壓力和流量控制閥.ppt

液壓控制閥 壓力控制閥 概述 概念在液壓系統(tǒng)中 用來(lái)控制油液壓力的高低 或利用壓力的變化實(shí)現(xiàn)某種動(dòng)作的閥 統(tǒng)稱為壓力控制閥 常見(jiàn)的壓力控制閥按功用分為 溢流閥 減壓閥 順序閥 壓力繼電器等 共同特點(diǎn)都是利用油液的壓力與閥中的彈簧力相平衡這一原理來(lái)工作 溢流閥 主要作用 用途較多 主要是在溢去多余油液的同時(shí) 使泵的供油壓力得到調(diào)整并保持恒定 類型 直動(dòng)型先導(dǎo)型 直動(dòng)型溢流閥 組成 工作原理 P k x x0 AP 入口壓力K 彈簧剛度X 閥芯移動(dòng)產(chǎn)生的彈簧的壓縮量X0 彈簧的預(yù)壓縮量A 閥芯的通流面積由于x變動(dòng)很小 所以認(rèn)為閥的進(jìn)口壓力基本保持不變 直動(dòng)型溢流閥 特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 反映靈敏 但溢流量發(fā)生變化時(shí) 會(huì)造成P的波動(dòng) 而且彈簧剛度大 調(diào)整費(fèi)力應(yīng)用低壓 小流量處 先導(dǎo)型溢流閥 組成工作原理先導(dǎo)閥的作用是控制和調(diào)節(jié)溢流壓力 主閥的作用則在于溢流特點(diǎn)主閥和先導(dǎo)閥的彈簧剛度都較小噪音小 壓力穩(wěn)定 響應(yīng)慢 靈敏度低于直動(dòng)型應(yīng)用壓力大 流量大的場(chǎng)合 思考 先導(dǎo)型溢流閥的外控口接油箱 會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象 如果接一個(gè)直動(dòng)型的溢流閥會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象 典型應(yīng)用 為定量泵系統(tǒng)溢流穩(wěn)壓 為變量泵系統(tǒng)提供過(guò)載保護(hù) 典型應(yīng)用 使泵卸荷 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)壓 造成背壓 改善執(zhí)行件運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性 又稱 電磁溢流閥 溢流閥的性能 指標(biāo)很多 主要有如下幾個(gè) 壓力 流量特性 P qv 又稱溢流特性指溢流閥入口壓力與流量之間的變化關(guān)系 即穩(wěn)壓性能理想的曲線是一直線實(shí)際曲線 圖示 靜態(tài)特性 是指元件或系統(tǒng)在穩(wěn)定狀態(tài)下的性能 定量說(shuō)明p q曲線 以錐形閥芯為研究對(duì)象 受力如圖穩(wěn)定溢流時(shí) 閥芯受力平衡 開(kāi)始溢流時(shí) x 0 這時(shí)的進(jìn)口壓力稱為開(kāi)啟壓力 上面兩式相減 得到閥口開(kāi)度為x時(shí)的表達(dá)式 錐閥閥口的通流截面積 閥口流量計(jì)算公式 溢流閥的性能 先導(dǎo)型比直動(dòng)型更平緩 主要不同時(shí)主閥芯上腔的壓力P2 0 取決于先導(dǎo)閥的預(yù)壓縮量由于主閥的彈簧剛度k 小 所以 當(dāng)開(kāi)度x 即流量 變化時(shí) 入口壓力p變化很小 即曲線平緩 p q曲線表明 閥口的壓力隨著溢流量的增減而增減 溢流量為額定值 全溢流量qn 所對(duì)應(yīng)的壓力為調(diào)定壓力pn 調(diào)定壓力與開(kāi)啟壓力p0之差 調(diào)壓偏差開(kāi)啟壓力p0與調(diào)定壓力之比 開(kāi)啟比 先導(dǎo)型曲線平緩 調(diào)壓偏差小 開(kāi)啟比大 所以穩(wěn)壓性能優(yōu)于直動(dòng)型 先導(dǎo)型溢流閥宜用于系統(tǒng)溢流穩(wěn)壓 直動(dòng)型溢流閥因靈敏度高 宜用作安全閥 調(diào)節(jié)手輪 調(diào)節(jié)x0 可以得到一組曲線 最小調(diào)定壓力到最大調(diào)定壓力之間的范圍 調(diào)壓范圍 更換彈簧可以擴(kuò)大調(diào)壓范圍 但在調(diào)壓范圍內(nèi) 壓力升降要平穩(wěn) 且無(wú)突跳和遲滯現(xiàn)象 溢流閥的性能 啟閉特性溢流閥開(kāi)啟和閉合的全過(guò)程中的p q特性開(kāi)啟和閉合時(shí) p q曲線不重合 摩擦力的原因開(kāi)啟壓力 閉合壓力 閥口完全關(guān)閉時(shí)溢流閥入口壓力 調(diào)定壓力與閉合壓力的比值 閉合比 在某溢流量下 兩曲線壓力坐標(biāo)的差值 不靈敏區(qū) 因?yàn)閴毫υ诖朔秶鷥?nèi)變化時(shí) 閥口開(kāi)度無(wú)變化 它的存在相當(dāng)于加大了調(diào)壓偏差 并加劇了壓力波動(dòng)為了保證溢流閥具有良好的靜態(tài)特性 一般規(guī)定 開(kāi)啟壓力比 90 閉合壓力比 85 其它靜態(tài)性能指標(biāo) 流量許用范圍一般指額定流量的15 100 在此流量范圍內(nèi)工作 其壓力應(yīng)當(dāng)平穩(wěn) 噪聲小 卸荷壓力溢流閥的遙控口與油箱連通后 油泵處于卸荷狀態(tài) 溢流閥進(jìn)出油口壓力之差 稱為卸荷壓力 卸荷壓力越小 系統(tǒng)發(fā)熱越小一般不大于0 2MPa 最大不超過(guò)0 45MPa 溢流閥的性能 動(dòng)態(tài)性能 指在系統(tǒng)壓力突變時(shí) 閥在響應(yīng)過(guò)程中所表現(xiàn)的性能 性能測(cè)試方法 幾個(gè)性能指標(biāo) 壓力超調(diào)量最大峰值與調(diào)定壓力之間的差值 越小 壓力穩(wěn)定性越好 過(guò)渡時(shí)間壓力從開(kāi)始升高達(dá)到穩(wěn)定在調(diào)定壓力所需時(shí)間 越小 靈敏度越高 壓力穩(wěn)定性溢流閥在調(diào)壓狀態(tài)下工作時(shí) 由于泵的壓力脈動(dòng)引起系統(tǒng)壓力在調(diào)定壓力附近產(chǎn)生有規(guī)律的波動(dòng) 表針擺動(dòng) 此壓力振擺的大小標(biāo)志閥的穩(wěn)定性一般溢流閥的壓力擺動(dòng)應(yīng)小于0 2MPa 溢流閥的選擇 1 選壓力 根據(jù)要溢流的壓力選擇溢流閥的調(diào)整范圍 常見(jiàn)調(diào)整范圍 0 7MPa 7 14 14 21 21 28 28 35 也有大范圍可調(diào)的 調(diào)整精度低 2 根據(jù)溢流流量選擇通徑 3 根據(jù)安裝形式選擇安裝形式 板接 管接 順序閥 作用及分類 作用利用壓力的變化來(lái)控制油路的通斷 相當(dāng)于一個(gè)開(kāi)關(guān)閥門 控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)按順序動(dòng)作 分類按結(jié)構(gòu)直動(dòng)型先導(dǎo)型按控制油源內(nèi)控式外控式 工作原理和組成 直動(dòng)型符號(hào) 直動(dòng)型 先導(dǎo)型順序閥職能符號(hào) 順序閥的特點(diǎn) 依靠進(jìn)口壓力控制閥的啟閉 串聯(lián)在系統(tǒng)中 出油口為壓力油 常態(tài)下是閉合的 順序閥結(jié)構(gòu)上與溢流閥十分相似 但在功能和性能上有很大差別溢流閥出口接油箱 順序閥出口接下一級(jí)液壓元件 溢流閥采用內(nèi)泄 順序閥一般采用外泄 溢流閥主閥芯遮蓋量小 順序閥主閥芯遮蓋量大 溢流閥打開(kāi)時(shí)閥處于半打開(kāi)狀態(tài) 主閥芯開(kāi)口處節(jié)流作用強(qiáng) 順序閥打開(kāi)時(shí)閥芯處于全打開(kāi)狀態(tài) 主通道節(jié)流作用弱 順序閥的典型應(yīng)用 控制多缸順序動(dòng)作 起平衡作用 進(jìn)程 A先動(dòng) 到終點(diǎn)后 B在動(dòng) 回程 同時(shí)動(dòng)作 減壓閥 作用 組成 工作原理 作用 減壓 將較高的入口壓力P1減低為較低的出口壓力P2 穩(wěn)壓 將出口壓力穩(wěn)定在所調(diào)整的數(shù)值上 原理 以出口處的壓力為控制信號(hào) 自動(dòng)調(diào)整主閥閥口的縫隙開(kāi)度 保證出口處的壓力恒定 減壓閥的工作是有條件的 只有當(dāng)減壓閥的進(jìn)口壓力 其調(diào)定壓力0 3 0 5MPa時(shí) 減壓閥的先導(dǎo)閥開(kāi)啟 主閥芯處于工作狀態(tài) 此閥才能起到減壓作用 當(dāng)進(jìn)口壓力 出口壓力 或 出口壓力 0時(shí) 減壓閥失去作用 當(dāng)負(fù)載壓力 調(diào)定壓力 或?yàn)闊o(wú)窮大 活塞到終點(diǎn) 時(shí) 出口油路的油液不再流動(dòng) 閥處于工作狀態(tài) 出口壓力為調(diào)定壓力 此時(shí)流經(jīng)減壓閥口通向負(fù)載的流量 0 但仍有極少數(shù)的油流經(jīng)先導(dǎo)閥的泄油口回油箱 保持減壓閥處于工作狀態(tài) 減壓閥上設(shè)置遠(yuǎn)程控制口 可以接受遠(yuǎn)程控制 原理與遠(yuǎn)程控制的溢流閥相同 減壓閥的主要特點(diǎn) 閥口常開(kāi) 從出口引壓力油控制閥口的開(kāi)度 是閥口壓力恒定 泄油單獨(dú)接入油箱 減壓閥上設(shè)置遠(yuǎn)程控制口 可以接受遠(yuǎn)程控制 原理與遠(yuǎn)程控制的溢流閥相同 減壓閥的典型應(yīng)用 用于保證某一支路獲得較低壓力 如定位夾緊 潤(rùn)滑等 獲得穩(wěn)定低壓 壓力繼電器 功用 組成和工作原理 功用 是一種液 電信號(hào)轉(zhuǎn)換元件當(dāng)其入口壓力達(dá)到一定數(shù)值時(shí) 觸動(dòng)電器開(kāi)關(guān)發(fā)出電信號(hào) 操縱電器元件 以實(shí)現(xiàn)順序動(dòng)作或其安全保護(hù)作用組成 工作原理 壓力繼電器的一般符號(hào) 任何壓力繼電器都是由壓力 位移轉(zhuǎn)換裝置和微動(dòng)開(kāi)關(guān)組成 其中壓力 位移轉(zhuǎn)換裝置有柱塞式 膜片式 彈簧管式 波紋管式等 壓力繼電器的性能 主要有兩項(xiàng)調(diào)壓范圍 即發(fā)出電信號(hào)的最低和最高 液壓控制閥 流量控制閥 功用及種類 功用改變閥口的通流面積的大小或通流通道的長(zhǎng)短來(lái)改變液阻 從而控制通過(guò)閥的流量 達(dá)到調(diào)節(jié)執(zhí)行元件 液壓缸或液壓馬達(dá) 的運(yùn)動(dòng)速度的目的種類節(jié)流閥調(diào)速閥組合閥 節(jié)流閥 節(jié)流閥 組成節(jié)流口 芯 調(diào)節(jié)元件工作原理符號(hào) 各種節(jié)流口的形式 節(jié)流閥存在的不足 執(zhí)行元件負(fù)載發(fā)生變化 會(huì)使節(jié)流閥出口的壓力發(fā)生變化 節(jié)流口前后壓差也就隨之變化 因此 進(jìn)入執(zhí)行元件的流量就時(shí)大時(shí)小 造成運(yùn)動(dòng)速度不平穩(wěn)調(diào)速閥可以解決這個(gè)問(wèn)題 調(diào)速閥 組成和工作原理 屬于組合閥 定差減壓閥和節(jié)流閥節(jié)流閥調(diào)節(jié)流量 定差減壓閥消除負(fù)載變化對(duì)節(jié)流閥輸出流量的影響行程限位器 防止液壓缸再啟動(dòng) 停止后 時(shí)前沖 小結(jié) 單向閥 分兩類普通單向閥只允許液流向一個(gè)方向通過(guò)液控單向閥既有普通單向閥的功能 并且只要在控制口通以一定壓力的油液 液流反向也能通過(guò) 換向閥 既可以用來(lái)使執(zhí)行元件換向 也可以用來(lái)切換油路 在各種換向閥的結(jié)構(gòu)形式中 滑閥式用的最多 而在各種操縱形式的換向閥中 電磁閥和電液換向閥用的較多 換向閥的 位 通 中位機(jī)能 概念非常重要 它們對(duì)各種形式的換向閥均有相同的意義一般來(lái)說(shuō) 換向閥那邊有動(dòng)力就在那個(gè)位置工作 如 對(duì)于電磁閥 當(dāng)左邊得電時(shí) 換向閥在左邊工作 當(dāng)右邊得電時(shí) 換向閥在右邊工作 在常位態(tài)下 對(duì)于三位閥 在中位工作 對(duì)于二位閥 則在靠彈簧的一邊工作 溢流閥 利用作用于閥芯的進(jìn)油口的壓力與彈簧力相平衡來(lái)工作的 當(dāng)進(jìn)油口的壓力低于彈簧力時(shí) 閥口關(guān)閉 相反 則打開(kāi)彈簧力可以調(diào)整 故所控制的液壓力也可以調(diào)整溢流量改變引起的壓力變化的大小 主要取決于主閥芯上彈簧的剛度 彈簧剛度越小 壓力變化也越小 所以 先導(dǎo)型溢流閥較直動(dòng)型溢流閥穩(wěn)壓性能好 先導(dǎo)型溢流閥有一個(gè)遙控口 通過(guò)它可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)壓 或使液壓泵卸荷 減壓閥 定值減壓閥是利用液流通過(guò)閥口縫隙所形成的液阻使出口壓力低于進(jìn)口壓力 并使出口壓力基本保持不變其閥口常開(kāi) 只有主油路的壓力高于減壓閥調(diào)定壓力才工作 反之減壓閥就相當(dāng)于一個(gè)通道 進(jìn)出口壓力由負(fù)載決定 順序閥 在油路中相當(dāng)于一個(gè)以油液壓力作為信號(hào)來(lái)控制油路通斷的液壓開(kāi)關(guān) 它與溢流閥的工作原理基本相同閥口常閉 只有控制油壓高于順序閥調(diào)定壓力 進(jìn)出油口才接通 壓力繼電器 將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的轉(zhuǎn)換裝置 當(dāng)作用于壓力繼電器上的控制油壓升高時(shí) 或降低時(shí) 壓力繼電器便發(fā)出電信號(hào) 節(jié)流閥 油液在流動(dòng)時(shí) 通過(guò)的流量與其液阻