液壓閥工作原理及動畫詳解86頁

1、1 2 本章提要本章提要本章提要 節(jié)流口的流量特性；節(jié)流口的流量特性； 流量負(fù)反饋；流量負(fù)反饋； 節(jié)流閥、調(diào)速閥、分流閥等三種流量控制閥的節(jié)流閥、調(diào)速閥、分流閥等三種流量控制閥的 原理、結(jié)構(gòu)、主要性能和應(yīng)用；原理、結(jié)構(gòu)、主要性能和應(yīng)用； 其它液壓閥，如插裝閥、電液比例閥、電液伺其它液壓閥，如插裝閥、電液比例閥、電液伺 服閥的工作原理及應(yīng)用。服閥的工作原理及應(yīng)用。 本章主要內(nèi)容為 ： 本章重點(diǎn)是節(jié)流口的流量特性、流量負(fù)反饋、調(diào)速本章重點(diǎn)是節(jié)流口的流量特性、流量負(fù)反饋、調(diào)速 閥的工作原理和性能。學(xué)習(xí)時應(yīng)從液壓橋路和流量負(fù)反閥的工作原理和性能。學(xué)習(xí)時應(yīng)從液壓橋路和流量負(fù)反 饋等基本概念著手理解這些閥

2、的工作原理。饋等基本概念著手理解這些閥的工作原理。 3 流量控制閥簡稱流量閥，它通過改變節(jié)流 口通流面積或通流通道的長短來改變局部阻力 的大小，從而實(shí)現(xiàn)對流量的控制，進(jìn)而改變執(zhí) 行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動速度。流量控制閥包括節(jié)流閥、 調(diào)速閥、分流集流閥等。本章除討論普通的流 量閥之外，還要簡要介紹插裝閥、電液比例閥 和電液伺服閥。 4 對流量控制閥的主要性能要求是： l）閥的壓力差變化時，通過閥的流量變化小。 2）油溫變化時，流量變化小。 3）流量調(diào)節(jié)范圍大，在小流量時不易堵塞，能得到 很小的穩(wěn)定流量。 4）當(dāng)閥全開時，通過閥的壓力損失要小。 5）閥的泄漏量要小。對于高壓閥來說，還希望其調(diào) 節(jié)力矩要小。 5

3、 對于節(jié)流孔口來說，可將流量公式寫成下列形式: （7.1） m pAKQ 式中: A 閥口通流面積； p閥口前、后壓差； m由節(jié)流口形狀和結(jié)構(gòu)決 定的指數(shù)，0.5ml ； K 節(jié)流系數(shù)。 Q p 圖圖7.1 7.1 節(jié)流口的節(jié)流口的 流量流量- -壓力特性壓力特性 細(xì)長孔細(xì)長孔 m=1 簿壁口簿壁口 m=0.5 6 )( 2 21 ppACQ d 關(guān)于節(jié)流口的流量公式，在流體力學(xué)中已然推導(dǎo) 和證明過，我們只引用其結(jié)論即可。令 , m=0.5流過薄壁小孔的流量公式由式（7.1）變?yōu)? /2 q CK 式中: Cd流量系數(shù)； 油液密度。 在流體力學(xué)中，我們遇到過兩大類節(jié)流口。 一類是。在液壓工程中

4、，往往把這類節(jié) 流口當(dāng)作固定(不可調(diào))節(jié)流器使用。 Q p 細(xì)長孔細(xì)長孔 m=1 簿壁口簿壁口 m=0.5 另一類是。用紊流計算這一類節(jié)流 口的流量。常常把它們作為節(jié)流閥閥口使用。 7 上式也可寫成 m d pACQ) 2 ( 在上式中若m為常數(shù)，且 也是常數(shù)，調(diào)節(jié)A， 則可調(diào)節(jié)通過節(jié)流閥的流量Q。 mp)/2( 需要說明的是流量系數(shù)Cd并不是常數(shù)，節(jié)流口的結(jié)構(gòu)、 形狀、壓力差、油溫都對Cd有影響。精確的Cd值需靠試驗(yàn) 確定。一般Cd=0.60.8。m值也受多種因素影響，一般 m=0.51。一般薄壁節(jié)流口的m為0.5左右。盡管式（7-1） 包含著一些非確定因素，但它畢竟給我們提供了一個對流 量

5、進(jìn)行概略計算的簡明表達(dá)式。 8 液壓系統(tǒng)在工作時，希望節(jié)流口大小調(diào)節(jié)好后，流量 Q穩(wěn)定不變。但實(shí)際上流量總會有變化，特別是小流量時， 影響流量穩(wěn)定性與節(jié)流口形狀、節(jié)流壓差以及油液溫度等 因素有關(guān)。 （1）壓差變化對流量穩(wěn)定性的影響）壓差變化對流量穩(wěn)定性的影響 當(dāng)節(jié)流口前后壓差變化時，通過節(jié)流口的流量將隨 之改變，節(jié)流口的這種特性可用流量剛度T來表征。 Q P mP Q T 1 )/(1 （7.2） 9 tgQ p p Q T 11 m=0.5 Q p 細(xì)長孔細(xì)長孔 m=1 1 2 3 p1p2 1 2 3 簿壁口簿壁口 剛度的物理意義如下： 當(dāng)p有某一增量時，Q值 相應(yīng)的也有某一增量，Q 的增

6、量值越大，說明流量 的變化也就越大，從（7.2） 式看，剛度就越小。反之， 則剛度大。 10 由式（7.2）可知： 流量剛度與節(jié)流口壓差成正比，壓差越大，剛度越大； 壓差一定時，剛度與流量成反比，流量越小，剛度越大； 系數(shù)m越小，剛度越大。薄壁孔（m0.5）比細(xì)長孔（m 1）的流量穩(wěn)定性受P變化的影響要小。因此，為了獲得 較小的系數(shù)m，應(yīng)盡量避免采用細(xì)長孔節(jié)流口，應(yīng)使節(jié)流口 形式接近于薄壁孔口，以獲得較好的流量穩(wěn)定性。 11 （2）油溫變化對流量穩(wěn)定性的影響）油溫變化對流量穩(wěn)定性的影響 油溫升高，油液粘度降低。對于細(xì)長孔，當(dāng)油溫升油溫升高，油液粘度降低。對于細(xì)長孔，當(dāng)油溫升 高使油的粘度降低時

7、，流量高使油的粘度降低時，流量Q Q就會增加。所以節(jié)流通道長就會增加。所以節(jié)流通道長 時溫度對流量的穩(wěn)定性影響大。時溫度對流量的穩(wěn)定性影響大。 對于薄壁孔，油的溫度對流量的影響是較小的，這 是由于流體流過薄刃式節(jié)流口時為紊流狀態(tài)，其流量與 雷諾數(shù)無關(guān)，即不受油液粘度變化的影響；節(jié)流口形式 越接近于薄壁孔，流量穩(wěn)定性就越好。 12 一般節(jié)流閥，只要保持油足夠清潔，不會出 現(xiàn)阻塞。有的系統(tǒng)要求缸的運(yùn)動速度極慢，節(jié)流 閥的開口只能很小,于是導(dǎo)致阻塞現(xiàn)象的出現(xiàn)。 此時，通過節(jié)流閥的流量時大時小，甚至斷流。 （3）阻塞對流量穩(wěn)定性的影響）阻塞對流量穩(wěn)定性的影響 流量小時，流量穩(wěn)定性與油液的性質(zhì)和節(jié)流 口

8、的結(jié)構(gòu)都有關(guān)。 13 產(chǎn)生堵塞的主要原因是： 油液中的雜質(zhì)或因氧化析出的膠質(zhì)等污物堆積在節(jié)油液中的雜質(zhì)或因氧化析出的膠質(zhì)等污物堆積在節(jié) 流縫隙處；流縫隙處； 由于油液老化或受到擠壓后產(chǎn)生帶電的極化分子，由于油液老化或受到擠壓后產(chǎn)生帶電的極化分子， 被吸附到縫隙表面，形成牢固的邊界吸附層，因而影響被吸附到縫隙表面，形成牢固的邊界吸附層，因而影響 了節(jié)流縫隙的大小。以上堆積、吸附物增長到一定厚度了節(jié)流縫隙的大小。以上堆積、吸附物增長到一定厚度 時，會被液流沖刷掉，隨后又重新附在閥口上。這樣周時，會被液流沖刷掉，隨后又重新附在閥口上。這樣周 而復(fù)始，就形成流量的脈動而復(fù)始，就形成流量的脈動; 閥口壓

9、差較大時容易產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象。閥口壓差較大時容易產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象。 14 減輕堵塞現(xiàn)象的措施有： 。一 般取P0.20.3MPa。 。在節(jié)流閥前設(shè)置單獨(dú)的精 濾裝置，為了除去鐵屑和磨料，可采用磁性過濾器。 ，以 減小吸附層的厚度。 。一般通流面積越 大、節(jié)流通道越短、以及水力半徑越大時，節(jié)流口越不 易堵塞。 15 (1)直角凸肩節(jié)流口直角凸肩節(jié)流口 hB；B 閥體沉割槽的寬度。 直角凸肩節(jié)流口直角凸肩節(jié)流口 D 本結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是過流 面積和開口量呈線性結(jié)構(gòu) 關(guān)系，結(jié)構(gòu)簡單，工藝性 好。但流量的調(diào)節(jié)范圍較 小，小流量時流量不穩(wěn)定， 一般節(jié)流閥較少使用。 節(jié)流口是流量閥的關(guān)鍵部位，節(jié)流口形式及其特性 在很大

10、程度上決定著流量控制閥的性能。 16 (2)針閥式（錐形凸肩）節(jié)流口針閥式（錐形凸肩）節(jié)流口 圖圖7.2(a) 7.2(a) 針閥（錐形）節(jié)流口針閥（錐形）節(jié)流口 D h ( a ) 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單， 可當(dāng)截止閥用。調(diào)節(jié) 范圍較大。由于過流 斷面仍是同心環(huán)狀間 隙，水力半徑較小， 小流量時易堵塞，溫 度對流量的影響較大。 一般用于要求較低的 場合 。 17 (3)偏心式節(jié)流口偏心式節(jié)流口 節(jié)流口由偏心的三角溝槽組成。閥芯有轉(zhuǎn)角時，節(jié)流口 過流斷面面積即產(chǎn)生變化。本結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是，小流量調(diào)節(jié)容 易。但制造略顯得麻煩、閥芯所受的徑向力不平衡，只宜用 在低壓場合。 18 (4)軸向三角槽式節(jié)流口軸向三

11、角槽式節(jié)流口 沿閥芯的軸向開若干個三角槽。閥芯做軸向運(yùn)動，即 可改變開口量h，從而改變過流斷面面積。 本節(jié)流口結(jié)構(gòu)簡單，水力半徑大，調(diào)節(jié)范圍較大。 小流量時穩(wěn)定性好，最低對流量的穩(wěn)定流量為50ml/min。 l D h 圖圖7.2(c) 三角槽式節(jié)流口三角槽式節(jié)流口 19 b h a l D h 20 圖圖7.2(d) 7.2(d) 周向縫隙式節(jié)流口周向縫隙式節(jié)流口 (5)周向縫隙式節(jié)流口周向縫隙式節(jié)流口 閥芯上開有狹縫，旋轉(zhuǎn)閥芯可以改變縫隙的通流面積 大小。這種節(jié)流口可以作成薄刃結(jié)構(gòu)，從而獲得較小的穩(wěn) 定流量，但是閥芯受徑向不平衡力，只適于低壓節(jié)流閥中。 21 本結(jié)構(gòu)為薄壁節(jié)流口，壁厚約0.

12、070.09mm，流量受溫 度的影響小、不易堵塞、最低穩(wěn)定流量約20ml/min 。閥芯 的軸向位移可改變節(jié)流口過流斷面的面積。節(jié)流口易變形， 工藝復(fù)雜是本結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)。 (6)軸向縫隙式節(jié)流口軸向縫隙式節(jié)流口 圖圖7.2(e) 7.2(e) 軸向縫隙式節(jié)流口軸向縫隙式節(jié)流口 22 負(fù)載變化引起的流量波動可以通過流量負(fù)反負(fù)載變化引起的流量波動可以通過流量負(fù)反 饋來加以控制。與壓力負(fù)反饋一樣，流量負(fù)反饋饋來加以控制。與壓力負(fù)反饋一樣，流量負(fù)反饋 控制的核心是要構(gòu)造一個流量比較器和流量測量控制的核心是要構(gòu)造一個流量比較器和流量測量 傳感器。流量閥的流量測量方法主要有傳感器。流量閥的流量測量方法主要有

13、“壓差法壓差法” 和和“位移法位移法”兩種。兩種。 23 在主油路中串聯(lián)一個節(jié)流面積A0已調(diào)定的液阻液阻RQ作為流作為流 量一次傳感器量一次傳感器，其壓力差 Pq 代表流量QL； q p Q q p 流量傳感器流量傳感器RQ流量調(diào)節(jié)閥口流量調(diào)節(jié)閥口Rx 24 q p Q q p 流量傳感器流量傳感器RQ流量調(diào)節(jié)閥口流量調(diào)節(jié)閥口Rx 再設(shè)置一個作為流量二次傳感的測壓油缸A，將一次傳 感器輸出的壓差PQ引入該測壓油缸A的兩腔，即可將流量轉(zhuǎn) 化成與之相關(guān)的活塞推力FQ，F(xiàn)Q即為反饋信號。 液阻液阻RQ和壓差和壓差 測量缸測量缸A一起一起 構(gòu)成構(gòu)成“壓差法壓差法” 流量傳感器。流量傳感器。 流量傳感器

14、流量傳感器RQ流量調(diào)節(jié)閥口流量調(diào)節(jié)閥口Rx q p Q q p 恒定所以 固定節(jié)流孔液阻 恒定彈簧力 Q p Q Ap q q 與壓力負(fù)反饋相類似，可用彈簧預(yù)壓力F指作為指令信 號，并與流量傳感器的反饋力FQ共同作用在力比較器上， 構(gòu)成“流量-壓差-力負(fù)反饋”，利用比較信號驅(qū)動流量調(diào) 節(jié)器閥芯（液阻Rx），最終達(dá)到流量自動穩(wěn)定控制之目的。 代表流量大小的代表流量大小的 壓差力 指令力 q p q p 流量傳感器流量傳感器RQ流量調(diào)節(jié)閥口流量調(diào)節(jié)閥口Rx 流量大小流量大小 （壓差力） 指令力 Q q p 流量傳流量傳 感器感器 RQ 流量調(diào)流量調(diào) 節(jié)閥口節(jié)閥口 Rx 代表流量大 小的壓差力 指令

15、力 （2）串聯(lián)）串聯(lián) 減壓式流量減壓式流量 負(fù)反饋控制負(fù)反饋控制 所謂“壓力源串聯(lián)減壓式調(diào)節(jié)”是指系統(tǒng)采用壓力源供 油，流量調(diào)節(jié)閥口Rx與負(fù)載Z相串聯(lián)，此時閥口Rx稱為減壓 閥口。 恒定所以 固定節(jié)流孔液阻 恒定彈簧力 Q p Q Ap q q 當(dāng)負(fù)載流量QL變 化時，流量傳感器RQ 上的壓力差PQ也會發(fā) 生變化，以此為控制 依據(jù)，調(diào)節(jié)減壓閥口 Rx開口度，使流量朝 著誤差減小的方向變 化，從而維持負(fù)載流 量QL基本恒定。據(jù)此 原理設(shè)計而成的流量 閥稱為“調(diào)速閥”。 恒定所以 固定節(jié)流孔液阻 恒定彈簧力 Q p Q Ap q q q p 流量傳感器流量傳感器RQ 流量調(diào)節(jié)閥口流量調(diào)節(jié)閥口Rx

16、代表流量大 小的壓差力 指令力 （2）串）串 聯(lián)減壓式聯(lián)減壓式 流量負(fù)反流量負(fù)反 饋控制饋控制 恒定所以 固定節(jié)流孔液阻 恒定彈簧力 Q p Q Ap q q q p 流量傳感器流量傳感器RQ （3）并聯(lián) 溢流式流 量負(fù)反饋 控制 指令力 代表流量大 小的壓差力 流量調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié) 閥口閥口Rx “流量源并聯(lián)溢流式調(diào)節(jié)”則是指系統(tǒng)用流量源供油，流 量調(diào)節(jié)閥口Rx與負(fù)載Z相并聯(lián)。 此時閥口Rx稱為溢流 閥口。當(dāng)流量QL變化時， 流量傳感器RQ上的壓力差 PQ也會發(fā)生變化，以此作 為控制信號，調(diào)節(jié)溢流閥 口Rx的開口度，使流量朝 著誤差減小的方向變化， 從而維持負(fù)載負(fù)載流量QL 基本恒定。據(jù)此原理設(shè)

17、計 而成的流量閥稱為“溢流 節(jié)流閥”。 圖圖7.3 （4）串聯(lián)與并聯(lián)式對比）串聯(lián)與并聯(lián)式對比 33 與與“壓差法壓差法”相反，本方法是在主油路中串聯(lián)一個壓相反，本方法是在主油路中串聯(lián)一個壓 差差P PQ Q基本恒定，但節(jié)流面積基本恒定，但節(jié)流面積A A0 0可變的節(jié)流口可變的節(jié)流口R RQ Q作為流量的一作為流量的一 次傳感器。因傳感器的壓差恒定，故液阻次傳感器。因傳感器的壓差恒定，故液阻R RQ Q及傳感器閥芯及傳感器閥芯 位移位移x xQ Q將隨負(fù)載流量將隨負(fù)載流量Q QL L而變化。而變化。 常數(shù)式中 m L mm L pKKC xCQ pxKKpAKQ 00 0 0 根據(jù)節(jié)流口流量公式

18、，有：根據(jù)節(jié)流口流量公式，有： 34 通過定壓差的可 變液阻RQ和位移測量 彈簧一起構(gòu)成了具有 “流量-位移-力負(fù)反 饋”的所謂“位移法” 流量傳感器。 為了將一次傳感器的位移信號轉(zhuǎn)換成便于比較的力 信號，再設(shè)置一個傳感彈簧再設(shè)置一個傳感彈簧K KQ Q作為位移作為位移- -力轉(zhuǎn)換的二次傳力轉(zhuǎn)換的二次傳 感器感器，流量QL轉(zhuǎn)換成彈簧力FQ。 QL通過彈簧通過彈簧 油缸使壓油缸使壓 差基本恒差基本恒 定定 傳感器的開傳感器的開 口（位移口（位移x） 與流量與流量Q成成 比例比例 通過另一彈通過另一彈 簧將位移轉(zhuǎn)簧將位移轉(zhuǎn) 化為力化為力 流量流量-位移位移 傳感器傳感器 圖圖7.4 7.4 流量的

19、流量的“位移法位移法”測量與反饋測量與反饋 通過彈簧將通過彈簧將 位移轉(zhuǎn)化為反位移轉(zhuǎn)化為反 饋力饋力 流量一次流量一次 傳感器傳感器 流量調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié) 主閥口主閥口 比例電磁比例電磁 鐵產(chǎn)生流鐵產(chǎn)生流 量指令量指令 先導(dǎo)閥先導(dǎo)閥 圖圖7.4 38 液流從進(jìn)油口流入 經(jīng)節(jié)流口后，從閥的出 油口流出。本閥的閥芯 3的錐臺上開有三角形 槽。轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)手輪1， 閥芯3產(chǎn)生軸向位移， 節(jié)流口的開口量即發(fā)生 變化。閥芯越上移開口 量就越大。 閥芯閥芯 調(diào)節(jié)調(diào)節(jié) 手輪手輪 螺帽螺帽 閥體閥體 (a) 39 當(dāng)節(jié)流閥的進(jìn) 出口壓力差為定值 時，改變節(jié)流口的 開口量，即可改變 流過節(jié)流閥的流量。 節(jié)流閥和其它 閥

20、，例如單向閥、 定差減壓閥、溢流 閥，可構(gòu)成組合節(jié) 流閥。 圖圖 7.57.5 40 圖圖 7.67.6 本節(jié)流閥具有 螺旋曲線開口和薄 刃式結(jié)構(gòu)的精密節(jié) 流閥。轉(zhuǎn)動手輪和 節(jié)流閥芯后，螺旋 曲線相對套筒窗口 升高或降低，改變 節(jié)流面積，即可實(shí) 現(xiàn)對流量的調(diào)節(jié)。 41 流體正向流動 時，與節(jié)流閥一樣， 節(jié)流縫隙的大小可 通過手柄進(jìn)行調(diào)節(jié)； 當(dāng)流體反向流動時， 靠油液的壓力把閥 芯4壓下，下閥芯 起單向閥作用，單 向閥打開，可實(shí)現(xiàn) 流體反向自由流動。 節(jié)流閥芯分成了上閥芯 和下閥芯兩部分。 42 圖圖 7.7 7.7 單向節(jié)流閥單向節(jié)流閥 43 根據(jù)“流量負(fù)反饋”原理設(shè)計而成的流量閥稱為調(diào)速 閥

21、。根據(jù)“串聯(lián)減壓式”和“并聯(lián)分流式”之差別，又分 為調(diào)速閥和溢流節(jié)流閥2種主要類型，調(diào)速閥中又有普通調(diào) 速閥和溫度補(bǔ)償型調(diào)速閥兩種結(jié)構(gòu)。 調(diào)速閥和節(jié)流閥在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用基本相同，主要 與定量泵、溢流閥組成節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)。 節(jié)流閥適用于一般的系統(tǒng)，而調(diào)速閥適用于執(zhí)行元件 負(fù)載變化大而運(yùn)動速度要求穩(wěn)定的系統(tǒng)中。 44 串聯(lián)減壓式調(diào)速閥是由定 差減壓閥1和節(jié)流閥2串聯(lián)而成 的組合閥。 節(jié)流閥1充當(dāng)流量傳感器， 節(jié)流閥口不變時，定差減壓閥2 作為流量補(bǔ)償閥口，通過流量 負(fù)反饋，自動穩(wěn)定節(jié)流閥前后 的壓差，保持其流量不變。因 節(jié)流閥（傳感器）前后壓差基 本不變，調(diào)節(jié)節(jié)流閥口面積時， 又可以人為地改變流量

22、的大小。 圖圖 7.8(a)7.8(a) 45 p1p3 (c) 簡化簡化符號 (b)符號原理符號原理 p1p3p2 圖圖7.8 調(diào)速閥工作原理調(diào)速閥工作原理 1-減壓閥芯；減壓閥芯； 2-節(jié)流閥芯節(jié)流閥芯 a cd 1 A2 e b 2 g h p1 ( a ) p2 A2 結(jié)構(gòu)原理結(jié)構(gòu)原理 46 圖圖 7.87.8 47 (b) 詳細(xì)符號詳細(xì)符號 p1p3 (c) 簡化符號簡化符號 p1p3p2 ( a ) 結(jié)構(gòu)原理結(jié)構(gòu)原理 p1 p3 p2 節(jié)流閥節(jié)流閥減壓閥減壓閥 a cd A2 e b 2 gh A1 1 A3 48 節(jié)流閥芯 桿2由熱膨脹 系數(shù)較大的材 料制成，當(dāng)油 溫升高時，芯

23、桿熱膨脹使節(jié) 流閥口關(guān)小， 能抵消由于粘 性降低使流量 增加的影響。 圖圖 7.97.9 溫度補(bǔ)償調(diào)速閥減壓閥部 分的原理和普通調(diào)速閥相同。 49 先不考慮安全閥 50 分流閥的作用是使液壓系統(tǒng)中由同一個油源向兩個以上 執(zhí)行元件供應(yīng)相同的流量(等量分流)，或按一定比例向兩 個執(zhí)行元件供應(yīng)流量(比例分流)，以實(shí)現(xiàn)兩個執(zhí)行元件的 速度保持同步或定比關(guān)系。集流閥的作用，則是從兩個執(zhí) 行元件收集等流量或按比例的回油量，以實(shí)現(xiàn)其間的速度 同步或定比關(guān)系。分流集流閥則兼有分流閥和集流閥的功 能。它們的圖形符號如圖7.11所示。 分流閥又稱為同步閥，它是分流閥、集流閥和分流集流 閥的總稱。 51 圖7.11

24、 分流集流閥符號 (a)分流閥；(b)集流閥；(c)分流集流閥 52 53 代表兩路負(fù)載流量Q1和Q2大小的壓差值P1和P2同時反饋 到公共的減壓閥芯6上，相互比較后驅(qū)動減壓閥芯來調(diào)節(jié)Q1和 Q2大小，使之趨于相等。 分流閥可以看作是由兩個串聯(lián)減壓式流量控制閥結(jié)合為 一體構(gòu)成的。 該閥采用“流量-壓差-力”負(fù)反饋，用兩個面積相等的固 定節(jié)流孔1、2作為流量一次傳感器，作用是將兩路負(fù)載流量 Q1、Q2分別轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的壓差值P1和P2。 54 與集流閥與分流閥的不同處為： 只能保證執(zhí)行元件回油時 同步。 集流閥裝在兩執(zhí)行元件的 回油路上，將兩路負(fù)載的回 油流量匯集在一起回油； 兩流量傳感器共出口O

25、， 流量傳感器的通過流量Q1 （或Q2）越大，其進(jìn)口壓 力P1（或P2）則越高。因此 集流閥的壓力反饋方向正 好與分流閥相反； 55 分流集流閥又稱同步閥，它同時具有分流閥和集流閥兩者 的功能，能保證執(zhí)行元件進(jìn)油、回油時均能同步。 掛鉤式分流集流閥的結(jié)構(gòu)原理圖。 56 分流時，因P0P1（或P0P2），此壓力差將兩掛鉤 閥芯1、2推開，處于分流工況，此時的分流可變節(jié)流口是由 掛鉤閥芯1、2的內(nèi)棱邊和閥套5、6的外棱邊組成； 57 集流時，因P0P1（或P0P2），此壓力差將掛鉤閥 芯1、2合攏，處于集流工況，此時的集流可變節(jié)流口是由 掛鉤閥芯1、2的外棱邊和閥套5、6的內(nèi)棱邊組成。只能保 證執(zhí)

26、行元件回油時同步。 58 插裝閥又稱邏輯閥，是一種較新型的液壓元插裝閥又稱邏輯閥，是一種較新型的液壓元 件，它的特點(diǎn)是通流能力大，密封性能好，動作件，它的特點(diǎn)是通流能力大，密封性能好，動作 靈敏、結(jié)構(gòu)簡單，因而主要用于流量較大系統(tǒng)或靈敏、結(jié)構(gòu)簡單，因而主要用于流量較大系統(tǒng)或 對密封性能要求較高的系統(tǒng)。對密封性能要求較高的系統(tǒng)。 59 圖7.16 插裝閥的組成 1先導(dǎo)控制閥；2控制蓋板；3邏輯 單元（主閥）、4，閥塊體 插裝閥由控制蓋板、 插裝單元（由閥套、彈 簧、閥芯及密封件組 成）、插裝塊體和先導(dǎo) 控制閥（如先導(dǎo)閥為二 位三通電磁換向閥）組 成。由于插裝單元在回 路中主要起通、斷作用， 故又

27、稱二通插裝閥。 60 圖7.15 插裝閥邏輯單元 7.6.1.1 插裝閥的工作原理插裝閥的工作原理 圖中圖中A和和B為主油路僅有的兩個工作油口，為主油路僅有的兩個工作油口，K為控制油口（與先導(dǎo)為控制油口（與先導(dǎo) 閥相接）。當(dāng)閥相接）。當(dāng)K口回油時，閥芯開啟，口回油時，閥芯開啟，A與與B相通；反之，當(dāng)相通；反之，當(dāng)K口進(jìn)油口進(jìn)油 時，時，A與與B之間關(guān)閉。之間關(guān)閉。 二通插裝 閥相當(dāng)于 一個液控 單向閥。 61 7.6.1.2 方向控制插裝閥方向控制插裝閥 圖7.17 插裝閥用作方向控制閥 （a）單向閥；(b)二位二通閥 62 7.6.1.2 方向控制插裝閥方向控制插裝閥 圖7.17 插裝閥用作

28、方向控制閥 (c)二位三通閥;(d)二位四通閥 63 圖7.18 插裝閥用作壓力控制閥 （a）溢流閥；(b)電磁溢流閥 7.6.1.3 壓力控制插裝閥壓力控制插裝閥 64 7.6.1.4 流量控制插裝閥流量控制插裝閥 圖7.19 插裝節(jié)流閥 65 電液比例閥是一種按輸入的電氣信號連續(xù)地、按比例地對電液比例閥是一種按輸入的電氣信號連續(xù)地、按比例地對 油液的壓力、流量或方向進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制的閥。與手動調(diào)節(jié)的普通油液的壓力、流量或方向進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制的閥。與手動調(diào)節(jié)的普通 液壓閥相比，電液比例控制閥能夠提高液壓系統(tǒng)參數(shù)的控制水平；液壓閥相比，電液比例控制閥能夠提高液壓系統(tǒng)參數(shù)的控制水平； 與電液伺服閥相

29、比，電液比例控制閥在某些性能方向稍差一些，但與電液伺服閥相比，電液比例控制閥在某些性能方向稍差一些，但 它結(jié)構(gòu)簡單、成本低，所以它廣泛應(yīng)用于要求對液壓參數(shù)進(jìn)行連續(xù)它結(jié)構(gòu)簡單、成本低，所以它廣泛應(yīng)用于要求對液壓參數(shù)進(jìn)行連續(xù) 控制或程序控制，但對控制精度和動態(tài)特性要求不太高的液壓系統(tǒng)控制或程序控制，但對控制精度和動態(tài)特性要求不太高的液壓系統(tǒng) 中。中。 電液比例控制閥的構(gòu)成，從原理上講相當(dāng)于在普通液壓閥上，電液比例控制閥的構(gòu)成，從原理上講相當(dāng)于在普通液壓閥上， 裝上一個比例電磁鐵以代替原有的控制（驅(qū)動）部分。根據(jù)用途和工裝上一個比例電磁鐵以代替原有的控制（驅(qū)動）部分。根據(jù)用途和工 作特點(diǎn)的不同，電液

30、比例控制閥可以分為電液比例壓力閥、電液比例作特點(diǎn)的不同，電液比例控制閥可以分為電液比例壓力閥、電液比例 流量閥和電液比例方向閥三大類。下面對三類比例閥作簡要介紹。流量閥和電液比例方向閥三大類。下面對三類比例閥作簡要介紹。 66 比例電磁鐵是一種直流電磁鐵，與普通換向閥用電 磁鐵的不同主要在于，比例電磁鐵的輸出推力與輸入的 線圈電流基本成比例。這一特性使比例電磁鐵可作為液 壓閥中的信號給定元件。 比例電磁鐵比例電磁鐵 圖7.20比例電磁鐵 1一軛鐵；2線圈； 3一限位環(huán)； 4隔磁環(huán)；5一殼體 ；6內(nèi)蓋； 7一蓋；8調(diào)節(jié)螺釘 ；9彈簧； 10銜鐵；11一支承 環(huán)；12導(dǎo)向套 67 1一閥座；2先

31、導(dǎo)錐閥；3-軛鐵； 4r銜鐵；5彈 簧；6推稈； 7線圈；8彈 簧；9先導(dǎo)閥 溢流閥溢流閥 用比例電磁鐵取代先導(dǎo)型用比例電磁鐵取代先導(dǎo)型 溢流閥導(dǎo)閥的調(diào)壓手柄，溢流閥導(dǎo)閥的調(diào)壓手柄， 便成為先導(dǎo)型比例溢流閥便成為先導(dǎo)型比例溢流閥 68 溢流閥溢流閥 閥下部與普通溢流閥閥下部與普通溢流閥 的主閥相同，上部則為比的主閥相同，上部則為比 例先導(dǎo)壓力閥。該閥還附例先導(dǎo)壓力閥。該閥還附 有一個手動調(diào)整的安全閥有一個手動調(diào)整的安全閥 （先導(dǎo)閥）（先導(dǎo)閥）9，用以限制，用以限制 比例溢流閥的最高壓力。比例溢流閥的最高壓力。 69 安全閥安全閥 先導(dǎo)比例閥先導(dǎo)比例閥 70 閥閥 71 閥閥 72 電液伺服閥是

32、一種比電液比例閥的精度更高、響應(yīng)更快的液電液伺服閥是一種比電液比例閥的精度更高、響應(yīng)更快的液 壓控制閥。其輸出流量或壓力受輸入的電氣信號控制，主要用于高壓控制閥。其輸出流量或壓力受輸入的電氣信號控制，主要用于高 速閉環(huán)液壓控制系統(tǒng)，而比例閥多用于響應(yīng)速度相對較低的開環(huán)控速閉環(huán)液壓控制系統(tǒng)，而比例閥多用于響應(yīng)速度相對較低的開環(huán)控 制系統(tǒng)中。制系統(tǒng)中。 在流量型伺服閥中，要求主閥芯的位移在流量型伺服閥中，要求主閥芯的位移X XP P與的輸入電流信號與的輸入電流信號 I I 成比例，為了保證主閥芯的定位控制，主閥和先導(dǎo)閥之間設(shè)有位成比例，為了保證主閥芯的定位控制，主閥和先導(dǎo)閥之間設(shè)有位 置負(fù)反饋，位置反饋的形式主要有直接位置反饋和位置置負(fù)反饋，位置反饋的形式主要有直接位置反饋和位置- -力反饋兩力反饋兩 種。種。 電液伺服閥多為兩級閥，有壓力型伺服閥和流量型伺服閥之電液伺服閥多為兩級閥，有壓力型伺服閥和流量型伺服閥之 分，絕大部分伺服閥為流量型伺服閥。分，絕大部分伺服閥為流量型伺服閥。 力馬達(dá)力馬達(dá) 74 先導(dǎo)級放大元件 反饋桿 75 反饋桿 76 77 78 1、采用閥芯、閥套直接比較法；、采用閥芯、閥套直接比較法； 2、導(dǎo)閥芯導(dǎo)閥套、導(dǎo)閥芯導(dǎo)閥套直接比較直接比較、通過剛性連接、通過剛