第四章液壓控制元件

1、第四章第四章 液壓控制元件液壓控制元件本章內(nèi)容提要本章內(nèi)容提要n重點(diǎn)理解方向、壓力、流量控制元件的功用、結(jié)構(gòu)、工作原理功用、結(jié)構(gòu)、工作原理n掌握液壓閥的選用方法（各種閥的特點(diǎn)、特點(diǎn)、選用原則選用原則）第一節(jié) 液壓控制概述n液壓控制對象: 方向,壓力,流量n控制元件(主要為液壓閥)共同結(jié)構(gòu)有: 閥體,閥芯(座閥),驅(qū)動元件(彈簧、電磁鐵等）n控制閥的共同原理： mpKAq液壓控制概述(續(xù))n液壓控制閥的分類： 見課本表見課本表4-14-1（以用途、操作、連接分）（以用途、操作、連接分）n液壓傳動系統(tǒng)對液壓閥的基本要求： 靈敏、可靠、沖擊振動小、壽命長； 壓力損失小，密封好（內(nèi)外泄漏）； 結(jié)構(gòu)簡單

2、、好用好修。 第二節(jié) 方向控制閥n功用和定義:控制油路通斷和流向(控制執(zhí)行元件起停換向）n主要類型：單向閥、換向閥單向閥單向閥n功用：控制液壓單方向流動n常見類型：單向閥 液控單向閥（一般）單向閥（一般）單向閥單向閥結(jié)構(gòu) ； 工作原理：正向流動、反向流動圖4-1液控單向閥n功能：可用遠(yuǎn)程液壓力控制反向流動n結(jié)構(gòu)與符號：課本圖4-2n工作原理：正向流動和單向閥一樣通過；反向流動時(shí)只有在控制油口有一定壓力才能通過，否則不通過。結(jié)構(gòu)、原理動畫單向閥的選用要求n正向流動阻力損失小、n反向時(shí)密封性能好、n動作靈敏(平穩(wěn)快速可靠)方向閥構(gòu)件與性能關(guān)系n閥芯摩擦（小-好）n彈簧剛度（小-好）n油口（適當(dāng)）換

3、向閥換向閥功用功用：換向閥是利用閥芯對閥體的相對運(yùn)動，使油路接通，關(guān)斷或變換油流方向，從而實(shí)現(xiàn)液壓執(zhí)行元件及其驅(qū)動機(jī)構(gòu)的啟動、停止或變換運(yùn)動方向。分類分類：n（按閥芯運(yùn)動）滑閥、轉(zhuǎn)閥n（按操作方式）手動、機(jī)動、電磁動、液動、電液動n（按閥芯工位）二位、三位、n（按通路口數(shù)）二通、三通、四通、五通、 （通路口不包括控制油口和泄漏油口）不包括控制油口和泄漏油口）換向閥結(jié)構(gòu)n閥體：有多級沉割槽的圓柱孔閥體：有多級沉割槽的圓柱孔n閥芯：有多段環(huán)行槽的圓柱體閥芯：有多段環(huán)行槽的圓柱體n還有內(nèi)部管路、外部接口、驅(qū)動器、還有內(nèi)部管路、外部接口、驅(qū)動器、等（如輔助閥）等（如輔助閥）結(jié)構(gòu)簡圖結(jié)構(gòu)簡圖 與與圖形符

4、號圖形符號圖形符號含義和繪制圖形符號含義和繪制 1 位位用方格表示，幾位即幾個(gè)方格用方格表示，幾位即幾個(gè)方格 2 通通 不通不通 、 箭頭首尾和堵截符號與一個(gè)方格有幾個(gè)交點(diǎn)即箭頭首尾和堵截符號與一個(gè)方格有幾個(gè)交點(diǎn)即 為幾通為幾通.3 p.A.B.T有固定方位，有固定方位， p進(jìn)油口進(jìn)油口(PRESS)， T回油口回油口 (TANK) A.B與執(zhí)行元件連接的工作油口與執(zhí)行元件連接的工作油口4 彈簧彈簧W、M，畫在方格兩側(cè)。，畫在方格兩側(cè)。 二位閥，靠彈簧的一格。二位閥，靠彈簧的一格。 5 常態(tài)位置常態(tài)位置 (原理圖中，油路應(yīng)該連接在常態(tài)位置原理圖中，油路應(yīng)該連接在常態(tài)位置) 三位閥，中間一格。三

5、位閥，中間一格。 自學(xué)強(qiáng)化內(nèi)容（結(jié)合P92-96）：幾種不同驅(qū)動方式的換向閥換向閥操縱方式符號圖4-5手動閥結(jié)構(gòu)舉例n手動閥(立體結(jié)構(gòu)動畫)n平面圖參考課本圖4-7機(jī)動閥結(jié)構(gòu)舉例n平面磨床工作臺行程控制-往復(fù)運(yùn)動n靠凸輪擋塊來壓迫或推動滾輪實(shí)現(xiàn)閥心換位-改變液流方向擋塊機(jī)動閥電磁閥結(jié)構(gòu)舉例n彈簧和單電磁鐵驅(qū)動（二位三通電磁閥/圖4-9）n雙電磁鐵驅(qū)動（三位五通電磁閥/圖4-10）液動換向閥電液換向閥n液動換向閥:外部液壓控制n電液換向閥:電磁控制液壓驅(qū)動換向閥的工作原理n通過閥芯內(nèi)槽換位和油口的對接實(shí)現(xiàn)油路的改變舉例:液壓驅(qū)動換向閥工作原理 （如下頁）液動換向閥工作原理液動換向閥工作原理圖示位

6、置（中位機(jī)能）：圖示位置（中位機(jī)能）： p、A、B、均、均 T k1通壓力油，驅(qū)動閥芯右移：通壓力油，驅(qū)動閥芯右移：pA，BT k2通壓力油，驅(qū)動閥芯左移：通壓力油，驅(qū)動閥芯左移：pB，AT 換向閥的性能和特點(diǎn)n中位機(jī)能（保壓、卸荷、制動、平穩(wěn)沖擊、等）n滑閥的液動力(使閥口關(guān)小的趨勢的力-其大小和流量&閥芯移動速度有關(guān))n滑閥的卡緊現(xiàn)象(溫升膨脹雜物卡入主因主因:不平不平衡液壓力衡液壓力 干摩擦干摩擦) （防卡方法：油質(zhì)清潔（防卡方法：油質(zhì)清潔; 采用高精度與對稱設(shè)計(jì)、采用多槽設(shè)計(jì)）采用高精度與對稱設(shè)計(jì)、采用多槽設(shè)計(jì)） 參看參看P.99圖圖4-14，15第三節(jié) 壓力控制閥n功用與定義：控制液

7、壓系統(tǒng)壓控制液壓系統(tǒng)壓力或利用壓力作為信號來控制其力或利用壓力作為信號來控制其它元件動作的控制閥它元件動作的控制閥。 n壓力閥共同點(diǎn)：利用閥芯上的利用閥芯上的液壓力和彈簧力相平衡的工作原液壓力和彈簧力相平衡的工作原理理壓力控制閥的壓力控制閥的分類溢流閥、減壓閥、順序閥、壓力繼電器溢流閥、減壓閥、順序閥、壓力繼電器 溢流閥n功用：功用：通過溢流保證進(jìn)油口通過溢流保證進(jìn)油口油路上壓力恒定，可做安全油路上壓力恒定，可做安全閥。閥。n調(diào)整方法：調(diào)整方法：調(diào)節(jié)調(diào)壓螺帽改調(diào)節(jié)調(diào)壓螺帽改變彈簧預(yù)壓縮量，便可調(diào)節(jié)變彈簧預(yù)壓縮量，便可調(diào)節(jié)溢流閥調(diào)整壓力。溢流閥調(diào)整壓力。n分類、形式：分類、形式：直動式、先導(dǎo)直動

8、式、先導(dǎo)式式直動式溢流閥課堂練習(xí)課堂練習(xí):請找出請找出圖形符號和實(shí)物中圖形符號和實(shí)物中相對應(yīng)部件和含義相對應(yīng)部件和含義（P型低壓）直動式溢流閥n原理:依靠系統(tǒng)中的壓力油直接作用在閥芯上與彈簧力相平衡，以控制閥芯的啟閉動作n結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之防壓力沖擊:阻尼孔a的作用為 減小油壓的脈動，提高閥工作的平穩(wěn)性n原理設(shè)計(jì)之調(diào)壓方法:彈簧的壓緊力可 通過調(diào)整螺帽1調(diào)整 n實(shí)現(xiàn)功能:溢流閥進(jìn)口處的壓力基本保持為定值 n選用:用于低壓小流量： 額定壓力2.5Mpa 調(diào)壓范圍：0.32.5Mpa直動式溢流閥中調(diào)節(jié)原理:自動溢流控壓n？多樓層自來水的困擾n？公共浴室冷熱水的相互影響 n閥芯穩(wěn)態(tài)時(shí)受力分析: PA=Fs，

9、 Fs=Kxn閥芯動態(tài)時(shí)受力與自動調(diào)節(jié)原理：看課本P101詳細(xì)講解原理與特性：增液增壓-縮小溢流閥口 放液減壓-擴(kuò)大溢流閥口此處是難點(diǎn)恒定工作壓力直動式錐型溢流閥結(jié)構(gòu)區(qū)別:錐面(直動式-平面)液壓力和彈簧力n增加結(jié)構(gòu):增加一活塞,如圖4-18n活塞作用:可以增大運(yùn)動阻尼,提高導(dǎo)向和運(yùn)動穩(wěn)定性先導(dǎo)式溢流閥結(jié)構(gòu)圖形符號原理動畫（Y型）先導(dǎo)式溢流閥n由先導(dǎo)閥和主閥兩部分組成. 主閥：控制主油路溢流的開口 先導(dǎo)閥：控制主閥的開啟壓力n調(diào)節(jié)螺母可調(diào)節(jié)調(diào)壓彈簧的壓 緊力，從而調(diào)定了液壓系統(tǒng)的壓力n遠(yuǎn)程遙控口： 接遠(yuǎn)程調(diào)壓閥時(shí)遠(yuǎn)程調(diào)壓 接油箱時(shí)卸荷n額定壓力可達(dá)6.3Mpa 調(diào)壓范圍：0.56.3Mpa 課

10、本-先導(dǎo)式溢流閥原理分析溢流閥的應(yīng)用n限壓安全作用（安全閥） 用溢流閥限制系統(tǒng)壓力n定壓溢流作用 溢流閥常開，保持泵出口壓力恒定，并將多余油液溢回油箱n作為遠(yuǎn)程調(diào)壓n作卸荷閥用n作背壓閥用溢流閥的性能（選學(xué)）靜態(tài)性能n壓力調(diào)節(jié)范圍：在可穩(wěn)定地工作時(shí)調(diào)整彈簧可以實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)壓力值的范圍n起閉特性：可描述其定壓精度,見圖n卸荷壓力：額定流量下的壓力損失(所定壓力和原壓力間壓力差)動態(tài)性能（圖）n超調(diào)量超調(diào)率n響應(yīng)時(shí)間t1，過渡過程時(shí)間t2減壓閥n功用：使出口壓力低于進(jìn)口壓力n通常用于：液壓夾緊、潤滑和控制系統(tǒng)n分類：定值輸出減壓閥定差減壓閥定比減壓閥定值輸出減壓閥n功能:保證出口處壓力恒定，即2 2常

11、數(shù)常數(shù)n實(shí)現(xiàn)方法:把出口油接到在閥芯一端做為負(fù)反饋,當(dāng)出口壓強(qiáng)的液壓力和彈簧力相等時(shí)處于穩(wěn)定壓力輸出定值輸出減壓閥的工作原理n穩(wěn)壓過程的文字表述穩(wěn)壓過程的文字表述（見課本104)n工作原理工作原理：利用進(jìn)口壓力油流經(jīng)縫隙時(shí)產(chǎn)生壓力損失的原理使出口油液的壓力低于進(jìn)口壓力，并能自動調(diào)節(jié)縫隙大小，從而保持出口壓力恒定工作原理的相關(guān)內(nèi)容（選學(xué)）n閥芯的受力分析(課本P105)n利用流體流動來解釋進(jìn)出口油壓變化n用反饋理論進(jìn)行分析n特性曲線（圖）先導(dǎo)式溢流減壓閥（自學(xué)研究）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)工作原理調(diào)壓原理減壓閥與溢流閥比較減壓閥與溢流閥比較溢流閥溢流閥 減壓閥減壓閥 a 保持進(jìn)口壓力不變保持進(jìn)口壓力不變 出口壓

12、力出口壓力 b 內(nèi)部回油內(nèi)部回油 外部回油外部回油 c 閥口常閉閥口常閉 閥口常開閥口常開 e 一般并聯(lián)于系統(tǒng)一般并聯(lián)于系統(tǒng) 一般串聯(lián)于系統(tǒng)一般串聯(lián)于系統(tǒng) J型減壓閥與Y型溢流閥的差別n在原始狀態(tài)時(shí)，溢流閥的進(jìn)、出油口完全不通，而減壓閥進(jìn)、出油口是暢通的；n兩者進(jìn)、出油口的位置恰好相反；n溢流閥利用進(jìn)口壓力來控制閥芯移動，保持進(jìn)口壓力恒定，而減壓閥則是利用出口壓力來控制閥芯移動，保持出口壓力恒定；n溢流閥調(diào)壓彈簧腔的油液經(jīng)閥的內(nèi)部孔通到出油口，而減壓閥需單獨(dú)接油箱 提示：一般情況下，習(xí)慣上所說的減壓閥指的就是定值輸出減壓閥定差減壓閥n功用:使進(jìn)出油口壓力差保持近似定值n結(jié)構(gòu)與圖形符號:定差減壓

13、閥原理n圖4-24定比減壓閥n功用:輸出和輸入保持定比n結(jié)構(gòu)圖(見課本)n工作原理順序閥n功用:用來控制執(zhí)行元件動作先后順序n直動式、先導(dǎo)式n內(nèi)控式、外控式n圖形符號：和溢流閥相似和不同之處順序閥工作原理n見圖4-26(動畫)n液流中間有一時(shí)間過程,產(chǎn)生先后順序n有P1后,讓P1推動閥,等導(dǎo)通后P2才有壓力和流動壓力繼電器n壓力繼電器是一種將油壓信號轉(zhuǎn)化成電信號的電信號的電液控制元件。n結(jié)構(gòu)與原理：圖4-29,彈簧3可調(diào)控動作壓力n圖形符號第四節(jié) 流量控制閥 內(nèi)容提要n節(jié)流閥n組合節(jié)流閥n調(diào)速閥 溫度補(bǔ)償調(diào)速閥n溢流節(jié)流閥流量控制閥n原理：依靠改變閥口的通流面積（節(jié)流口局部阻力）的大小和通流通

14、道的長短來控制流量n基礎(chǔ)理論：mpKAq節(jié)流口n薄壁小孔（圖4-30B，溫度無影響作用，降壓程度最小是最理想的節(jié)流形式）n細(xì)長小孔（圖4-30A）n厚壁小孔液壓系統(tǒng)對節(jié)流閥的要求n較大的調(diào)節(jié)范圍，且均勻變化n壓差對流量影響小n溫度對流量影響小n全開壓力損失小n全閉時(shí)泄漏要小普通節(jié)流閥n結(jié)構(gòu)與圖形符號（圖4-33）n剛度：T指閥口不變時(shí)，前后壓差對流量指閥口不變時(shí)，前后壓差對流量影響的情況影響的情況-即抵抗壓力變化的干擾，即抵抗壓力變化的干擾，保持流量穩(wěn)定的能力。保持流量穩(wěn)定的能力。nT的表達(dá) n（代數(shù)法4-13/14，幾何法圖4-34）n根據(jù)表達(dá)式的結(jié)論難流時(shí)則剛度大yao-lawnA小T大；n壓差小剛度低；保證最小壓差才正常工作nm 小剛度大。)/(1KAmpTm節(jié)流閥的前后壓力補(bǔ)償法n目的：保持負(fù)載變化不影響節(jié)流閥調(diào)控n原理：使閥的前后壓力差不變，流量只由閥口決定n接法：調(diào)速閥（定差減壓閥+節(jié)流閥串聯(lián)） 溢流節(jié)流閥（并聯(lián)）溫度補(bǔ)償調(diào)速閥n原理：油溫升高，粘性減低，流量增大利用聚氯乙烯桿膨脹來減小流口面積，實(shí)現(xiàn)流量補(bǔ)償均衡。第五節(jié) 疊加式液壓閥n原理分類都與一般閥相同n特點(diǎn)：P114n我國標(biāo)準(zhǔn)：五個(gè)