什么是方向控制閥？

方向控制閥

方向控制閥（Directional Control Valve, DCV，也叫“換向閥”） 廣泛應用于工業領域，用于控制流體在系統中的流動。它通過啟動、停止和改變內部元件的位置來控制液壓或氣動系統中的流體流動。它通過打開或關閉執行器的端口，允許或限制流體流向執行器。

用于液體和氣體的方向控制閥是不同的。

液體具有較高的壓力，控制液壓系統中的流動方向，它們能夠確定液壓油在回路中的流動路徑，因此方向控制閥的結構更重、更堅固。

而用于 氣體的方向控制閥一般為鋁制 。

我們可以使用方向控制閥將入口流量導向特定的出口端口。方向控制閥可根據某些因素進行分類，如入口控制元件結構、端口或通路數量、位置數量、執行方法和中心位置流量模式。在換向閥中，內部控制元件是滑閥芯、旋轉閥芯或閥球。方向控制閥的結構和設計使其適用于不同的應用場合。

方向控制閥結構

基于端口數

兩通、三通、四通閥。大寫字母 P（泵口）、T（油箱口）、A、B（供油口）或數字 1、2、3、4 顯示在表示連接的方框內。

基于開關位置的數量

方框代表位置。方向控制閥的符號由多個相鄰的方框組成，取決于位置的數量。一個、兩個或三個位置。

基于執行機構

方向控制閥的執行方式多種多樣，包括手動、機械、電氣、氣動和液壓，如下表所示。

當執行器按下時，方向控制閥內部的閥芯會改變位置并控制流體流量。

各種類型的方向控制閥

雙向閥 ：這種類型的閥門可將泵的流量導向回路的兩條路徑中的任何一條。這種閥門使用的閥芯是雙向雙位閥，這些閥門通常是常開的。

三通閥 ：具有三個端口，能阻止或允許流體從入口流向出口，典型的設計包含壓力入口、系統出口和油箱回油口。

四通閥 ：專為雙作用液壓缸或雙向馬達設計，擁有四個接口，其中包括兩個出口、一個壓力入口和一個油箱回油口。

2/2 通閥 用于流體供應的開/關功能。它可以常開或常閉。

3/2 通閥 通常用于控制單作用執行器。可常開或常閉。

4/2、4/3、5/2 和 5/3 通路閥 通常用于雙作用執行器。

舉例說明

舉例 ：請在下面找到一個液壓回路，說明方向控制閥是如何工作的。

在 4/2 換向閥中，4 個端口，2 個位置。

按下控制桿時，方向控制閥改變其位置并控制流體流量。

方向控制閥和流體壓力控制閥

方向控制閥為氣缸驅動提供流路，同時也為油箱提供回流路徑。

流體壓力受控，以執行不同的功能，如泄壓閥、順序閥和平衡閥，具體討論如下。

泄壓閥

泄壓閥用于限制整個系統的壓力，稱為泄壓閥，也稱為安全閥。它可以防止系統壓力升高，造成設備損壞或嚴重危害。

泄壓閥分為 直動式 和 先導式 兩種。泄壓閥是常閉型閥門。

泄壓閥位于泵和方向控制閥之間。

順序閥

順序閥用于確保電路中第一個用戶的一條支線達到一定的壓力水平。 然后按順序供應給第二個用戶。

平衡閥

平衡閥用于避免氣缸不受控制地快速移動。它可以防止快速轉換。 它可將負載保持一段時間，如類似于提升拖拉機或卡車的小車的功能。

為什么需要方向控制閥？

方向控制閥可用于隔離電路的某一分支，可通過機械或電氣控制向溢流閥排氣，在系統中不需要泵的輸送時，它可以讓泵以低壓自由流向儲液器，它還可以啟動、停止、加速、減速和改變液壓執行器的運動方向。

隔離電路分支 ：

確保某一特定部分的液壓回路可以在不影響其他部分的情況下獨立操作。

排氣控制 ：

可通過機械或電氣手段控制溢流閥的排氣過程。

低壓循環 ：

允許泵在不需要高壓輸出的情況下以低壓自由流向儲液器，節省能量。

執行器控制 ：

能夠啟動、停止、加速、減速并改變液壓執行器的運動方向，從而實現復雜的工作流程。

功能與類型

在 控制液壓系統中，方向控制閥的主要任務是控制流體的方向，并選擇性地確定流體在回路中的流動路徑。 根據不同的分類標準，方向控制閥有以下幾種常見類型：

單向閥 ：

只允許流體在一個方向上流動，阻止反向流動。

液控單向閥 ：

可在外部壓力作用下打開，允許雙向流動。

多通閥 ：

如三通或四通閥，用于更復雜的流體路徑控制。

手動閥 ：由人工操作的閥門，適用于簡單或需要人為干預的應用場合。

液控閥 ：依賴于液壓系統內部的壓力變化自動開啟或關閉。

電磁驅動閥 ：利用電磁力驅動閥芯移動，常用于自動化控制系統。

梭閥 ：結合兩個輸入源為一個輸出，通常用于安全或冗余設計。

如何驅動方向控制閥？

方向控制閥的驅動方式有很多種。驅動是將閥元件從一個位置移動到另一個位置的過程。因此，換向閥有四種驅動方式：

手動驅動 ：通過按鈕、杠桿或踏板直接操作。

機械驅動 ：使用彈簧或其他機械裝置實現自動切換。

電磁操作 ：借助電磁線圈產生的磁場來驅動閥芯。

先導操作 ：利用先導壓力差驅動主閥芯的動作。

方向控制閥的工作原理

方向控制閥的工作原理取決于幾個關鍵因素，包括閥芯類型、定位機制、控制方式以及特殊功能。正確的選擇這些參數對于實現適當的流量調節至關重要。

以下是兩種常見的操作方式：

電磁操作閥 ：采用電磁鐵作為動力源，適合集成到電子控制系統中。

先導式操作閥 ：依靠較小的先導閥控制較大主閥的動作，適用于高流量或高壓應用。

根據驅動方式分類

執行是將閥門元件從一個位置移動到另一個位置的過程。

手動

在手動驅動方法中，DCV 閥門通過按鈕、杠桿或踏板驅動

機械式

在機械驅動方式中，使用彈簧或球來驅動方向控制閥，也可以通過先導壓力或使用電磁閥來驅動。

根據內部部件分類

提升閥芯式 ：活塞或球在閥座上來回移動。

旋轉式 ：閥芯繞軸線旋轉。

滑動式 閥芯 ：閥芯在孔內軸向滑動，分為封閉式中心閥芯（阻擋所有閥口）和開放式中心閥芯（所有閥口相互開放）兩種。封閉式中心閥芯在正常位置時會阻擋所有閥口，而開放式中心閥芯在正常位置時，所有閥口都是相互開放的。

總結

總而言之，方向控制閥作為液壓系統的核心組件之一，其種類繁多且功能各異，正確理解和選用合適的方向控制閥對于構建高效可靠的液壓系統至關重要。