单向阀工作原理与结构图

    单向阀是指依靠介质本身流动而自动开、闭阀瓣，用来防止介质倒流的阀门，又称逆止阀、单向阀、逆流阀、和背压阀。单向阀属于一种自动阀门，其主要作用是防止介质倒流、防止泵及驱动电动机反转，以及容器介质的泄放。单向阀还可用于给其中的压力可能升至超过系统压的辅助系统提供补给的管路上。单向阀主要可分为旋启式单向阀（依重心旋转）与升降式单向阀（沿轴线移动）。

    单向阀的作用是只允许介质向一个方向流动，而且阻止反方向流动。通常这种阀门是自动工作的，在一个方向流动的流体压力作用下，阀瓣打开；流体反方向流动时，由流体压力和阀瓣的自重合阀瓣作用于阀座，从而切断流动。

    单向阀工作原理

    单向阀的作用是控制油液向一个方向流动，反向则截止，故又称止回阀。液压系统对单向阀的主要性能要求是：正向流动阻力损失小，反向密封性能好，动作灵敏。

    图4-13（a）所示为一种管式普通单向阀的结构。压力油从阀体1的进油口P1流入并作用在锥阀上，克服弹簧3的作用力后，顶开阀芯2，经阀芯2上的径向孔A、轴向孔B从阀体右端的出油口P2流出；但是压力油从阀体右端的油口P2流入时，液压力和弹簧力一起使阀芯2压紧在阀座上，油液不能通过。其职能符号如图4-13（c）所示。板式连接单向阀的工作原理与管式单向阀相同，只是将进、出油口开在底平面上，用螺钉把阀体固定在连接板上，如图4-13（b）所示。

    图4-13单向阀工作原理图

    单向阀中的弹簧主要用来克服阀芯的摩擦阻力和惯性力。为了使单向阀工作灵敏可靠，普通单向阀的弹簧刚度较小，以免油液流动时产生较大的压力降。一般单向阀的开启压力范围为0.035～0.05MPa，通过额定流量时的压力损失不应超过0.1～0.3MPa。若将单向阀中的弹簧换成较大刚度的，则阀的开启压力增至0.2～0.6MPa，可将其置于回油路中作背压阀使用。

    单向阀的用途

    单向阀常安装在液压泵的出油口，可防止泵停止时因受压力冲击而损坏，又可防止系统中的油液流失，避免空气进入系统。单向阀还可做保压阀用，对开启压力大的单向阀还可做背压阀用。单向阀与其他元件经常组成复合元件。液控单向阀的应用范围也很广，如利用液控单向阀的锁紧回路、立式设备防止自重下落回路、充液阀回路、旁通放油阀回路以及蓄能器供油回路等。由于液控单向阀的阀芯一般为无间隙的锥阀式，密封性好，泄漏极少，可长时间保压、锁紧，故其又称为液压锁。

    单向阀的常见故障及处理方法：

    a.阀瓣打碎

    引起阀瓣打碎的原因：单向阀前后介质压力处于接近平衡而又互相“拉锯”的状态，阀瓣经常与阀座拍打，某些脆性材料（如铸铁、黄铜等）做成的阀瓣就被打碎。

    预防的办法:采用阀瓣为韧性材料的单向阀。

    b.介质倒流

    介质倒流的原因：1.密封面破坏；2.夹入杂质。

    处理办法：修复密封面和清洗杂质，就能防止倒流。

    单向阀内部结构

    根据内部结构的不同，单向阀可分为球形阀和针形阀两种。

    1、针型阀

    针形单向阀主要由尼龙阀针、阀座、限位环及外壳组成，如下图所示。

    当制冷剂正向流动时，尼龙阀针受制冷剂本身流动压力的作用，被打开推至限位环，单向阀接通。

    当制冷剂反向流动时，尼龙阀针受单向阀两端压力差的作用，被紧紧压在阀座上，单向阀即处于截止状态。

    2、球型阀

    它与针形单向阀的工作原理类似，当制冷剂正向流动时，A侧压力高于B侧压力，钢珠向左移动，制冷剂便由A向B流动，单向阀即处于开启状态；

    而当制冷剂流向发生逆转时，B侧压力高于A侧压力，钢珠向右移动，堵塞了制冷剂流通管路，这时单向阀便处于截止状态。

    单向阀制冷系统位置

    1、冰箱系统

    单向阀的主要作用是防止旋转式压缩机在停机时，其内部大量的高温高压蒸气倒流向蒸发器，使蒸发器升温，从而导致制冷效率降低。在压缩机回气管路中接入单向阀，可使压缩机停转时制冷系统内部高、低压压力能迅速平衡，以便再次启动。

    在电冰箱中还常用到单向阀、压差阀以及二通电磁阀和三通电磁阀等闸阀组件，它们的主要作用就是控制制冷剂的流动。

    单向阀多用在采用旋转式压缩机的制冷系统中，其具体安装位置如图所示。

    单向阀在冰箱系统中的安装位置

    2、空调系统

    用于空调冷暖机，需和四通阀配合使用，一般装在分体机外机上。

    单向阀其实就像一根水管，中间装了一个单向导通的阀门。

    单向阀两端都有两个接口，一根较短的制热毛细管和单向阀并联，这样两端各有一个接口被占用。单向阀剩下的接口一端接较长的制冷毛细管，一端接室内机。

    正常制冷情况下，室内机是制冷，室外机是制热，制冷剂由室外机流入制冷毛细管，再流入单向阀，再流入室内机。

    这时单向阀是导通的，制热毛细管的流量可以忽略，不起作用。

    制热情况下，工况是逆向的，室内机是制热，室外机是制冷，这时四通阀进行换向，制冷剂由室内机流入单向阀，由于单向阀单向截止，制冷剂只能流入和单向阀并联的制热毛细管，再流入制冷毛细管，再流入室外机。

    由于室内机和室外机上面的热交换器表面积不同，在交换角色时需要的毛细管长度不同，单向阀就是改变毛细管的长度。

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