液控單向閥在鎖緊回路中的控制特性研究

洪麗蘋

摘 要：本文將針對液控單向閥在液壓系統鎖緊回路中的安裝設計方式進行研究，探索在不同的鎖緊回路中，能夠反方向打開液控單向閥的條件，研究液控單向閥在控制壓力中與液壓缸之間的關系和負載水平，明白液壓缸的液壓系統速度比值越大，開啟壓力也就越大，而結構參數中的M值越大，將導致壓力開啟力量不足，不能很好地發揮液體單向閥在鎖緊回路中的重要性和價值。

關鍵詞：液控單向閥；鎖緊回路；控制

中圖分類號：TD421.8 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）05-0060-02

液壓系統當中的液控單向閥又被叫作液壓鎖，這種液控單向閥有著非常好的閉鎖性功能，在液油流動時，能夠在較長時間內保持一定的液壓缸鎖緊狀態，增加液壓缸的封閉性。

1 液控單向閥

液控單向閥是方向控制中閥門的一種。通過液控單向閥，能夠很好地控制液體的流動流速和壓力值，從而讓單向閥門可以向著反方向進行流通，這種閥門的存在對于采礦領域或者機械生產中的液壓支護設備有著非常重要的作用，它和普通的閥門最大的區別點就在于它有一個可以控制油路K，當控制油路的管道沒有接通壓力時，液控單向閥的作用和普通的單向閥門是相同的，壓力油并不可以反方向進行流動，當控制油路中出現了控制壓力的時候，活塞性的頂桿在控制壓力下就會向右移動，頂桿就會頂開單向閥，讓進油口和出油口聯通，如果出油口的壓力比較大的話，那么油液就會朝著相反的方向進行流動[1]。

所以在液控單向閥的鎖緊回路當中，常常會遇到需要克服液壓缸中油液流動速度的不穩定性，單向節流閥在各個鎖緊回路中所安裝的地點位置都是不一樣的，一般分為兩組基本的鎖緊回路，其一是單向節流閥所在液控單向閥和換向閥之間的鎖緊回路，其二是單向節流閥在液壓機液控單向閥之間的鎖緊回路。

2 單向節流閥所在液控單向閥和換向閥間的鎖緊回路

2.1 無桿腔進油，有桿腔回油

如果換向閥向右移位的時候，液壓缸會向前運動，活塞桿也會伸出，這個時候和有桿腔的出口進行連接的液控單向閥就需要向著反方向開啟，如果能夠忽略液控單向閥的芯心和控制活塞時的摩擦力，液態單向閥內的彈簧力和芯心本身的重力的話，對液控單向閥的芯心進行受力分析研究，當液油向著相反的方向流動時，芯心的受力分析可以表示為PK*AK=（PA-PB）*AC+PB*AK，其中PK是液控單向閥的控制壓力值，PA是液控單向閥的反方向進油腔內的壓力值，PB是液控單向閥反方向出油腔內的壓力值，AK是控制活塞那部分所承受的壓力面積值，而AC是單向閥芯心所承受的壓力面積值，當節流閥的壓力損失值為△P時，液控單向閥M=AK/AC，可以忽略流過液控單向閥以及換向閥時所損失的壓力，因此液控單向閥的芯心受力可以表示為（M-）PK=（M-1）△P±*PF，由此可以看出，液態單向閥的控制壓力PK和負載的F壓力值和無桿腔的壓力值PF有這一定的關系，和結構參數M，液態缸的速度比值以及回油腔的阻力值△P具有一定的聯系，一般情況下，M>[2]。

2.2 有桿腔進油，無桿腔回油

如果換向閥向左移動的時候，此時的液壓缸會向后移動，活塞桿會縮回，和無桿腔出口相連接的液控單向閥就需要向著相反的方向開啟，右邊的節流閥壓力損失是△P，P左腔=PK，P右腔=PA，PB=△P，此時的PK=±PF+△P，當液壓缸所承受著的壓力值是正向的負載壓力時，上面公式當中的第一個正負號即為正值，而液控單向閥反方向開啟的條件是在開啟之前的油液必須要保持靜止，△P=0，當液控單向閥反方向開啟時，PK≥PF，這時候的控制壓力值PK≥PF+△P。如果液壓缸所承受的是反方向的負載壓力時，活塞桿此時是受拉抻的狀態，那么上面公式中的第一個正負號即為負號，液控單向閥反方向開啟所需要的條件是PK≥-PF，若是M*-1>0的話，那么不管PK進油腔的控制壓力值有多大，都可以從反方向開啟液控單向閥，此時液控單向開啟時的控制壓力PK≥-PF+△P[3]。

3 單向節流閥在液壓及液控單向閥間的鎖緊回路

3.1 無桿腔進油，有桿腔回油

如果換向閥向右移動，液壓缸向前移動，活塞桿是伸出狀態的時候，和有桿腔的出口相連接的的液控大量閥需要向反方向開啟，依舊可以忽略單向閥和換向閥上面的壓力損失，此時（M-）PK=±*PF-△P，當液壓缸承受正方向的負載時，（M-）PK≥-*PF，不管PK進油腔的值大小，都能夠打開反方向的液控單向閥，如果液壓缸所受的是反方向負載壓力時，PK≥，此時的液控單向閥所需要的控制壓力值為PK=。

3.2 有桿腔進油，無桿腔回油

如果換向閥向左移動時，液壓缸向后移動，而活塞桿這時候會縮回，和無腔口的出口處相連接的液控單向閥此時需要向反方向開啟，右邊的節流控制閥的壓力損失值為△P，此時的PK=±PF-△P，當液壓缸所承受的是正方向的負載壓力時，PK≥PF，而液控單向閥在開啟了以后所需要的控制壓力值為PK≥PF-△P。如果液壓缸所承受的壓力是反方向的負載壓力時，那么不管PK值大小，都可以打開液控單向閥，此時的控制壓力PK≥-PF-△P，所以即使是液控單向閥所安裝的位置不同，但是都不影響反方向打開液控單向閥，只是當液控單向閥在打開時以后，單向節流閥所在的液壓缸以及液控單向閥間的控制壓力必須要小于單向節流閥在液控單向閥以及換向閥鎖緊回路中的控制壓力[4]。

4 液控單向閥的開啟壓力

在流速比較大的液壓控制系統的設計過程中，要計算出當前狀態下的液壓單向閥能否在此刻的鎖緊回路中正常開啟，是否符合反方向開啟的條件，如果此時的桿腔進油或出油狀態能夠正常開啟液壓系統，一定要注意避免讓液控單向閥朝著反方向開啟時的壓力過高，給整套液壓系統造成巨大的能量消耗，減少液壓系統發熱量較大的問題，也就是要去選擇科學合理的結構參數下的液控單向節流閥，從實踐性的研究中發現，內泄式的液控單向閥有時候并不能夠完全正常開啟，或者是開啟以后的液壓系統值會變得更大，應當盡可能選擇帶卸荷單向閥閥芯的液控單向閥。

5 結語

綜上所述，通過對液控單向閥在一般鎖緊回路中的控制特性研究中發現，一定要保證液控單向閥本身具有足夠的控制壓力，避免失壓，查看控制壓力是否符合反方向的開啟要求，通過液控單向閥來控制鎖緊回路中的液壓系統，分析壓力的變化對油路控制的變化程度，減少對液控單向閥的操作失誤，保持液壓控系統的壓力值，提高液壓缸的支撐值，從而實現液壓缸液油回路鎖緊，完成對工藝裝置的補油作業。

參考文獻

[1]蘇沛群，鄧志輝，張西良.液控單向閥在鎖緊回路中的控制特性研究[J].機床與液壓，2014，13：15-18+22.

[2]伍小東，楊尚平，詹磊.幾種典型鎖緊回路的特性分析[J].礦山機械，2010，22：31-34.

[3]韓國瑞，李新平，王大偉，許懷安.液控單向閥應用及動態仿真[J].煤礦機械，2013，01：224-225.

[4]謝文建，蒙小蘇，吳建勝.任意位置過盈鎖緊型液壓缸在液壓鎖緊回路中的應用與研究[J].液壓氣動與密封，2011，12：61-64.