单向阀结构简单、体积小,但易产生噪音和振动,另外更换弹簧也不太方便。而下图展示的直角式单向阀有效降低了振动,并且更换弹簧更为便捷。

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2、通用单向阀产品

除管式单向阀外,单向阀还有许多其他结构形式,比如叠加式、卡装式和板式等。以下列举一些不同结构形式的单向阀产品。

下图为力士乐 M-SR 型卡装式单向阀,适用于阀块内部,有直通和直角两种结构形式。

单向阀符号(单向阀的职能符号图片)

下图为 Z1S 型叠加式单向阀及其符号,可叠加在阀块上使用。

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3、通用单向阀的应用场合

对通用单向阀的要求通常是:开启压力低,反向密封性好,正向流阻小,动作灵敏。通用单向阀应用于不允许油液逆流的情况:用于液压泵出口,防止因系统压力过高导致油液逆流损坏液压泵;隔断不必要的油路连接;利用其良好的密封性发挥保压功能;与其他元件组合成复合阀,如单向节流阀、单向顺序阀等;使用较硬的弹簧时,可用作背压阀。

二 液压单向阀

1、液压单向阀的结构和工作原理

液压单向阀是根据需要,可以实现油液逆向流动的单向阀。下图为液压单向阀的原理图。

单向阀符号(单向阀的职能符号图片)

与通用单向阀不同,液压单向阀增加了控制活塞和控制油口。当控制口没有压力时,该阀发挥通用单向阀的功能;当控制口通入压力油时,推杆会推开单向阀芯,使油液实现逆向流动。

2、液压单向阀产品

下图为力士乐 SV 和 SL 型液压单向阀的原理图及其符号。该阀采用了带卸荷阀芯的结构,避免了控制压力过高。SL 型液压单向阀增加了外泄油口,以避免 A 腔压力油对控制压力造成影响。有关该阀的详细介绍,请参阅相关样本。

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两个液压单向阀可组合成双液压单向阀,也称液压锁。液压锁在机械设备中用于需要锁紧的机构。下图为力士乐 Z2S 型液压锁,该阀采用叠加式结构。

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3、液压单向阀的应用场合

液压单向阀在液压系统中广泛使用,主要利用了锥形阀芯良好的密封性。下图为液压锁的锁紧回路,油缸的位置精度仅取决于油缸内的泄漏,而不受系统泄漏的影响。为了在需要锁紧时液压锁的阀芯能可靠关闭,换向阀中位时应当使 A、B 口都通 T,通常采用“Y”或“H”型机能,并且液压阀和换向阀之间不宜再加其他元件,如节流阀等。

单向阀符号(单向阀的职能符号图片)

除了可以使油缸可靠地定位,液压单向阀还有许多其他应用。例如:防止重物下落,配合蓄能器用在需要保压的场合,在油缸需油量较大时作为充液阀等。